科學(xué)保護(hù)修復(fù)治理黑土地
耕地是糧食生產(chǎn)的根本,保護(hù)耕地就是保護(hù)糧食生產(chǎn)?!墩ぷ鲌?bào)告》提出,堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展,嚴(yán)守18億畝耕地紅線,實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工程、黑土地保護(hù)工程。當(dāng)前,我國(guó)耕地資源相對(duì)不足,新發(fā)展格局下,如何保護(hù)性開(kāi)發(fā)利用并提升耕地質(zhì)量,成為亟待解決的農(nóng)業(yè)發(fā)展問(wèn)題之一。
糧安天下,耕保為先。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確指出,“保障糧食安全,關(guān)鍵在于落實(shí)藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略”,破解耕地問(wèn)題成為保障國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略的重要核心內(nèi)容。盡管多年來(lái)我們采取最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度,堅(jiān)守18億畝耕地紅線,但是隨著城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),二三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,優(yōu)質(zhì)耕地持續(xù)減少的趨勢(shì)難以根本扭轉(zhuǎn)。同時(shí),由于多年來(lái)的耕地高強(qiáng)度利用,導(dǎo)致全國(guó)性土壤酸化加劇、華北地下水下降、長(zhǎng)江中下游平原土壤重金屬污染加重、西北地區(qū)農(nóng)膜白色污染擴(kuò)展等問(wèn)題頻發(fā),質(zhì)量退化日益成為掣肘耕地資源可持續(xù)利用甚至危及國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略的重要問(wèn)題。作為“中國(guó)糧倉(cāng)”的東北地區(qū),其黑土地變薄、變瘦、變硬的問(wèn)題更是不容小覷。
但是,對(duì)于黑土地這個(gè)“耕地中的大熊貓”,其保護(hù)開(kāi)發(fā)工作中還存在概念不詳、底數(shù)不清、現(xiàn)狀不明等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了黑土地保護(hù)戰(zhàn)略的精準(zhǔn)施策。當(dāng)前,亟需明確黑土地概念,開(kāi)展黑土地資源調(diào)查和專(zhuān)題監(jiān)測(cè),查清資源家底,密切跟蹤其動(dòng)態(tài)變化,為我國(guó)制定黑土地保護(hù)、修復(fù)和治理戰(zhàn)略提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。
精準(zhǔn)施策需要精準(zhǔn)調(diào)查
黑土概念界定不明。我國(guó)黑土主要分布于東北地區(qū),該地區(qū)地貌類(lèi)型多樣,土壤資源較豐富,但是不同的土壤分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于黑土定義的側(cè)重點(diǎn)不同,黑土的概念及其分布范圍存在較大爭(zhēng)議。目前缺乏統(tǒng)一的黑土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有關(guān)于黑土的分類(lèi)有五個(gè)體系:全國(guó)第一次土壤普查應(yīng)用分類(lèi)、第二次土壤普查應(yīng)用的發(fā)生分類(lèi)、國(guó)際土壤學(xué)會(huì)和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及國(guó)際土壤參比中心制定的世界土壤資源參比基礎(chǔ)的分類(lèi)、美國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)、中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)。根據(jù)不同的土壤分類(lèi)體系和分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展的調(diào)查工作,其調(diào)查對(duì)象及其精度要求明顯不一致。并且,不同的學(xué)者根據(jù)其研究方向和研究?jī)?nèi)容,采用不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)劃分黑土的類(lèi)型,給出不同的黑土概念和范圍邊界,導(dǎo)致黑土地面積分布成果出現(xiàn)較大差異,大大降低了黑土地相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可應(yīng)用性。
黑土地資源底數(shù)不清。黑土地是“耕地中的大熊貓”,明確是指耕地資源。而耕地資源數(shù)據(jù)調(diào)查歸屬自然資源部,該種調(diào)查側(cè)重于依據(jù)土地利用現(xiàn)狀確定分類(lèi),即連續(xù)三年種植糧食作物即視為耕地。但是,這種耕地包括了黑土、黑鈣土、風(fēng)沙土等多種土壤類(lèi)型,并且在資源調(diào)查中,缺乏對(duì)黑土土壤的調(diào)查,導(dǎo)致了東北黑土地的底數(shù)不清。目前已開(kāi)展的兩次土地調(diào)查和一次國(guó)土調(diào)查工作,均未針對(duì)黑土地資源開(kāi)展過(guò)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查和相關(guān)專(zhuān)題研究,也未專(zhuān)門(mén)針對(duì)黑土地面積和分布數(shù)據(jù)展開(kāi)過(guò)專(zhuān)門(mén)統(tǒng)計(jì)和建庫(kù)分析。現(xiàn)有土壤數(shù)據(jù)多是30年前第二次土壤普查數(shù)據(jù),精度低、信息不全,且與實(shí)際情況差別較大。
黑土地資源退化程度不詳。近年來(lái),有關(guān)黑土地變薄、變瘦、變硬等問(wèn)題已成為社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題。但是退化程度如何?究竟瘦了多少?變得多硬?具體趨勢(shì)怎樣?這些問(wèn)題都缺少確切的答案。在黑土資源利用方面,缺少對(duì)黑土資源狀況及其演變趨勢(shì)的持續(xù)、大面積跟蹤監(jiān)測(cè),黑土質(zhì)量保護(hù)、退化硬化及生態(tài)惡化等狀況沒(méi)有得到及時(shí)阻止與有效治理。
調(diào)查數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一規(guī)范
近年來(lái),中央財(cái)政通過(guò)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助等項(xiàng)目資金,不斷加大黑土地保護(hù)支持力度,持續(xù)推進(jìn)東北地區(qū)發(fā)展保護(hù)性耕作。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年至2020年,中央累計(jì)安排支持東北地區(qū)實(shí)施保護(hù)性耕作資金47億元。保護(hù)性耕作實(shí)施5年來(lái)成效顯著,保護(hù)性耕作面積大幅增加。據(jù)《中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)年鑒》數(shù)據(jù),從2008年到2016年,黑、吉、遼三省保護(hù)性耕作面積由917萬(wàn)畝發(fā)展到5169萬(wàn)畝,增長(zhǎng)464%;黑土地變薄、變瘦的趨勢(shì)得到了一定程度控制,據(jù)內(nèi)蒙古等地長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),地表徑流量平均減少60%,土壤流失減少80%,黑土地土壤表層蓄水能力和供水能力得到恢復(fù)和提高。
針對(duì)我國(guó)黑土地資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)、退化、分布等情況和問(wèn)題,相關(guān)部門(mén)積極響應(yīng),開(kāi)展了黑土地調(diào)查相關(guān)系列工作。
原國(guó)土資源部依托1984年和2007年兩次國(guó)土資源調(diào)查,建立起了高精度黑土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù);2016年啟動(dòng)了東北黑土地1∶250000和典型地區(qū)1∶50000土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查,在黑土地退化嚴(yán)重地區(qū),開(kāi)展高精度土地質(zhì)量調(diào)查和生態(tài)功能評(píng)價(jià)。2020年自然資源部組織開(kāi)展了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查耕地資源質(zhì)量分類(lèi)工作,在沿用各部門(mén)已有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,重點(diǎn)補(bǔ)充了耕地生態(tài)環(huán)境和土壤條件相關(guān)的實(shí)地調(diào)查。
原農(nóng)業(yè)部分別于1958年和1979年開(kāi)展過(guò)兩次全國(guó)土壤普查工作,通過(guò)采樣化驗(yàn)和挖掘土壤剖面,獲取土壤屬性信息和指標(biāo)數(shù)據(jù),建立了東北地區(qū)土壤數(shù)據(jù)庫(kù);2013年至2015年間,在東北黑土區(qū)開(kāi)展耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)工作,在黑土地保護(hù)范圍內(nèi)建立了276個(gè)國(guó)家級(jí)耕地質(zhì)量長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn),采集土樣近2萬(wàn)個(gè);2015年開(kāi)始,在東北地區(qū)17個(gè)縣(市)開(kāi)展黑土地保護(hù)利用試點(diǎn),建立了170多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化耕地質(zhì)量長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
2005年水利部聯(lián)合相關(guān)科研單位開(kāi)展中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合科學(xué)考察,在東北黑土區(qū)進(jìn)行了水土流失調(diào)查;2015年起,開(kāi)展水土流失影響因子及土壤流失量等常年持續(xù)性觀測(cè),強(qiáng)化水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警;2018年起,采用衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,開(kāi)展全國(guó)水土流失年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局和原環(huán)境保護(hù)部于2005年至2013年開(kāi)展了全國(guó)首次土壤污染狀況調(diào)查,通過(guò)化驗(yàn)分析了土壤元素全量、有機(jī)污染物和部分土壤理化性質(zhì)等指標(biāo),揭示了黑土地土壤環(huán)境質(zhì)量狀況;2011年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一開(kāi)展年度土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)工作,到2017年初步建成了國(guó)家土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
盡管相關(guān)部門(mén)和有關(guān)科研單位在東北地區(qū)圍繞黑土地的土壤類(lèi)型、質(zhì)量、退化和污染等做了一些調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作,但是跟黑土地戰(zhàn)略保護(hù)需求相比仍存在一些問(wèn)題:一是調(diào)查時(shí)間跨度大(1979年至2018年),特別是作為黑土地退化、耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),第二次土壤普查數(shù)據(jù)距今已經(jīng)過(guò)去40年。二是調(diào)查內(nèi)容不一致,由于不同部門(mén)在不同時(shí)期基于服務(wù)目標(biāo)的不同開(kāi)展相關(guān)工作,導(dǎo)致調(diào)查內(nèi)容差異較大。三是調(diào)查布點(diǎn)差異大,調(diào)查布點(diǎn)從一個(gè)樣點(diǎn)涵蓋2000畝(污染元素調(diào)查)到10萬(wàn)畝(土壤主剖面)不等。四是調(diào)查成圖的比例尺跨度很大。五是缺乏統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。盡管各個(gè)部門(mén)都將調(diào)查成果(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量等級(jí)、自然資源部耕地資源質(zhì)量分類(lèi)、水利部侵蝕調(diào)查等)整合建立了各自的數(shù)據(jù)平臺(tái),但是各數(shù)據(jù)平臺(tái)的坐標(biāo)體系、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)形式等都不統(tǒng)一。
統(tǒng)籌推進(jìn)保護(hù)與修復(fù)治理
作為地球上珍貴又稀有的土壤資源,黑土地是最適宜農(nóng)耕的土地,在保障國(guó)家糧食安全中具有舉足輕重的地位。加強(qiáng)東北黑土地保護(hù)和地力恢復(fù),建議從以下幾方面入手:
一是明確黑土地概念,統(tǒng)一黑土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。組織中國(guó)科學(xué)院、農(nóng)業(yè)科學(xué)院及其他科研院所并聯(lián)合國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家,對(duì)黑土地概念采用土地利用現(xiàn)狀與土壤類(lèi)型的組合模式進(jìn)行定義和明確。參考多種黑土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建系統(tǒng)、科學(xué)、統(tǒng)一的黑土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)黑土的土壤類(lèi)型進(jìn)行明確劃分,為開(kāi)展黑土地資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二是構(gòu)建黑土地資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。借鑒土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、土壤調(diào)查等經(jīng)驗(yàn)與方法,以傳統(tǒng)土壤調(diào)查技術(shù)方法和調(diào)查內(nèi)容為主,輔以遙感、近地光譜等技術(shù),建立黑土地資源調(diào)查技術(shù)方法;借鑒耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)等經(jīng)驗(yàn)與方法,針對(duì)黑土地地表覆蓋多樣性和各土壤理化性狀指標(biāo)變化特征的復(fù)雜性,分別遴選黑土地質(zhì)量及其退化的關(guān)鍵指標(biāo),并根據(jù)各類(lèi)指標(biāo)性狀設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)周期、指標(biāo)閾值;結(jié)合自然資源部《自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建總體方案》,針對(duì)黑土地資源條件,確定野外調(diào)查樣點(diǎn)數(shù)量與位置。
三是開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查并繪制黑土地資源“一張圖”。運(yùn)用高分衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等成熟的遙感技術(shù),詳細(xì)調(diào)查黑土地土壤類(lèi)型、利用現(xiàn)狀、面積及分布情況,獲得全面、準(zhǔn)確、權(quán)威的黑土地?cái)?shù)據(jù),并建立全國(guó)統(tǒng)一且唯一的黑土地?cái)?shù)據(jù)庫(kù),形成全國(guó)黑土地資源“一張圖”。
四是建立黑土地統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺(tái),監(jiān)測(cè)預(yù)警黑土地動(dòng)態(tài)變化。合理選取黑土地監(jiān)測(cè)指標(biāo),對(duì)黑土地按照面積比例建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,利用好大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及5G技術(shù),建立全國(guó)統(tǒng)一的黑土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)平臺(tái),對(duì)黑土地土壤指標(biāo)、生態(tài)環(huán)境、合理利用等情況實(shí)施全天候、全覆蓋監(jiān)測(cè);建立全國(guó)黑土地質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,劃分黑土地質(zhì)量與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別,設(shè)立黑土地質(zhì)量與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警值,構(gòu)建黑土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制,對(duì)東北地區(qū)黑土地的利用現(xiàn)狀、質(zhì)量、生態(tài)及變化、發(fā)展趨勢(shì)、風(fēng)險(xiǎn)等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估和預(yù)警管理。
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