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順應(yīng)自然、保護自然,做好生態(tài)系統(tǒng)整體保護、系統(tǒng)修復(fù)與綜合整治,離不開生態(tài)賦存地質(zhì)背景條件的調(diào)查——生態(tài)地質(zhì)調(diào)查。它是將地質(zhì)作用過程和生態(tài)空間分布、變化規(guī)律作為整體進行系統(tǒng)性調(diào)查研究,完整地獲取地上、地下一體化信息,全面認識生態(tài)系統(tǒng)演變及趨勢,尋求生態(tài)系統(tǒng)管理、保護與修復(fù)的地球系統(tǒng)科學(xué)解決方案。解讀生態(tài)地質(zhì)調(diào)查內(nèi)涵 不斷追溯本源核心價值 “南山有臺,北山有萊……南山有桑,北山有楊……南山有杞,北山有李”, 《詩經(jīng)·小雅·南山有臺》表明人們很早就從生產(chǎn)實踐活動中懂得了不同地質(zhì)條件影響地表植被與生態(tài)的分布。
生態(tài)地質(zhì)調(diào)查就是要回歸基礎(chǔ)、追溯本源,調(diào)查生態(tài)賦存的基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境條件,主要是調(diào)查研究各種生態(tài)問題或生態(tài)過程的地學(xué)機理、地質(zhì)作用過程及環(huán)境條件,形成巖石-風(fēng)化殼-土壤-水-生態(tài)完整的地表與地下一體化數(shù)據(jù),為生態(tài)系統(tǒng)整體保護、系統(tǒng)修復(fù),國土空間用途管制等工作提供地球系統(tǒng)科學(xué)解決方案。我們認為,生態(tài)地質(zhì)調(diào)查應(yīng)該重點關(guān)注風(fēng)化殼、包氣帶的結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)特征與演化,因為這部分是地球表層系統(tǒng)中最活躍、最富有活力的部分,是大氣圈、生物圈、巖石圈和水圈相互作用最關(guān)鍵的地帶,它決定了生態(tài)系統(tǒng)的運行與演化。因此,圍繞當今生態(tài)環(huán)境及其問題,從整體性、系統(tǒng)性出發(fā),搭建生態(tài)與地質(zhì)條件之間的橋梁,促進地學(xué)與生態(tài)學(xué)的滲透與融合,突出兩者的協(xié)同效應(yīng),具有十分重要的意義。生態(tài)地質(zhì)調(diào)查的問題意識與追問之思 在當今全面推進生態(tài)文明建設(shè)的背景下,通過總結(jié)以往相關(guān)工作成果,我們認為還存在以下4方面問題：第一,已有森林、草原、濕地等自然資源調(diào)查以類型、面積、生長狀況和立地條件為主,而對地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)這些常常在不同程度上影響或制約著生態(tài)空間格局的地質(zhì)條件研究不夠充分。
第二,對生態(tài)與地質(zhì)之間（地球關(guān)鍵帶多圈層）相互作用過程與機理的調(diào)查研究不夠深入,比如：包氣帶、風(fēng)化殼與生態(tài)之間的相互作用關(guān)系。第三,生態(tài)功能區(qū)劃考慮生態(tài)地質(zhì)條件的制約與影響不夠,缺乏科學(xué)的生態(tài)地質(zhì)單元指導(dǎo)和精細生態(tài)地質(zhì)作用過程調(diào)查成果的支撐。第四,以往所形成的各類調(diào)查數(shù)據(jù)庫缺少地上地下一體化的多門類全要素數(shù)據(jù)組織管理平臺和多專業(yè)要素的大數(shù)據(jù)分析,不能滿足目前不同尺度國土空間規(guī)劃、生態(tài)保護與系統(tǒng)修復(fù)的切實需求。
生態(tài)地質(zhì)調(diào)查三方面： 一、全國尺度宏觀把握
全國尺度的生態(tài)地質(zhì)調(diào)查,要在充分收集已有小比例尺相關(guān)調(diào)查成果基礎(chǔ)上,整理匯編區(qū)域地質(zhì)背景、地形地貌、土壤類型等資料,開展生態(tài)地質(zhì)條件補充調(diào)查,形成全國生態(tài)地質(zhì)綜合研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集。同時利用多源多時相的遙感地質(zhì)解譯、生態(tài)信息提取和動態(tài)變化綜合分析等技術(shù)方法開展生態(tài)系統(tǒng)空間分布格局、演變規(guī)律的調(diào)查研究。在此基礎(chǔ)上,參考重點地區(qū)、典型地段的調(diào)查研究成果,系統(tǒng)建立成土母巖、生態(tài)地質(zhì)單元分類分級指標體系,劃分出全國生態(tài)地質(zhì)單元,進行生態(tài)地質(zhì)分區(qū)評價,分析全國地質(zhì)條件與生態(tài)空間格局動態(tài)變化的內(nèi)在關(guān)系,關(guān)注全國生態(tài)安全等戰(zhàn)略研究,提出生態(tài)系統(tǒng)整體保護與修復(fù)地學(xué)對策建議。全國尺度生態(tài)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)類成果,主要包括全國1∶50萬成土母巖分布圖、地貌形態(tài)類型圖,全國森林、草地、濕地分布及其重要歷史節(jié)點變化圖,以及中國生態(tài)地質(zhì)問題分布圖、全國生態(tài)地質(zhì)單元圖、全國生態(tài)分區(qū)評價結(jié)果,等等。
二、重點地區(qū)精細調(diào)查
重點地區(qū)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查,一是查明區(qū)域（流域/二級或三級生態(tài)地質(zhì)單元）生態(tài)變化和生態(tài)地質(zhì)條件（1∶25萬）,分析生態(tài)地質(zhì)特征、生態(tài)資源優(yōu)勢,進行生態(tài)地質(zhì)分區(qū)評價;二是查明生態(tài)地質(zhì)問題類型、分布、程度、控制與影響因素,以及與生態(tài)問題相關(guān)的地質(zhì)要素分布（1:5萬）,進行生態(tài)地質(zhì)脆弱性評價。不同的生態(tài)地質(zhì)單元,生態(tài)地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容有所差異：在西南巖溶石山地區(qū),主要調(diào)查巖溶關(guān)鍵帶巖、土、水、生的作用過程與發(fā)育特征,以及其對植被生態(tài)的相互作用關(guān)系研究;在北方干旱半干旱地區(qū),調(diào)查著重于成土母質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水位與土壤鹽分的動態(tài)變化與植被生態(tài)的關(guān)系;在黃土高原區(qū),調(diào)查內(nèi)容主要是水土流失的自然成生條件,以及土地利用、植被破壞等人為影響因素;在青藏高原,著重調(diào)查構(gòu)造隆升條件下的植被垂直分帶,凍融性荒漠化分布、現(xiàn)狀、演化;在濱海濕地,則主要調(diào)查濱海濕地類型、分布、現(xiàn)狀、演化及其與水文地質(zhì)條件、海岸帶變遷關(guān)系。
三、典型地段的機理探究 全國和重點地區(qū)的調(diào)查研究都離不開第三個層面即典型地段（反映生態(tài)地質(zhì)狀況或生態(tài)地質(zhì)問題的代表性樣區(qū)）的重點剖析,主要目標是揭示大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈等多圈層各相關(guān)要素間的相互作用過程,分析生態(tài)系統(tǒng)演化的地質(zhì)學(xué)機理,尤其是各圈層交互帶水分、鹽分、碳氮元素等的循環(huán)過程和演化機制;探究風(fēng)化殼、包氣帶結(jié)構(gòu)與垂直分帶特征,元素遷移富集特征,生態(tài)問題地學(xué)響應(yīng)機理及生態(tài)修復(fù)技術(shù)等等,建立生態(tài)地質(zhì)圖譜。采取的調(diào)查方法：一是生態(tài)地質(zhì)剖面測量,采用人工剖面或淺井、淺鉆等形式予以揭露,觀察、測量生態(tài)地質(zhì)現(xiàn)象,進行巖石-風(fēng)化殼-土壤-水體-植被系統(tǒng)采樣;二是測試分析,包括巖礦分析、成土母質(zhì)分析、土壤分析、水測試分析、植被測試分析等;三是動態(tài)監(jiān)測,包括地下水監(jiān)測、土壤和成土母質(zhì)監(jiān)測、植物監(jiān)測、氣象監(jiān)測,等等。多維度：生態(tài)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)支撐 生態(tài)地質(zhì)調(diào)查以地球系統(tǒng)科學(xué)為指導(dǎo),涵蓋了系統(tǒng)性的多學(xué)科調(diào)查,包括生態(tài)、環(huán)境、地質(zhì)等諸多內(nèi)容,需要綜合應(yīng)用遙感技術(shù)、地球化學(xué)、地球物理、大數(shù)據(jù)分析等諸多技術(shù)。遙感技術(shù) 它不僅能夠獲取宏觀尺度上生態(tài)要素的類型、分布、面積、質(zhì)量及動態(tài)變化信息,還可以獲取地層巖性、斷裂構(gòu)造、水文地質(zhì)要素等地質(zhì)環(huán)境背景信息。遙感地質(zhì)技術(shù)應(yīng)用貫穿于整個生態(tài)地質(zhì)調(diào)查全過程,需要創(chuàng)新發(fā)展遙感地質(zhì)新技術(shù)新方法及其應(yīng)用深度,為生態(tài)地質(zhì)調(diào)查提供技術(shù)保障。不同尺度的調(diào)查,采用的遙感數(shù)據(jù)源、遙感解譯方法和生態(tài)信息提取等各有側(cè)重。地球化學(xué)分析測試技術(shù)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查要加強關(guān)鍵帶多圈層交互作用研究和特色生態(tài)產(chǎn)品生態(tài)地質(zhì)條件剖析,需要開展常量元素、微量元素在巖石、土壤和植物中的遷移規(guī)律研究。這就需要地球化學(xué)分析測試技術(shù)的支撐。地球化學(xué)分析測試技術(shù)是指在規(guī)范的巖石、土壤、水、沉積物和植物樣品采樣、記錄及其加工處理基礎(chǔ)上,選擇達到相關(guān)標準要求的實驗分析測試方法,對元素及化合物含量特征及空間分布規(guī)律和遷移規(guī)律進行系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法的統(tǒng)稱。不同取樣對象和測試分析目的,測試的指標差異較大。例如,對地表基巖開展巖礦化學(xué)全分析,不同地區(qū)可根據(jù)實際情況增加鈾、釷放射性指標與鉈、銻、鉍、錫分析指標及礦物鑒定;對成土母質(zhì)與土壤除了巖礦分析指標,還要測試粒度、有機質(zhì)pH值等;對植物則需要測試葉綠素、水分、營養(yǎng)元素、微量與重金屬元素等指標。生態(tài)地質(zhì)剖面測量技術(shù)在巖石、土壤和植被生態(tài)特征發(fā)育典型,能夠反映巖石、土壤與植被生態(tài)相互作用的部位,開展生態(tài)地質(zhì)剖面調(diào)查,利用定性觀察、描述和定量測量不同地質(zhì)、地形地貌、土壤、生態(tài)等生態(tài)地質(zhì)相關(guān)信息。選擇已有人類工程活動切坡剖面或采用淺井、淺鉆等形式揭露剖面,觀察記錄巖石類型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與顏色和礦物成分等,測量巖層產(chǎn)狀和巖石節(jié)理裂隙特征;觀察記錄風(fēng)化殼、成土母質(zhì)、土壤類型、顏色、結(jié)構(gòu)、成分,測量厚度、分層結(jié)構(gòu)和水分;觀察記錄地表植被的類型、生長狀況、結(jié)構(gòu)層次等,測量根系數(shù)量、深度及其空間分布,典型植被可采用樣方調(diào)查的方式測量植被生態(tài)參數(shù)。在上述觀察記錄基礎(chǔ)上,系統(tǒng)進行巖石-風(fēng)化殼-土壤-水-植被的采樣,并繪制生態(tài)地質(zhì)剖面圖。在需要時可采用適當?shù)牡厍蛭锢矸椒ê豌@探方法。
大數(shù)據(jù)分析評價技術(shù)生態(tài)地質(zhì)涉及到地球關(guān)鍵帶的巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈多個圈層要素數(shù)據(jù),對上述多圈層數(shù)據(jù)的集成管理和綜合分析對生態(tài)地質(zhì)調(diào)查有著重要意義。因此,生態(tài)地質(zhì)調(diào)查必須要建立數(shù)量+質(zhì)量+生態(tài)“三位一體”,地上地下一體化的大數(shù)據(jù)綜合管理與分析評價平臺。以生態(tài)地質(zhì)多圈層調(diào)查成果資料為數(shù)據(jù)源,建立模型庫（信息提取模型、數(shù)據(jù)挖掘模型、分析評價模型和三維展示模型）、方法庫（集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)方法）和知識庫,研發(fā)生態(tài)地質(zhì)單元評價、生態(tài)地質(zhì)脆弱性評價、荒漠化及石漠化修復(fù)分區(qū)評價等子系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)對不同層級生態(tài)地質(zhì)單元的生態(tài)地質(zhì)系統(tǒng)功能性評價以及國土空間開發(fā)適宜性評價。另一方面,充分利用“地質(zhì)云”已有軟、硬件資源與平臺功能,與“地質(zhì)云”深度融合對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成管理、信息共享、數(shù)據(jù)分析評價及成果社會發(fā)布等,打造“數(shù)據(jù)聚合—集成管理—分析評價—應(yīng)用服務(wù)”的全鏈條、一站式生態(tài)地質(zhì)調(diào)查工作流,客觀高效地為政府決策、科學(xué)研究和社會公眾提供不同層次需求的信息資料服務(wù)。生態(tài)地質(zhì)調(diào)查工作展望 黨的十九大報告指出,“生態(tài)文明建設(shè)是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”,建設(shè)生態(tài)文明體現(xiàn)了為子孫后代留下良好生存環(huán)境的情懷。全面貫徹落實生態(tài)文明思想,持續(xù)開展生態(tài)地質(zhì)調(diào)查,以地球系統(tǒng)科學(xué)為指導(dǎo),廣泛吸收和借鑒地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、水文學(xué)、土壤學(xué)等多學(xué)科基礎(chǔ)理論,綜合運用遙感、地面調(diào)查、物化探、鉆探、大數(shù)據(jù)分析及人工智能等新技術(shù)方法,逐步建立集基礎(chǔ)理論、技術(shù)方法、成果應(yīng)用為一體的生態(tài)地質(zhì)學(xué)學(xué)科體系,通過對全國、重點地區(qū)、典型地段多維度生態(tài)地質(zhì)調(diào)查工作的逐步推進,建立完整的星—空—地—網(wǎng)相協(xié)同的生態(tài)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)體系,形成全國與重點地區(qū)科學(xué)、系統(tǒng)、權(quán)威的地上地下一體化的生態(tài)地質(zhì)整裝性數(shù)據(jù)與成果,從而為全面服務(wù)于全國、地方不同尺度山水林田湖草整體保護與系統(tǒng)修復(fù)、國土空間規(guī)劃與用途管制,以及生態(tài)優(yōu)良產(chǎn)品發(fā)展,提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支撐。生態(tài)地質(zhì)調(diào)查前景廣闊！
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