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歷經(jīng)25年摸清土壤家底 首部《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》發(fā)布

發(fā)布時(shí)間:2024/12/17 10:25:25編輯:Ma Liang
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25卷、2751萬(wàn)字、4500余幅圖,全面記錄了全國(guó)2200多個(gè)縣63000多個(gè)土壤剖面數(shù)據(jù)……記者日前從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所獲悉,我國(guó)首部《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》,由該所科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)25年?duì)款^整理、匯總,以分縣土壤圖和土壤剖面理化性狀表形式,提供了我國(guó)各地詳盡的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)。

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我國(guó)首部《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》。中國(guó)農(nóng)科院資劃所供圖


很多資料再不搶救就沒(méi)了


數(shù)據(jù)集是對(duì)我國(guó)寶貴歷史土壤調(diào)查資料的搶救性發(fā)掘、整理與永久保存。編入數(shù)據(jù)集的分縣土壤圖與土壤剖面理化性狀表主要源于對(duì)全國(guó)第二次土壤普查(簡(jiǎn)稱(chēng)“二普”)調(diào)查資料的收集、整理、提取與匯總。


中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員、項(xiàng)目首席科學(xué)家、數(shù)據(jù)集總主編張維理介紹,二普首次在全國(guó)范圍進(jìn)行了較高密度的土壤采樣化驗(yàn),開(kāi)啟了我國(guó)用土壤理化性狀量化指標(biāo)描述土壤資源與土壤質(zhì)量狀況的時(shí)代。但受歷史條件限制,二普調(diào)查結(jié)果主要為紙質(zhì)圖件、非正式出版鉛印或油印資料,份數(shù)少且由各地自行保存,隨各地機(jī)構(gòu)等變動(dòng),資料損毀嚴(yán)重!霸S多資料都是孤本,且分散在各個(gè)地區(qū)和機(jī)構(gòu),一旦損失,可能就再也找不回來(lái)了!睆埦S理說(shuō)。


在西部某縣的一間辦公室里,張維理曾經(jīng)在辦公室的墻上揭下來(lái)幾張當(dāng)?shù)貎H有的土壤調(diào)查資料,更多的地方,這些資料散落在各個(gè)機(jī)構(gòu),或者塵封于倉(cāng)庫(kù),或者在機(jī)構(gòu)變動(dòng)中不知所終。


25年前,張維理開(kāi)始收集這些珍貴的資料,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還聯(lián)合了全國(guó)50多家科研單位,對(duì)各地分散存留的高精度土壤調(diào)查成果進(jìn)行搶救性收集與整理!斑@些土壤質(zhì)量數(shù)據(jù)是我國(guó)最早的、具現(xiàn)代科學(xué)意義的土壤質(zhì)量起始點(diǎn)數(shù)據(jù),使各地對(duì)土壤過(guò)程可上溯至上世紀(jì)80年代,對(duì)了解土壤與環(huán)境質(zhì)量演變極其重要。”張維理說(shuō)。


二十五年摸清土壤家底


張維理介紹,數(shù)據(jù)集的搜集和整合,是一個(gè)龐大而繁雜的任務(wù),從1999年開(kāi)始,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭,全國(guó)20余個(gè)國(guó)家級(jí)及省級(jí)土壤、測(cè)繪等專(zhuān)業(yè)科研單位參與。25年中,許多科研人員常年奔波于全國(guó)各地,搜集和整理這些散落的資料,在北京進(jìn)行整合和分析。


搜集資料之后,如何核驗(yàn)和整合,是最難的問(wèn)題。張維理介紹,由于當(dāng)時(shí)調(diào)查技術(shù)手段的限制,許多調(diào)查資料并不完善,有些標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一,所以每一張圖、每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要核驗(yàn),“最終,我們?cè)诒姸嗟臄?shù)據(jù)和圖表中,整理出來(lái)了!


隨著科技的進(jìn)步,許多新的技術(shù)運(yùn)用到了數(shù)據(jù)集的整合中,“我們嘗試把土壤學(xué)與制圖學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能技術(shù)等新興技術(shù)相融合,在搜集到的眾多數(shù)據(jù)中,最終核驗(yàn)出6萬(wàn)多個(gè)可用的剖面,確實(shí)特別難,所以耗費(fèi)時(shí)間也特別長(zhǎng)。”張維理介紹,“整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施期間,有9位院士和7位長(zhǎng)期從事土壤科學(xué)、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域研究的專(zhuān)家,給了我們直接和全程的指導(dǎo)!


中國(guó)工程院院士張福鎖表示,數(shù)據(jù)集凝聚了我國(guó)幾代土壤科學(xué)家的心血,是對(duì)我國(guó)寶貴的歷史土壤調(diào)查資料搶救性保護(hù)的標(biāo)志性成果。


讀圖識(shí)土認(rèn)識(shí)全國(guó)土壤


《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》是一部全面反映我國(guó)土壤資源與質(zhì)量狀況的基礎(chǔ)科學(xué)巨著。全集共25卷、2751萬(wàn)字、4500余幅圖,由浙江科學(xué)技術(shù)出版社出版。數(shù)據(jù)集以分縣土壤圖和土壤剖面理化性狀表的形式,提供了我國(guó)各地詳盡的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù),收入了全國(guó)2200多個(gè)縣63000多個(gè)土壤剖面的分層理化性狀數(shù)據(jù)。根據(jù)各省份土壤剖面數(shù)量和地域關(guān)聯(lián)特征,既有多個(gè)省份的合訂卷,也有一個(gè)省的單卷。各卷主要含分縣土壤類(lèi)型圖、主要土壤類(lèi)型說(shuō)明、土壤剖面點(diǎn)分布圖與土壤剖面理化性狀表、分縣中心區(qū)氣候特征值。同時(shí),還含有全國(guó)和各省份的土壤圖、土壤有機(jī)質(zhì)含量圖與地勢(shì)圖。


張維理介紹,“我們?cè)谑珍浐驼碇,根?jù)土壤之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)了不同角度、不同區(qū)域的數(shù)據(jù)集,可以讓讀者在全國(guó)、省級(jí)和縣級(jí)不同視角和尺度上,了解土壤資源與質(zhì)量狀況及其空間分布特征,了解土壤類(lèi)型、土壤肥力與氣候條件、地勢(shì)、地貌之間的相互關(guān)聯(lián)。”


為土壤建立時(shí)空坐標(biāo)


據(jù)悉,為建立土壤時(shí)空數(shù)據(jù),編制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了以智能設(shè)計(jì)為核心的土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)整合、表達(dá)方法。


當(dāng)前,土壤三普正在進(jìn)行中,為何要對(duì)二普數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集整合?張維理介紹,“隨著時(shí)間的推移,人類(lèi)耕作不斷影響著土壤,土壤情況也一直在變化,這種時(shí)空的變化,在土壤研究和改良中至關(guān)重要。所以我們將不同地區(qū)、不同時(shí)段土壤調(diào)查結(jié)果進(jìn)行時(shí)空整合,構(gòu)建土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)為科學(xué)利用土壤資源、保護(hù)基本農(nóng)田、實(shí)施耕地保育、面源污染防治等提供精細(xì)數(shù)據(jù)支撐,更為預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)土壤與環(huán)境質(zhì)量演變提供科學(xué)依據(jù)。”


在國(guó)際上,對(duì)土壤調(diào)查結(jié)果進(jìn)行時(shí)空整合,是土壤科學(xué)研究的重中之重。但要實(shí)現(xiàn)并非易事,張維理介紹,時(shí)空整合面臨兩大難點(diǎn),一是需要將異源、非標(biāo)準(zhǔn)化土壤調(diào)查結(jié)果按照土壤科學(xué)規(guī)則進(jìn)行整合,二是在大疆域范圍對(duì)高精度數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空整合工程量浩大,“所以世界各較大疆域的發(fā)達(dá)國(guó)家,都已經(jīng)完成了多次土壤調(diào)查,但其土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)的構(gòu)建及再表達(dá)進(jìn)展緩慢!


為解決這些難題,研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了以智能設(shè)計(jì)為核心的土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)整合、表達(dá)方法。以智能流程替代人工流程,科學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)率超過(guò)99.9%,工程效率提高千倍,成為全球大疆域國(guó)家中,首個(gè)建成全域具時(shí)間序列高精度數(shù)字土壤的國(guó)家。


“我們創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集與高精度土壤時(shí)空大數(shù)據(jù),可以為第三次全國(guó)土壤普查等國(guó)家重大任務(wù)提供科技支撐,提升我國(guó)科學(xué)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件。尤其是過(guò)去四十多年來(lái),我國(guó)土壤資源利用方式、規(guī)模和強(qiáng)度均發(fā)生了重大變化,結(jié)合本項(xiàng)目成果及土壤三普數(shù)據(jù),將為分析土壤資源和土壤質(zhì)量的演化特點(diǎn)、制定土壤改良措施、加強(qiáng)耕地利用與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。”張維理說(shuō)。


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