順應(yīng)自然、保護(hù)自然,做好生態(tài)系統(tǒng)整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)與綜合整治,離不開(kāi)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(guò)程和生態(tài)空間分布、變化規(guī)律作為整體進(jìn)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(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)演變及趨勢(shì),尋求生態(tài)系統(tǒng)管理、保護(hù)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(jià)值

“南山有臺(tái),北山有萊……南山有桑,北山有楊……南山有杞,北山有李”, 《詩(shī)經(jīng)·小雅·南山有臺(tái)》表明人們很早就從生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)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(wèn)題或生態(tài)過(guò)程的地學(xué)機(jī)理、地質(zhì)作用過(guò)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(hù)、系統(tǒng)修復(fù),國(guó)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(rèn)為,生態(tài)地質(zhì)調(diào)查應(yīng)該重點(diǎn)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?yàn)檫@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(yùn)行與演化。因此,圍繞當(dāng)今生態(tài)環(huán)境及其問(wèn)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(jìn)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(wèn)題意識(shí)與追問(wèn)之思

在當(dāng)今全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的背景下,通過(guò)總結(jié)以往相關(guān)工作成果,我們認(rèn)為還存在以下4方面問(wèn)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(zhǎng)狀況和立地條件為主,而對(duì)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(duì)生態(tài)與地質(zhì)之間（地球關(guān)鍵帶多圈層）相互作用過(guò)程與機(jī)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(xì)生態(tài)地質(zhì)作用過(guò)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(kù)缺少地上地下一體化的多門類全要素?cái)?shù)據(jù)組織管理平臺(tái)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(guó)土空間規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)與系統(tǒng)修復(fù)的切實(shí)需求。

 

生態(tài)地質(zhì)調(diào)查三方面：

一、全國(guó)尺度宏觀把握

全國(guó)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(kāi)展生態(tài)地質(zhì)條件補(bǔ)充調(diào)查,形成全國(guó)生態(tài)地質(zhì)綜合研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集。同時(shí)利用多源多時(shí)相的遙感地質(zhì)解譯、生態(tài)信息提取和動(dòng)態(tài)變化綜合分析等技術(shù)方法開(kāi)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(diǎn)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(jí)指標(biāo)體系,劃分出全國(guó)生態(tài)地質(zhì)單元,進(jìn)行生態(tài)地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià),分析全國(guó)地質(zhì)條件與生態(tài)空間格局動(dòng)態(tài)變化的內(nèi)在關(guān)系,關(guān)注全國(guó)生態(tài)安全等戰(zhàn)略研究,提出生態(tài)系統(tǒng)整體保護(hù)與修復(fù)地學(xué)對(duì)策建議。

全國(guó)尺度生態(tài)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)類成果,主要包括全國(guó)1∶50萬(wàn)成土母巖分布圖、地貌形態(tài)類型圖,全國(guó)森林、草地、濕地分布及其重要?dú)v史節(jié)點(diǎn)變化圖,以及中國(guó)生態(tài)地質(zhì)問(wèn)題分布圖、全國(guó)生態(tài)地質(zhì)單元圖、全國(guó)生態(tài)分區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果,等等。

二、重點(diǎn)地區(qū)精細(xì)調(diào)查

重點(diǎn)地區(qū)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查,一是查明區(qū)域（流域/二級(jí)或三級(jí)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(wàn)）,分析生態(tài)地質(zhì)特征、生態(tài)資源優(yōu)勢(shì),進(jìn)行生態(tài)地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià);二是查明生態(tài)地質(zhì)問(wèn)題類型、分布、程度、控制與影響因素,以及與生態(tài)問(wèn)題相關(guān)的地質(zhì)要素分布（1:5萬(wàn)）,進(jìn)行生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)。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(guò)程與發(fā)育特征,以及其對(duì)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(dòng)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(jī)理探究

全國(guó)和重點(diǎn)地區(qū)的調(diào)查研究都離不開(kāi)第三個(gè)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(wèn)題的代表性樣區(qū)）的重點(diǎn)剖析,主要目標(biāo)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(guò)程,分析生態(tài)系統(tǒng)演化的地質(zhì)學(xué)機(jī)理,尤其是各圈層交互帶水分、鹽分、碳氮元素等的循環(huán)過(guò)程和演化機(jī)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(wèn)題地學(xué)響應(yīng)機(jī)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(cè)量,采用人工剖面或淺井、淺鉆等形式予以揭露,觀察、測(cè)量生態(tài)地質(zhì)現(xiàn)象,進(jìn)行巖石-風(fēng)化殼-土壤-水體-植被系統(tǒng)采樣;二是測(cè)試分析,包括巖礦分析、成土母質(zhì)分析、土壤分析、水測(cè)試分析、植被測(cè)試分析等;三是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),包括地下水監(jiān)測(cè)、土壤和成土母質(zhì)監(jiān)測(cè)、植物監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè),等等。

 

多維度：生態(tài)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)職稱

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(dòng)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(gè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查全過(guò)程,需要?jiǎng)?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(cè)試技術(shù)

生態(tài)地質(zhì)調(diào)查要加強(qiáng)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(kāi)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(cè)試技術(shù)的支撐。地球化學(xué)分析測(cè)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(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試方法,對(duì)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(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法的統(tǒng)稱。不同取樣對(duì)象和測(cè)試分析目的,測(cè)試的指標(biāo)差異較大。例如,對(duì)地表基巖開(kāi)展巖礦化學(xué)全分析,不同地區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況增加鈾、釷放射性指標(biāo)與鉈、銻、鉍、錫分析指標(biāo)及礦物鑒定;對(duì)成土母質(zhì)與土壤除了巖礦分析指標(biāo),還要測(cè)試粒度、有機(jī)質(zhì)pH值等;對(duì)植物則需要測(cè)試葉綠素、水分、營(yíng)養(yǎng)元素、微量與重金屬元素等指標(biāo)。

生態(tài)地質(zhì)剖面測(cè)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(kāi)展生態(tài)地質(zhì)剖面調(diào)查,利用定性觀察、描述和定量測(cè)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(dòng)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(cè)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(cè)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(zhǎng)狀況、結(jié)構(gòu)層次等,測(cè)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(cè)量植被生態(tài)參數(shù)。在上述觀察記錄基礎(chǔ)上,系統(tǒng)進(jìn)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(shí)可采用適當(dāng)?shù)牡厍蛭锢矸椒ê豌@探方法。

大數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)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(gè)圈層要素?cái)?shù)據(jù),對(duì)上述多圈層數(shù)據(jù)的集成管理和綜合分析對(duì)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(píng)價(jià)平臺(tái)。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(kù)（信息提取模型、數(shù)據(jù)挖掘模型、分析評(píng)價(jià)模型和三維展示模型）、方法庫(kù)（集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)方法）和知識(shí)庫(kù),研發(fā)生態(tài)地質(zhì)單元評(píng)價(jià)、生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)、荒漠化及石漠化修復(fù)分區(qū)評(píng)價(jià)等子系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同層級(jí)生態(tài)地質(zhì)單元的生態(tài)地質(zhì)系統(tǒng)功能性評(píng)價(jià)以及國(guó)土空間開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)。另一方面,充分利用“地質(zhì)云”已有軟、硬件資源與平臺(tái)功能,與“地質(zhì)云”深度融合對(duì)接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成管理、信息共享、數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)及成果社會(huì)發(fā)布等,打造“數(shù)據(jù)聚合—集成管理—分析評(píng)價(jià)—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(huì)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(bào)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(jì)”,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(shí)生態(tài)文明思想,持續(xù)開(kāi)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(yùn)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(guò)對(duì)全國(guó)、重點(diǎn)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(jìn),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(guó)與重點(diǎn)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(guó)、地方不同尺度山水林田湖草整體保護(hù)與系統(tǒng)修復(fù)、國(guó)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！