地表基质调查分层及分层测试指标体系设计与构建

地表基质是地球表层物质与能量循环的主要载体,地表基质调查是一项创新性工作,明确地表基质调查分层及分层测试指标是开展地表基质调查的基础。本文基于地表基质调查的内涵和目标定位,深入分析了多目标区域地球化学调查、全国第三次土壤普查和全国农用地土壤污染详查等调查深度和测试指标;利用近三年自然资源综合调查指挥中心在吉林省梨树县、辽宁省丹东市、黑龙江省哈尔滨市三个地表基质调查试点项目实测数据,运用变动系数法分析了不同地区地表基质层的地球化学元素垂向变化特征,结合表生地质作用(风化为主)最大深度、地表植被根系最大深度、浅层地下水位波动下限、基岩顶面深度等因素,将地表基质在垂向上大致分为三层:表层(0~2m)、中层(2~10m)和深层(10~20m),基岩埋深浅于20m则以揭露到基岩为准;表层(0~2m),称为生产层,包括支撑农业生产的耕作层,主要服务国家粮食安全,以收集资料为主;中层(2~10m),称为生态层,主要支撑植被生长和群落演替,服务国土空间开发保护与格局优化,是地表基质调查的重点;深层(10~20m),称为沉积层,主要研究地表基质从基岩—深层—中层—表层演替规律和特征,以部署少量工程控制为宜。基于地表基质分层调查意义,结合元素在垂向上的变化规律,提出4+N型地表基质分层测试指标体系,即4类必测指标和针对特殊工作需要的N类选测指标,以期加快推进地表基质调查标准化、规范化。

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定黑土地地表基质调查样品中碘

碘是活跃元素,价态多,各价态间易相互转化,使其具有熔点低、易挥发,严重记忆效应的独特性质,其分析一直是个挑战。传统方法如半熔法、高压密闭法等存在操作难度大、消解时间长、工作效率低等问题。通过采用硝酸-氢氟酸微波消解处理样品,并利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定碘含量,克服了传统碘分析方法的一系列问题。研究了不同酸体系和赶酸时间对样品分解效率和挥发损失的影响,同时验证了不同冲洗液对降低碘记忆效应的效果。在此基础上,确定了最佳反应条件为7 mL硝酸+1 mL氢氟酸混合酸比例,180℃赶酸控温程序,并采用2%NH_(3)·H_(2)O充当冲洗液,降低了ICP-MS测定过程中的记忆效应,提高测试的稳定性。为验证该使用国家一级标准物质对方法的准确性和精密度进行验证,结果表明,方法的准确度(Δlgc)为0.001~0.004,相对标准偏差(RSD)为1.2%~3.4%,相关系数为0.9998,检出限为0.17 mg/kg,定量限为0.54 mg/kg,表现出较好的准确度和精密度,满足规范要求。通过实际样品测试,进一步验证了方法的可行性,实验结果表明,相对偏差在1.6%~4.1%。方法操作方便、试剂用量少、工作效率高,适用于测定黑土地地表基质调查样品,同时也为碘的快速、准确分析提供了一种可行的解决方案。

地表基质调查技术方法体系的实践与探索——以陕西省渭南市域地表调查为例

依托“黄河中游晋陕豫金三角(陕西段)自然资源综合调查”,依据自然资源部《地表基质分类方案(试行)》(2020.12),在系统收集和学习领会我国地表基质调查研究成果的基础上,开展了渭南市域1:25万地表基质调查和华阴幅1:5万地表基质调查试点,首次在陕西省域进行了地表基质调查技术方法体系的探索,形成一整套新方法、新成果与新认识。

地表基质调查的工作思路刍议:以海南岛为例

地表基质调查是当前自然资源调查监测体系中的全新领域,如何开展还缺乏统一的行动指南。在初步总结地表基质调查现状的基础上,提出从全国、大区、关键地段3个层次、分阶段组织开展全国地表基质调查的总体思路。结合海南岛地表基质发育的地质背景和赋存条件,就南方强风化区地表基质调查工作进行了实例分析。建议按照分区逐级调查与分类补充调查相结合、调查与研究并重的原则,开展海南岛全域—流域—重点区段不同层级地表基质调查。针对地表基质分类补充调查提出基础调查指标、特征调查指标和评价指标,强调热带强风化条件下海陆交互作用、表生地质作用和多圈层相互作用对地表基质的控制与影响。在查清海南岛地表基质现状和演化规律的基础上,开展地表基质的综合评价和区划,探索形成热带强风化区地表基质调查的技术方法。

高标准农田建设:基于地表基质调查的解决方案

文章在深入分析新时期高标准农田建设任务、面临形势、存在问题、工作内容、标准要求和基本特点基础上,通过阐明地表基质与高标准农田之间的内在联系和科学逻辑,探讨了以地质地理景观、类型分布、空间结构、理化性质、生态特征及开发利用情况等为重点的地表基质调查对高标准农田建设的支撑机理,围绕高标准农田建设重点工作面临的重大需求和关键问题,提出基于地表基质调查支撑服务高标准农田建设的解决方案。一是系统布局全国地表基质调查工作,支撑解决新时期高标准农田建设关键问题;二是不断优化地表基质调查属性指标,精准服务区域性高标准农田建设重大需求;三是认真把握地表基质调查工作程度,全面满足高标准农田建设规划与通则要求;四是面向不断增加的高标准农田建设任务,综合评估地表基质资源开发利用潜力;五是融合集成地表基质调查及其他成果,综合开展耕地耕作种植适宜性评估;六是加强地表基质调查支撑农业高质量发展科技创新,夯实高标准农田建设基础。

自然资源地表基质调查技术体系构建

地表基质层是支撑孕育地表自然资源的关键层位和重要载体。自然资源的数量、质量以及生态环境状况、陆地表层系统碳储碳汇等都与地表基质的基本类型、空间结构和景观特征、数量质量和理化性质、支撑孕育情况、生态功能特征等基本属性息息相关。本文依据前人工作成果和实施典型地区地表基质调查试点等取得的进展与认识,通过阐明地表基质概念、定位、特点,提出构建地表基质调查技术体系的思路和原则、基础和前提。从资料收集与作业准备、外业实施与数据采集、数据集成与融合处理、产品制作与服务应用的调查流程,以及景观要素、类型结构、理化性质、生态属性等调查内容两个维度初步形成地表基质调查技术方法体系,旨在为自然资源调查技术体系构建提供参考。

坝上地区自然资源地表基质调查地质测量方法探讨——以张北示范区为例

地表基质层作为自然资源的第一层,是支撑自然资源的基础层,地表基质调查是自然资源调查的基础内容。地表基质调查包括查清地表的岩石、砾质、土质、砂质、泥质等地表基质的分布、理化性质及地质地理景观属性等,是为国土空间规划和生态环境保护修复等服务。物探、遥感解译和地质测量是地表基质调查的主要方法,其中,地质测量是采用传统的地质工作手段对地表基质进行调查,同时根据调查内容的不同,被赋予新的内涵。本研究通过对张北示范区进行地表基质调查,对地质测量技术方法进行总结分析,以期为其他地区地表基质调查地质测量方法提供参考。

自然资源调查监测工作新领域:地表基质调查

地表基质层是一个跨越多门类自然资源业务体系和学科体系,且科学内涵十分丰富的新概念。地表基质调查作为新时代自然资源调查监测体系不可或缺的组成部分和全新工作领域,是带有强烈基础调查色彩的专项调查工作,具有基础性、公益性和战略性地位。其数据与成果对于支撑自然资源统一管理和科学研究、国土空间科学规划和综合利用、生态环境保护修复和综合治理等具有重要意义。文章以构建地表基质调查要素的时空—物质—属性结构模型为基础,对地表基质调查目标任务、内容重点、组织部署、方法技术、成果集成、服务应用和支撑体系建设等问题进行了初步探讨。

地质调查支撑服务福建生态文明试验区理论与方法探索

为探索地质调查支援服务生态文明建设的理论与方法,为新时代地质工作转型升级提供经验,中国地质调查局组织实施了“福建生态文明试验区综合地质调查工程”。通过省、市、县、流域等不同层级综合地质调查及专题评价试点,取得了一些理论方法及技术应用成果:①揭示了我国典型红壤区地质要素对水土流失的控制作用,总结了不同岩性控制区水土流失地质成因规律。②针对不同类型的海岸带侵蚀与淤积成因要素,提出海陆统筹生态健康评价方法。③以森林生态系统、湿地生态系统、农田生态系统为单元,分析小流域山水林田湖水土流失风险要素,提出水土流失重点区流域生态风险评价方法。④从地球系统出发,突出岩石与土壤圈资源环境特征,提出地质调查支撑国土空间适宜性评价的方法与途径。⑤从“地表基质调查既是自然资源的基础物质调查,又是为自然资源质量、生态评价提供参数的调查”观点出发,形成了地表基质综合分类和调查技术方法体系。以上认识可为生态保护与系统修复、国土空间规划和用途管制、自然资源管理提供科技支撑。