中国矿业报 评论 11小时前
◎ 杨永 刘航 郭新建
黑土地,作为地球上独特的土地资源,被誉为“耕地中的大熊猫”,以其肥沃的土壤孕育五谷丰登,为人类文明发展作出巨大贡献。然而,近年来,黑土地面临着严重的退化问题,不仅制约农业生产,也对生态环境造成严重破坏。地表基质是由天然物质经自然作用形成,孕育和支撑森林、草原、水、湿地等各类自然资源的基础物质,涵盖了岩石、砾质、沙质、土质和泥质等所有肉眼可见的物质形态。地表基质是地表黑土和上覆自然资源的物质载体,其质量和结构直接影响着黑土地的肥力和健康。因此,在探讨黑土形成演化、退化机理及治理修复时,不可忽视地表基质这一关键因素。
黑土形成与地表基质类型、结构、理化性质密不可分,经历了基岩-母质-黑土等多种形态的转化过程,是一个融合地质与环境因素的复杂演变过程。基岩是土壤形成的基础,岩石基质的风化物(即成土母质)形成土质基质。黑土的成土母质主要是第四纪黄土状黏土,这种母质富含矿物质和微量元素,为后续土壤发育提供了丰富的物质基础。在东北地区特定的寒冷气候条件下,植物残体长期堆积产生深厚的腐殖质层,土质基质经历腐殖质累积、分解、淋溶、淀积等过程形成结构良好、营养肥沃的黑土地。因此,黑土性质会在一定程度上继承成土母质的性质,并受到基岩类型、结构、构造、矿物组成、化学成分等特征的制约。这一过程,宛如大自然的神奇魔法,将无生命的岩石转化为孕育生命的黑土。
研究认为,黑土地退化是自然环境压力和人类活动压力相互作用的结果。一方面,自然地理环境变化影响黑土积累。相关研究表明,随着全球气候变暖,黑土地区年均温度普遍升高,土壤微生物活性增强,致使腐殖质分解过度,积累量逐渐减少。此外,东北黑土区典型的地貌是漫川漫岗,坡缓且长,加之黑土地表层基质多为团粒结构,而底层基质质地常黏重,这种性质差异致使表层黑土在风力侵蚀和流水冲刷下极易被剥蚀。这些因素共同导致黑土积累量受到影响,进而引起黑土地退化。
另一方面,人类不合理或过度开发使用在很大程度上加快了黑土退化。《东北黑土地白皮书(2020)》显示,不合理垦殖和耕作是导致黑土地退化的主因。人类大面积开垦黑土用于耕作,严重破坏了原生植被和自然地理环境,使黑土形成更为困难。同时,地表黑土更易受到水流与风沙的侵蚀,导致土层变薄。此外,不合理的开垦利用方式,如过度耕种、农用化学品使用等,也加速了黑土的退化过程。这些人类活动破坏了地表基质的平衡状态,改变了土壤结构,降低了土壤肥力,最终导致黑土地退化。
保护黑土地是一项长期而艰巨的任务。黑土地地表基质调查就是给黑土做一次全面的“体检”,从“数量、质量、结构、成因、生态”五位一体开展调查工作,查清黑土地地表基质类型、分布范围、空间结构、理化性质以及其中的附属物特征,全面掌握东北黑土地自然资源本底现状。工作手段上,采用野外观察并结合地球物理、地球化学等多种技术手段查明地表基质的平面分布和垂向结构特征;测试分析物理、化学、年代学等指标,研究地表基质的本底属性,揭示地表基质与黑土形成演化的耦合关系;基于遥感解译和实地调查,查清地表覆盖层现状,揭示地表基质对地表覆盖层支撑孕育的能力和潜力。
黑土地地表基质调查是实现黑土地科学管理与可持续发展的基础性工作,应用前景广阔。一是在全面查清地块理化特征的基础上,给地块和作物按需精准“喂肥”;二是支撑圈定作物种植适宜区,发展特色农业;三是对于矿物质流失严重的地区,可以加强水土保持措施,减少水土流失;四是对于下覆母质为砾质、岩石风化残积物的黑土地,表层黑土层被剥蚀掉后短期无法修复,对于下覆母质为厚层土质的黑土地,表层黑土剥蚀后还具备耕作潜力。
基于地表基质调查,系统建立起东北黑土区“土地利用-黑土资源-地表基质”立体档案,形成三者之间的三维空间关联关系模型,可以全面、系统地了解黑土地健康状况,为黑土地合理利用与科学管理提供基础参考。