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儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】我國現(xiàn)當(dāng)代文學(xué)家、詩人艾青在《我愛這土地》一詩中曾寫道“為什么我的眼里常含淚水？因為我對這土地愛的深沉。”短短兩句詩，道出了作者對祖國真摯的熱愛。詩句中的“土地”一詞已經(jīng)不僅僅代表著養(yǎng)育莊稼作物的普通耕地，更象征著一個國家，一個地區(qū)的領(lǐng)土。由此，土地被賦予了超脫其本身含義的別樣韻味，成為了區(qū)域劃分的重要標(biāo)志。
正如我國俗語有云：“一方水土養(yǎng)育一方人”，即什么樣的土地孕育滋養(yǎng)著什么樣的生靈物種。從科學(xué)角度來看，即意味著一個地區(qū)的土地肥力狀況、土壤成分含量等深刻影響著該地區(qū)的植被、作物生長情況，從而決定著區(qū)域的飲食文化及發(fā)展規(guī)劃。我國幅員遼闊，山河眾多，自南向北、自西向東土地狀況各有不同，土壤景觀復(fù)雜多變，由此，我國生物多樣性也頗為豐富。然而，如何全面掌握我國各地區(qū)的土地狀況，獲得覆蓋全國的土壤樣本詳實資料，以便更好地管理空間土地成為了土壤研究者們亟待攻克的難題。
2009年，科技部啟動了“我國土系調(diào)查與《中國土系志》編制”項目，該項基礎(chǔ)性專項工作自啟動以來的十余年間，土壤研究者們共走訪了我國31個省市區(qū)，總計調(diào)查了近6000個典型土壤剖面，建立了4420個土系，并終建立了全面詳實的土系數(shù)據(jù)庫，為我國后續(xù)的數(shù)字化土壤建設(shè)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
在此背景下，今年九月，南京土壤研究所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室張甘霖團(tuán)隊繪制生成了我國第一幅高精度土壤顏色地圖——全國土壤顏色三維分布圖。據(jù)了解，此次發(fā)布的土壤顏色地圖，從十年間采取的土壤剖面數(shù)據(jù)中選取了大約4600個土壤剖面，進(jìn)行數(shù)字化制圖。
眾所周知，土壤是覆蓋于地球表面的一層疏松的物質(zhì)，由巖石風(fēng)化而成的礦物質(zhì)、動植物、
微生物殘體腐解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)、土壤生物(固相物質(zhì))以及水分(液相物質(zhì))、空氣(氣相物質(zhì))、氧化的腐殖質(zhì)等組成。由此，研究人員將土壤屬性與氣候、地形、植被生長狀況等環(huán)境參數(shù)相結(jié)合，進(jìn)行土壤顏色的預(yù)測分析，并終發(fā)現(xiàn)，土壤中的腐殖質(zhì)及礦物質(zhì)的含量決定了土壤的顏色。
例如，我們所熟知的江南地區(qū)土地富含四配位和六配位的
金屬化合物，因此該地區(qū)多為紅壤；我國東北平原地區(qū)土壤腐殖質(zhì)含量高，其土壤則呈現(xiàn)出黑色；我國四川盆地地區(qū)土壤多含有富含鈣質(zhì)(碳酸鈣)和磷、鉀等營養(yǎng)元素，因此該地區(qū)土壤多為紫色；我國西北部荒漠、隔壁地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量低，游離碳酸鹽或鹽分含量高，因此該地區(qū)的土壤顏色以白色和灰色為主。
那么，研究人員又是如何全面了解土壤當(dāng)中的成分含量的呢？相關(guān)研究員表示，工作人員將采集到的土壤剖面樣本帶回實驗室后，要全面分析土壤的有機(jī)質(zhì)、PH值、陽離子交換量、碳酸鈣、氮磷鉀含量等基本的土壤屬性。針對土壤的這些屬性，研究人員一般采用土壤測定儀、土壤酸度計、土壤PH計、土壤肥料養(yǎng)分速測儀、土壤性狀測定儀等眾多專業(yè)的土壤檢測設(shè)備。此外，在采樣過程當(dāng)中，土壤采樣器也需派上用場。
土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室主任張甘霖研究員表示，此幅高精度土壤顏色地圖為我國的土壤肥力質(zhì)量評價與空間管理提供了重要參照。同時，該顏色地圖還能夠為法庭土壤物證溯源提供相關(guān)線索，調(diào)查人員可以根據(jù)被調(diào)查對象攜帶的土壤狀況判斷其行蹤，從而為法庭追蹤調(diào)查提供科學(xué)線索。
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