近日，覆盖我国东北83个黑土地重点保护县的地表基质调查任务完成。这项基础性、战略性、原创性工作，系统查清了我国东北典型黑土区地表基质资源“家底”，建立起理论体系和技术体系，可为黑土地保护利用、耕地质量提升、后备资源拓展、碳储能力评估等提供坚实的科学支撑，开创以“地表基质”为基础支撑耕地保护的新模式。
该项目由自然资源部统一部署，部调查监测司具体组织和指导，中国地质调查局组织实施，自然资源综合调查指挥中心牵头，廊坊自然资源综合调查中心等5家单位承担，历时3年完成。调查范围覆盖黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区共83个县（市、区、旗），总面积41.17万平方千米，约占全国黑土地总面积的38%。项目累计投入人员711人次，各类设备538台（套），完成各类钻孔21242个、天然剖面和探槽8077个，采集岩土水样品近18.5万件，获取测试数据超122万组，全面构建了以1:25万精度为主、1:5万精度为辅的调查体系，实现了东北黑土地地表基质层的首次系统调查与深度解剖。
本次调查首次划定黑土地“可量化边界”，根据“黑土层厚度≥20厘米、有机质含量≥15克/千克”的指标，首次实现黑土地资源“量化认定”，圈定黑土地分布面积38.75万平方千米，约占调查面积的94%。调查还发现，项目区地下5米~50米深度范围内，还分布着厚度大于20厘米的多层“黑土”，有机质含量为15克/千克~77.5克/千克。这一发现，为研究黑土的形成演化提供了新的科学材料与视角。
基于地表基质层构型与黑土层结构特征，项目团队构建了包含地表基质本底、黑土层性状、侵蚀情况等六维指标的稳定性评价模型，划分出稳定区、较稳定区、潜在不稳定区与退化区；构建以土壤厚度、有机质含量、氮磷钾养分、容重等为核心指标的综合质量评价模型。调查结果显示，项目区黑土地稳定与较稳定区面积占比86.34%，黑土地质量中等及以上区面积占比88.66%。
项目组基于调查发现，在目前面临退化风险的黑土地区域，不同类型退化与地表基质层结构高度耦合，如土+沙构型区易沙化、黏土+粉沙构型区易盐碱化、土+砾构型区则面临“破皮砾”问题。项目团队根据研究成果指出，退化防控需回归地质成因，提出“基质先行”的治理逻辑，为精准修复和治理靶区划定提供了依据。相关成果可为开展黑土地分等定级、建档立册、高标准农田建设提供科学依据。
该项目基于近3万件样品数据，计算出2米以浅地表基质层全碳储量为34.01亿吨、有机碳储量达21.17亿吨，其中20厘米以浅表层碳储量为5.64亿吨。这一数据可为“双碳”目标提供支持。
综合系列成果，项目团队最终构建了“3级5类”地表基质分类体系，形成“数量—质量—结构—成因—功能”五位一体的理论框架，完善了“空天地网钻”一体化技术路线，研制出调查系统、自动化建图与可视化软件7项，建立数据库2087GB，实现数据采集、处理、评价、展示全链条贯通。该项目形成的“多尺度协同、一张图支撑、多源集成”的系统方法具备可复制、可推广的广泛适用性。目前，项目成果已在黑龙江、吉林、辽宁三省黑土地剥离工程、后备耕地遴选、耕地质量管理等多个场景中应用推广，为国家“黑土粮仓”科技会战、“黑土地保护利用”重点专项等提供了有力技术支撑。
截至目前，黑土地调查面积还不到东北黑土地总量的40%。未来，地表基质调查将进一步拓展调查覆盖面，以更加全面、准确地掌握黑土地底数并构建常态化监测网，提升耕地资源演变趋势的动态感知与响应能力的同时，注重与国土空间规划、农业产业布局、生态修复、碳汇评估等深度融合，推动耕地保护理念从“表层治理”向“基质管理”转型升级。
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