25卷、2751萬(wàn)字、4500余幅圖，全面記錄了全國(guó)2200多個(gè)縣63000多個(gè)土壤剖面數(shù)據(jù)……記者日前從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所獲悉，我國(guó)首部《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》，由該所科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)25年?duì)款^整理、匯總，以分縣土壤圖和土壤剖面理化性狀表形式，提供了我國(guó)各地詳盡的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)。

我國(guó)首部《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》。中國(guó)農(nóng)科院資劃所供圖

很多資料再不搶救就沒了

數(shù)據(jù)集是對(duì)我國(guó)寶貴歷史土壤調(diào)查資料的搶救性發(fā)掘、整理與永久保存。編入數(shù)據(jù)集的分縣土壤圖與土壤剖面理化性狀表主要源于對(duì)全國(guó)第二次土壤普查（簡(jiǎn)稱“二普”）調(diào)查資料的收集、整理、提取與匯總。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員、項(xiàng)目首席科學(xué)家、數(shù)據(jù)集總主編張維理介紹，二普首次在全國(guó)范圍進(jìn)行了較高密度的土壤采樣化驗(yàn)，開啟了我國(guó)用土壤理化性狀量化指標(biāo)描述土壤資源與土壤質(zhì)量狀況的時(shí)代。但受歷史條件限制，二普調(diào)查結(jié)果主要為紙質(zhì)圖件、非正式出版鉛印或油印資料，份數(shù)少且由各地自行保存，隨各地機(jī)構(gòu)等變動(dòng)，資料損毀嚴(yán)重?！霸S多資料都是孤本，且分散在各個(gè)地區(qū)和機(jī)構(gòu)，一旦損失，可能就再也找不回來(lái)了。”張維理說(shuō)。

在西部某縣的一間辦公室里，張維理曾經(jīng)在辦公室的墻上揭下來(lái)幾張當(dāng)?shù)貎H有的土壤調(diào)查資料，更多的地方，這些資料散落在各個(gè)機(jī)構(gòu)，或者塵封于倉(cāng)庫(kù)，或者在機(jī)構(gòu)變動(dòng)中不知所終。

25年前，張維理開始收集這些珍貴的資料，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還聯(lián)合了全國(guó)50多家科研單位，對(duì)各地分散存留的高精度土壤調(diào)查成果進(jìn)行搶救性收集與整理?！斑@些土壤質(zhì)量數(shù)據(jù)是我國(guó)最早的、具現(xiàn)代科學(xué)意義的土壤質(zhì)量起始點(diǎn)數(shù)據(jù)，使各地對(duì)土壤過(guò)程可上溯至上世紀(jì)80年代，對(duì)了解土壤與環(huán)境質(zhì)量演變極其重要?！睆埦S理說(shuō)。

二十五年摸清土壤家底

張維理介紹，數(shù)據(jù)集的搜集和整合，是一個(gè)龐大而繁雜的任務(wù)，從1999年開始，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭，全國(guó)20余個(gè)國(guó)家級(jí)及省級(jí)土壤、測(cè)繪等專業(yè)科研單位參與。25年中，許多科研人員常年奔波于全國(guó)各地，搜集和整理這些散落的資料，在北京進(jìn)行整合和分析。

搜集資料之后，如何核驗(yàn)和整合，是最難的問(wèn)題。張維理介紹，由于當(dāng)時(shí)調(diào)查技術(shù)手段的限制，許多調(diào)查資料并不完善，有些標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，所以每一張圖、每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要核驗(yàn)，“最終，我們?cè)诒姸嗟臄?shù)據(jù)和圖表中，整理出來(lái)了。”

隨著科技的進(jìn)步，許多新的技術(shù)運(yùn)用到了數(shù)據(jù)集的整合中，“我們嘗試把土壤學(xué)與制圖學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能技術(shù)等新興技術(shù)相融合，在搜集到的眾多數(shù)據(jù)中，最終核驗(yàn)出6萬(wàn)多個(gè)可用的剖面，確實(shí)特別難，所以耗費(fèi)時(shí)間也特別長(zhǎng)?！睆埦S理介紹，“整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施期間，有9位院士和7位長(zhǎng)期從事土壤科學(xué)、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域研究的專家，給了我們直接和全程的指導(dǎo)?！?/p>

中國(guó)工程院院士張福鎖表示，數(shù)據(jù)集凝聚了我國(guó)幾代土壤科學(xué)家的心血，是對(duì)我國(guó)寶貴的歷史土壤調(diào)查資料搶救性保護(hù)的標(biāo)志性成果。

讀圖識(shí)土認(rèn)識(shí)全國(guó)土壤

《中國(guó)土壤剖面數(shù)據(jù)集》是一部全面反映我國(guó)土壤資源與質(zhì)量狀況的基礎(chǔ)科學(xué)巨著。全集共25卷、2751萬(wàn)字、4500余幅圖，由浙江科學(xué)技術(shù)出版社出版。數(shù)據(jù)集以分縣土壤圖和土壤剖面理化性狀表的形式，提供了我國(guó)各地詳盡的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)，收入了全國(guó)2200多個(gè)縣63000多個(gè)土壤剖面的分層理化性狀數(shù)據(jù)。根據(jù)各省份土壤剖面數(shù)量和地域關(guān)聯(lián)特征，既有多個(gè)省份的合訂卷，也有一個(gè)省的單卷。各卷主要含分縣土壤類型圖、主要土壤類型說(shuō)明、土壤剖面點(diǎn)分布圖與土壤剖面理化性狀表、分縣中心區(qū)氣候特征值。同時(shí)，還含有全國(guó)和各省份的土壤圖、土壤有機(jī)質(zhì)含量圖與地勢(shì)圖。

張維理介紹，“我們?cè)谑珍浐驼碇?，根?jù)土壤之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了不同角度、不同區(qū)域的數(shù)據(jù)集，可以讓讀者在全國(guó)、省級(jí)和縣級(jí)不同視角和尺度上，了解土壤資源與質(zhì)量狀況及其空間分布特征，了解土壤類型、土壤肥力與氣候條件、地勢(shì)、地貌之間的相互關(guān)聯(lián)?！?/p>

為土壤建立時(shí)空坐標(biāo)

據(jù)悉，為建立土壤時(shí)空數(shù)據(jù)，編制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了以智能設(shè)計(jì)為核心的土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)整合、表達(dá)方法。

當(dāng)前，土壤三普正在進(jìn)行中，為何要對(duì)二普數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集整合？張維理介紹，“隨著時(shí)間的推移，人類耕作不斷影響著土壤，土壤情況也一直在變化，這種時(shí)空的變化，在土壤研究和改良中至關(guān)重要。所以我們將不同地區(qū)、不同時(shí)段土壤調(diào)查結(jié)果進(jìn)行時(shí)空整合，構(gòu)建土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)為科學(xué)利用土壤資源、保護(hù)基本農(nóng)田、實(shí)施耕地保育、面源污染防治等提供精細(xì)數(shù)據(jù)支撐，更為預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)土壤與環(huán)境質(zhì)量演變提供科學(xué)依據(jù)?！?/p>

在國(guó)際上，對(duì)土壤調(diào)查結(jié)果進(jìn)行時(shí)空整合，是土壤科學(xué)研究的重中之重。但要實(shí)現(xiàn)并非易事，張維理介紹，時(shí)空整合面臨兩大難點(diǎn)，一是需要將異源、非標(biāo)準(zhǔn)化土壤調(diào)查結(jié)果按照土壤科學(xué)規(guī)則進(jìn)行整合，二是在大疆域范圍對(duì)高精度數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空整合工程量浩大，“所以世界各較大疆域的發(fā)達(dá)國(guó)家，都已經(jīng)完成了多次土壤調(diào)查，但其土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)的構(gòu)建及再表達(dá)進(jìn)展緩慢?！?/p>

為解決這些難題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了以智能設(shè)計(jì)為核心的土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)整合、表達(dá)方法。以智能流程替代人工流程，科學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)率超過(guò)99.9%，工程效率提高千倍，成為全球大疆域國(guó)家中，首個(gè)建成全域具時(shí)間序列高精度數(shù)字土壤的國(guó)家。

“我們創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集與高精度土壤時(shí)空大數(shù)據(jù)，可以為第三次全國(guó)土壤普查等國(guó)家重大任務(wù)提供科技支撐，提升我國(guó)科學(xué)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件。尤其是過(guò)去四十多年來(lái)，我國(guó)土壤資源利用方式、規(guī)模和強(qiáng)度均發(fā)生了重大變化，結(jié)合本項(xiàng)目成果及土壤三普數(shù)據(jù)，將為分析土壤資源和土壤質(zhì)量的演化特點(diǎn)、制定土壤改良措施、加強(qiáng)耕地利用與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)?！睆埦S理說(shuō)。

新京報(bào)記者 周懷宗

編輯 張樹婧 校對(duì) 劉越