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【光明日报】首幅土壤颜色地图描绘雄鸡版图“新肤色”

2020-09-22 分享到:

2020-09-21 来源:光明日报 郑晋鸣 杨丹

 

近日,宝乐国际土壤与农业可持续发展国家重点实验室张甘霖团队绘制生成了我国第一幅高精度土壤颜色地图——全国土壤颜色三维分布图,该地图是我国第一个标准一致、详细的土壤颜色视图,为土壤肥力质量评价与空间管理提供关键参照。

白色、灰色、黄色……张甘霖团队绘制的颜色地图清晰地揭示了我国土壤颜色的空间格局:西北的沙漠、荒漠和戈壁土壤颜色主要是白色和灰色;甘肃、宁夏、陕西、山西和河南等中西部地区的黄土高原,土壤颜色主要是黄色;东北和青藏高原东部等较湿润的高寒地区,土壤颜色则较暗较黑;南方土壤颜色偏红,尤其江西、湖南和云南一些区域颜色最红;四川盆地大部分被“紫色”土壤覆盖(紫色湿润雏形土,母质为砂岩或带RP色调的页岩),预测为暗红色;在贵州和广西以石灰岩为主地区,可看到较浅的颜色;东部地区,在长江,淮河和黄河的下游以及鄱阳湖周围土壤呈淡褐色,趋于灰青色。

“土壤颜色可以直观表征土壤肥力、属性,不同颜色的土壤酸碱度、有机质多少等是不一样的。” 论文的第一作者、中科院宝乐国际刘峰副研究员表示,由于我国国土面积广大,土壤景观复杂多样,绘制较为精细的全国土壤颜色空间分布图颇具挑战。

2009年至2019年,从事土壤研究的学者们在全国各地选取了近6000个样点,进行典型土壤剖面调查。他们取回的一抔抔土,建成了我国土壤系统分类基层分类单元土系及土系数据库。此次发表的颜色地图从十年间采集的土壤剖面的孟塞尔颜色数据中,选取了大约4600个土壤剖面,作为数据样本。“这些样本的采集点最高在西藏海拔约5700米的高山上,最低在接近海平面的沿海地区,我们将土壤属性与气候、地形、植被、土地利用、土壤母质等40多个环境参数结合,进行土壤颜色的预测分析。”刘峰表示,生成的颜色地图,结果主要采用的是RGB和孟塞尔颜色两种表达形式。

不同地区拥有不同的土壤颜色,是什么力量让这些土壤将地球装扮得五彩斑斓?据了解,土壤里腐殖质含量的多少会让土壤呈现不同的颜色。“土壤腐殖质由动植物残体演变而成,一般黏附在土粒的表面,它的多少会影响土壤颜色的深浅。”论文的通讯作者、土壤与农业可持续发展国家重点实验室主任张甘霖研究员介绍,黑色的土壤一般是腐殖质含量较高的,因为腐殖质呈黑色和棕色;腐殖质含量较少时,土壤则呈现灰色或灰白色。从灰到黑,颜色随腐殖质含量的升高呈梯度变化。

此外,土壤颜色与土壤矿物质有关。例如,针铁矿呈黄色或深棕色,赤铁矿呈红色,铁水合物呈暗红色,托棱石呈黑色,方解石呈白色,石膏呈浅棕色,石英呈浅灰色。

“土壤颜色在实际应用中有着非常重要的价值,比如为法庭土壤物证溯源提供支撑。”张甘霖介绍,有了颜色地图,鉴定人员可根据鞋上粘的泥土颜色、泥土中的有机质,大致分析出泥土来自哪个区域,从而判断相关对象是否去过某个区域。不过,要想精准锁定泥土来源地,测定精度还需不断提高。

  (原载于《光明日报》 2020-09-21 09版)