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南京科學(xué)家繪全國(guó)首幅土壤顏色地圖全國(guó)土壤顏色三維分布圖

時(shí)間：2020-11-18 14:38:59

土壤是地球的皮膚，其“膚色”各異蘊(yùn)藏著地球生命的密碼，暗藏人類活動(dòng)的蛛絲馬跡。日前，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張甘霖團(tuán)隊(duì)繪制生成了我國(guó)第一幅高精度土壤顏色地圖——全國(guó)土壤顏色三維分布圖，該研究成果成為我國(guó)土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)與空間管理的關(guān)鍵參照，并發(fā)表于國(guó)際著名土壤學(xué)期刊《國(guó)際土壤科學(xué)》上。

“土壤的形成源自地殼表層巖石的風(fēng)化。”論文的第一作者、中科院南京土壤研究所劉峰副研究員介紹起土壤的前世今生：風(fēng)化殼的表層就是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)——成土母質(zhì)，成土母質(zhì)與周?chē)拇髿?、水、植物環(huán)境相互作用，發(fā)生一系列的物質(zhì)和能量交換，才能形成具有肥力特征的土壤。

“土壤顏色可以直觀表征土壤肥力、屬性，不同顏色的土壤酸堿度、有機(jī)質(zhì)多少等是不一樣的。”劉峰表示，由于我國(guó)國(guó)土面積廣大，土壤景觀復(fù)雜多樣，繪制較為精細(xì)的全國(guó)土壤顏色空間分布圖頗具挑戰(zhàn)。

白色、灰色、黃色……在張甘霖團(tuán)隊(duì)繪制的顏色地圖上清晰地揭示了我國(guó)土壤顏色的空間格局：西北的沙漠、荒漠土壤顏色主要是白色和灰色;甘肅等中西部地區(qū)的土壤顏色主要是黃色;東北和青藏高原東部等地區(qū)土壤顏色則較暗黑。

這些顏色各異的土壤，究竟是什么力量塑造的?劉峰解釋，土壤里腐殖質(zhì)含量的多少和礦物質(zhì)成分的差異，會(huì)讓土壤呈現(xiàn)不同的顏色。土壤腐殖質(zhì)由動(dòng)植物殘?bào)w演變而成，一般粘附在土粒的表面，它的多少會(huì)影響土壤顏色的深淺。黑色的土壤一般是腐殖質(zhì)含量較高的，因?yàn)楦迟|(zhì)呈黑色和棕色;腐殖質(zhì)含量較少時(shí)，土壤則呈現(xiàn)灰色或灰白色。從灰到黑，顏色隨腐殖質(zhì)含量的升高呈梯度變化。

此外，礦物質(zhì)也會(huì)影響土壤的顏色。比如，當(dāng)土壤中氧化鐵的含量高時(shí)，土色會(huì)呈現(xiàn)為偏紅色。在低洼潮濕的環(huán)境中，氧化鐵極易與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槠S色的水化氧化鐵，因而這種地方的土壤常顯黃色。當(dāng)通風(fēng)不良、氧氣缺乏時(shí)，土壤中的氧化鐵又變成了氧化亞鐵，氧化亞鐵積累較多時(shí)，土壤就呈現(xiàn)出灰藍(lán)色。

2009年至2019年，從事土壤研究的學(xué)者們?cè)谌珖?guó)各地選取了近6000個(gè)樣點(diǎn)，進(jìn)行典型土壤剖面調(diào)查。他們?nèi)』氐囊粧g抔土，建成了我國(guó)土壤系統(tǒng)分類基層分類單元土系及土系數(shù)據(jù)庫(kù)。此次發(fā)表的顏色地圖從十年間采集的土壤剖面的孟塞爾顏色數(shù)據(jù)中，選取了大約4600個(gè)土壤剖面，作為數(shù)據(jù)樣本。

“這些樣本的采集點(diǎn)最高在西藏海拔約5700米的高山上，最低在接近海平面的沿海地區(qū)，我們將土壤屬性與氣候、地形、植被、土地利用、土壤母質(zhì)等40多個(gè)環(huán)境參數(shù)結(jié)合，進(jìn)行土壤顏色的預(yù)測(cè)分析。”劉峰表示，生成的顏色地圖，結(jié)果主要采用的是RGB和孟塞爾顏色兩種表達(dá)形式。

“土壤顏色在實(shí)際應(yīng)用中有著非常重要的價(jià)值，比如為法庭土壤物證溯源提供支撐。”張甘霖說(shuō)，有了顏色地圖，鑒定人員可根據(jù)鞋上粘的泥土顏色、泥土中的有機(jī)質(zhì)，大致分析出泥土來(lái)自哪個(gè)區(qū)域，從而判斷相關(guān)對(duì)象是否去過(guò)某個(gè)區(qū)域。不過(guò)，要想精準(zhǔn)鎖定泥土來(lái)源地，測(cè)定精度還需不斷提高。 (記者張宣)

標(biāo)簽：全國(guó)首幅土壤顏色地圖

來(lái)源: 新華日?qǐng)?bào) 編輯: FN008

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