流域地球关键带调查理论方法体系初步构建

2021.08.25 中国矿业报

　　《中国地质调查成果快讯》近日刊发了“汉江下游旧口-沔阳段地球关键带1∶5万环境地质调查”项目近年来取得的重要地质调查成果。

　　该项目属于“长江经济带地质环境综合调查”工程，由中国地质大学（武汉）承担。项目以地球关键带科学为指导，采用多学科交叉的研究方法，面向汉江下游关键带中的物质、能量循环过程，开展不同时空尺度上地球关键带多界面的调查、监测与模拟工作，取得了一系列成果，不仅为长江流域生态文明建设提供了支撑，也为我国地球关键带调查、监测和模拟工作开展提供了研究示范。

　　一是初步构建流域地球关键带调查理论方法体系。项目组将流域侵蚀基准面定义为流域地球关键带底边界，建立流域生态环境问题库、地球四大圈层变量库和人类活动变量库；构建以典型生态环境问题为导向，基于地球系统四大圈层、人类活动和时间的六维环境变量矩阵，有效识别调查敏感区；提出流域地球关键带横向三断面和垂向五界面的结构概化模型，识别各断面和界面的共性和特征变量，并通过对其进行系统监测，认识和掌握水文过程、生物地球化学过程和生态过程的动态变化规律，识别地球关键带的健康状态。

　　该调查理论方法体系有效突破了传统地球关键带研究局限于小流域、环境变量梯度和生态环境问题相对单一的不足，为长江流域地球关键带调查以及长江大桥保护战略的实施提供了科学依据，为我国流域地球关键带调查理论方法体系的建立提供了探索性经验。

　　二是在长江中游江汉平原建立了流域尺度地球关键带监测网络，开展了流域地球关键带调查、监测与模拟示范工作。项目组利用六维环境变量矩阵识别敏感图幅区，系统开展了地球关键带一维钻孔结构调查、二维关键界面填图及三维结构可视化构建，精细刻画长江中游地球关键带结构；建立了长江中游江汉平原地球关键带监测网络，并开展相应关键过程监测，该监测网络已并入全球地球关键带监测网络（CZEN），成为全球已注册的48个关键带站点之一；建立了江汉平原三维非稳定地表水与地下水流耦合模型，初步探讨了重大大型水利工程对汉江下游关键带水循环模式与生态环境的影响。（马腾）