沈仁芳：土壤资源不可再生 亟需加强顶层设计

一、土壤资源不可再生，亟需重点保护

“土壤是地球生命的源泉，形成是非常缓慢的，可以说三百年增加1厘米，某种意义上讲，土壤就是不可再生的资源，所以，我们必须进行重点保护。”沈仁芳所长表示，土壤的形成非常缓慢，为了保障土壤安全必须加强土壤安全的保护。

全球正面临土壤水资源紧张、环境污染，气候变化，能源短缺，生物多样性锐减，生态服务功能退化等等问题。如何协调发挥土壤的生产功能、环境功能、生态功能，成为我国土壤安全急需要解决的重大任务。

土壤资源安全利用已经成为世界共识，今年是国际土壤年，土壤安全基本内涵是基于可持续发展驱动的一种土壤综合概念，其关系到与粮食、纤维和淡水等相关的全球土壤资源的利用与保育，维持生物多样性并保护生态系统的服务功能等，对环境可持续发展具有重要意义。对土壤安全的认识必须基于对土壤功能和土壤可能受到的挑战来展开。

二、土壤安全面临的六大全球挑战

一般人提到土壤安全，恐怕脑子里第一个冒出来的是土壤污染，其实这远远不够，土壤和水安全、粮食安全、能源安全、气候变化减缓、生物多样性的保护和生态系统服务等等都有非常密切的关系。

土壤的蓄水功能削弱了

土壤水库能够调节水资源的数量和分布，为水生态平衡提供保障。现在暴雨过后因为土壤的蓄水能力变弱，更容易出现山体滑坡和地方洪涝灾害。

土壤资源数量和质量同步下降，严重影响农产品安全

土壤的功能之一是产生生物质，为粮食生产提供物质基础和保障。据联合国预测，到2050年，全球人口将达到90亿，也有人说达到100亿，2050年粮食需求要增加75%，特别是对发展中国家来说，需求增加的更大。而维系粮食生产的耕地土壤却因工业化和城市化的加速发展，大量转变为非农用地，耕地土壤资源数量和质量同步下降，将会严重影响到国家粮食安全。同时，我国土壤污染问题十分突出，最新调查显示，全国耕地土壤环境堪忧，耕地土壤中重度污染面积高达5000万亩，土壤污染呈现出流域性和区域化发展的态势，严重威胁到我国农产品甚至社会稳定发展。同时，我国农村大量耕地撂荒现象普遍，许多优质的商品粮基地被开发为城市建设用地。

生物质能源会引起人和粮食争地的矛盾

当前世界能源消费以化石能源为主，尽管我国能源资源总量较为丰富， 但是人均能源资源拥有量较低，以煤炭、石油为主的化石能源都是不可再生能源，将来不可避免的用一些生物质能源。生物质能源具有清洁、多用途特征， 已成为未来持续能源的重要组成部分， 据估算， 我国可开发的生物质能源总量约7亿吨标准煤。我国耕地资源有限，开发生物质能源就会引起和粮食争地的矛盾。要解决这个矛盾就需要有后备土壤资源。生物质能源工程的基础是集约经营现有土地， 大规模开发利用农、 林后备土地， 发展高效生物质生产。因此， 可以充分利用边际土壤、 荒地和后备土地资源， 建立生物质能源基地， 提供规模化的木质或植物油等能源资源。

气候变化加速

近年来， 全球气候变化成为国际社会的核心议题之一。全球气候变化的潜在原因是化石能源使用增加和土地利用改变 。土壤与全球变化密切相关， 土壤过程通过释放或吸收温室气体以及其他气体直接或间接地影响气候变化。全球土壤碳存储量大，质量是大气中的两倍。土壤碳的释放将对全球变暖产生重要影响 。反之， 土壤固碳能力对减缓大气中温室气体增加具有重要潜力。可见， 合理的管理措施可以影响土壤固碳潜力， 缓解气候变化， 而且对农业生产力和全球粮食安全产生积极的影响。另一方面， 全球变化通过降雨、 温度和养分沉降等变化影响土壤过程， 进而影响生态系统的生产力及其稳定性。因此， 有必要建立基于全球变化和人类活动影响的土壤生物地球化学循环模型， 预测不同气候变化条件下土壤的可能反馈， 发展土壤固碳减排增汇技术等。

生物多样性保护

《生物多样性公约》 是一项保护地球生物资源的国际性公约， 于1992年在联合国环境与发展大会上签署生效。 《生物多样性公约》 有 3 个主要目标， 即： 保护生物多样性、 生物多样性组成成分的可持续利用、 以公平合理的方式共享遗传资源的商业利益和其他形式的利用。土壤生物多样性可定义为土壤生命的变化， 从基因到群落以及土壤生物栖息地的变化， 从微团聚体到整个环境。土壤是物种最大基因库和多样性的栖息地， 并且这些生物积极参与影响土壤形成的过程和功能。土壤生物群落对土壤生态功能， 如养分运转、有机质分解、 土壤结构维持、温室气体产生、污染物净化与调节发挥着重要作用。据统计， 在氮素固定、有机废弃物处理、土壤形成、化学污染修复及农业害虫的生物防治等方面，全球农业土壤生物每年创造的总价值超过千亿美元。正是由于土壤生物在陆地生态系统中的重要性，有关土壤生物多样性的研究得到了广泛的重视。英国自然与环境委员会于1999年启动了为期5年的土壤生物多样性研究计划。联合国粮农组织也启动了国际土壤生物多样性计划，开展与土壤生物多样性的评价、 管理和保护有关的基础和应用基础研究。2014年中科院战略性先导科技专项 “土壤-微生物系统功能及其调控” 正式启动。该专项利用中科院建制化的土壤微生物学研究基础， 凝集跨学科的优势力量， 发展土壤微生物研究的新技术、新方法，研究我国主要生态系统土壤微生物的组成、格局及其驱动机制;解析土壤关键元素生物地球化学循环的分子微生物生态学机理， 揭示土壤地上-地下生态系统协同作用机制，以整体提升我国土壤微生物资源的认知水平及可持续利用的调控能力，发展土壤微生物定向培育为基础的资源管理措施，为提高土壤养分利用率，保障我国粮食与生态安全提供重要依据。

生态系统服务功能

生态系统服务功能从某种程度上讲是前面几个的综合，是人类从生态系统获得的各种惠益，是人类赖以生存和发展的基础，包括支持服务、供给服务、调节服务和文化服务，生态系统服务已经成为当前国际研究的前沿和热点领域。土壤的支撑服务是为植物输送营养物质和基因库提供支持，其调节服务是为土壤主要元素和水分循环以及废物处理提供调控作用，而精神价值，考古保护和遗产却是提供文化服务。这四大功能本身也可视为生态系统服务的基本内容。

三、加强顶层设计，保障土壤安全

“土壤安全”正处于国家需求的巅峰，对我们土壤学家即是一个机遇，也是一个重要的挑战。《国家中长期科技发展规划纲要》明确指出，将发展以提高土壤肥力、减少土壤污染等为主的生态农业，2015年中央1号文件明确要求实施耕地质量保护与提升行动，扩大重金属污染耕地修复，如何构建我国土壤安全保障体系，既是土壤科学国际前沿问题，也是我国紧迫现实需求。

我们国家土壤课题的研发目前还是以各个部门分头设计为主，缺乏全链条的顶层设计，难以形成合力和统一平台的优势。当前我国土壤修复市场巨大，但缺乏具有国家权威的创新平台和技术体系来支撑土壤产业。国家急需围绕土壤产业链部署创新链，迫切需要在计划粮食生产区、后备耕地资源区、经济发达地区和西部重度污染区以及生态脆弱区，研究我国土壤安全保障与土壤功能提升理论和集成技术体系及装备的工程化应用，保障国家粮食安全和生态环境安全。

加强顶层设计，土壤安全是系统工程，必须有强有力的组织和领导，才有可能真正把我国的土壤安全事业做好。

原标题：沈仁芳：土壤资源不可再生 亟需加强顶层设计