【科學網】黑土地遭盜挖，遙感衛星早就“看”到了
近日，正值東北備春耕時節，位于世界著名黑土帶上的黑龍江省五常市發生盜采泥炭資源、破壞耕地案件。當地9萬多平方米黑土被盜挖，公安機關已拘捕4名犯罪嫌疑人。
黑土為何不能隨意挖取？什么土可以用于售賣？黑土保護存在哪些難點？如何進行科學監測？《中國科學報》就此采訪了相關專家。
五常市沙河子鎮福太村4月5日遙感圖像，畫圈部分為被盜取耕地，目前黑土已歸還田地。
潘賢章供圖
黑土不能隨意挖取
“此次案件所盜取的草炭、泥炭土位于表層黑土之下，挖取時需要先將表層黑土剝離，因此，出現了開挖成溝、堆積如山的現象。”中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員隋躍宇說。
據了解，五常市沙河子鎮福太村黑土被挖處處于兩山之間，山谷底部，早期流經河流，形成草炭、泥炭層。隨著后期水流的減少，河流逐漸演變為濕地、沼澤，植物根系、枯枝落葉等也在此堆積腐爛，使層次加深，形成約20-50公分不等的草炭、泥炭層，也被當地人稱為“垡子土”。
由于風蝕、水蝕的作用，山上、四周地勢較高處的土壤被搬運至此，將草炭、泥炭層覆蓋。
“當地農民就通過開荒的方式，在這里種植水稻。但由于泥炭層松軟，易下陷，機械無法作業，只能靠人工插秧。同時，由于其吸水性強、溫度較低，產量一直不高，對當地耕種來說是不利條件。”隋躍宇說。
由于草炭、泥炭土的有機質含量可以達50%甚至更高，可使二氧化碳以泥炭形式積存下來，暫時退出地質大循環，能夠控制大氣二氧化碳濃度增高，起到氣候調節作用。同時，草炭、泥炭土也有調節河水徑流量、削減洪峰、均化洪水的水文調節功能，屬于我國重要的礦產資源。
此次盜采，既違反了我國礦產資源法的相關規定，又破壞了耕地。
經過實地考察后，隋躍宇告訴《中國科學報》，“所幸，盜采時當地氣溫仍較低，被挖起的凍土塊未完全解凍，表層的黑土及下層的草炭土都堆積在當地不遠處，目前已歸還田間。隨著氣溫升高，水稻插秧前泡田過程中，歸還的土地化為粥狀，恢復平坦，預計不會影響春耕。”
黑土保護，難在哪里
黑土是極為珍貴的自然資源，有機質含量高、性狀好，非常適合植物生長。但由于長期高強度利用，土壤侵蝕，導致有機質含量下降、理化性狀與生態功能退化，嚴重影響了東北地區農業持續發展。
沈陽農業大學土地與環境學院教授汪景寬表示，大家對黑土的認識不足、法律意識淡薄是黑土保護中的難點之一。
“隨著交通運輸、物流行業的發展，盜取者有了更為便捷的牟利條件。類似的事情并不少見，可能由于盜取規模小、破壞耕地面積小，沒有引起足夠的重視。”汪景寬說，“一般的農田承包費用每年每畝只有幾百元，而本案中承包者給農民的補償高達6、7千元，明顯不合常理。”
對于打著“營養土、有機土”旗號牟利的公司或個人，也應加強監管，嚴肅查處。汪景寬說:“目前允許售賣的只有經過表土剝離的土，也就是說，建設用地上的表層土，經過剝離加工后，可以用于土地復墾、綠化種植等。”
此外，土地管理制度也有待進一步調整。他提到，“如農業稅取消之后，有人就將原本承包的耕地撂荒，覺得不種地也無所謂。因此，交稅、補貼、罰款等應結合起來。再如國家鼓勵土地流轉，但有些地方的流轉不徹底，實際上還是各自種各自的地，不利于規模化耕種。”
汪景寬建議，因地制宜調整政策措施，避免“一刀切”。
據了解，《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》提出“保護性耕作”，要求秸稈覆蓋還田，采用免耕播種。
他表示，“這在東三省西部的半干旱地區是非常好的措施，能夠避免揚塵，保持土壤水分，提高有機質含量，最終提升地力。”
“而在降雨充足的東部，三江平原和長白山低山丘陵地區，秸稈留在地表，春季土壤含水量大，機械作業難，地表升溫慢，不利于作物生長。若將其翻至表土之下，有利于腐爛分解，可以增加土地肥力。”他說。
遙感監測，完全可行
目前，遙感衛星技術已廣泛用于各個領域，如果能夠對黑土地地表變化進行遙感動態監測，是否可以避免盜取事件的發生呢？
中國科學院南京土壤研究所研究員潘賢章介紹，目前我國已經成功發射高分系列衛星、資源系列衛星、環境系列衛星等，已經廣泛用于國土資源勘查、環境監測與保護、城市規劃、農作物估產、防災減災和空間科學試驗等領域。
“不同衛星的空間分辨率不同，像中巴資源衛星04A星可以達到2/8米，高分系列衛星最高可以達到亞米級。”潘賢章說。
“利用多個不同衛星組網，可以做到2天重訪一次，也就是說，每隔2天就能夠獲取同一個地區的遙感影像。實際應用時，要兼顧波段數量、空間分辨率和幅寬等。如果要求波段多、幅寬大、清晰度高，那相應的數據量就會很大，對傳輸、存儲、處理的技術要求也更高。而且光學衛星成像極易受到天氣影響。”他表示，“目前進行實時監測比較困難，但準實時完全可以做到。”
盜取案件發生后，利用10米分辨率的公開數據，潘賢章追蹤了近半年以來案件發生地的遙感影像圖。圖像顯示，從3月11日起，便可以明顯看出兩塊土地的顏色、形態變化。
“如果及時利用非公開下載的、更高分辨率的衛星數據，會更容易監測到異常，輔以人工實地驗證，就不至于出現如此大面積破壞。”潘賢章告訴《中國科學報》。
他認為，這需要管理部門牽頭，打通各部門間的數據壁壘，落實監測任務，才能真正將數據用于黑土地土壤資源監管，保護好“耕地中的大熊貓”。
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