2751万字、历时25年，这部数据集摸清了我国土壤“家底”

   万物土中生,有土斯有粮。12月5日，在第十一个世界土壤日当天，《中国土壤剖面数据集》（以下简称“数据集”）发布。这是一部全面反映我国土壤资源与质量状况的基础科学巨著。全集共25卷，2751万字，4500余幅图，总计1万个A3版面印张，由浙江科学技术出版社出版，标志着我国土壤时空大数据整合获重大突破。

  数据集以分县土壤图和土壤剖面理化性状表形式，提供了我国各地详尽的土壤资源与质量科学数据。收入了全国2200多个县6万3千多个土壤剖面的分层理化性状数据。根据各省土壤剖面数量和地域关联特征，既有多个省份的合订卷，也有一个省的单卷。各卷主要含分县土壤类型图、主要土壤类型说明、土壤剖面点分布图与土壤剖面理化性状表、分县中心区气候特征值；同时还含有全国和各省的土壤图、土壤有机质含量图与地势图，便于读者在全国、省级和县级不同视角和尺度上，了解土壤资源与质量状况及其空间分布特征，了解土壤类型、土壤肥力与气候条件、地势、地貌之间的相互关联。

  对我国宝贵历史土壤调查资料的抢救性发掘、整理与永久保存

  据介绍，编入数据集的分县土壤图与土壤剖面理化性状表主要源于对全国第二次土壤普查（以下简称“土壤二普”）调查资料的收集、整理、提取与汇总。土壤二普首次在全国范围进行了较高密度的土壤采样化验，开启了我国用土壤理化性状量化指标描述土壤资源与土壤质量状况的时代。但受历史条件限制，土壤二普调查结果主要为纸质图件、非正式出版铅印或油印资料，份数少且由各地自行保存。随各地机构等变动，资料损毁严重。项目团队联合全国 50 多家科研单位，对各地分散存留的高精度土壤调查成果进行抢救性收集与整理，数据集收入的土壤质量数据是我国最早的、具现代科学意义的土壤质量起始点数据，使各地对土壤过程可上溯至上世纪80年代，对了解土壤与环境质量演变极其重要。

  创建以智能设计为核心的土壤时空大数据整合、表达方法

  土壤是农业的基础，将不同地区、不同时段土壤调查结果进行时空整合，构建土壤时空大数据为科学利用土壤资源，保护基本农田，实施耕地保育、面源污染防治等提供精细数据支撑，更为预测和预报土壤与环境质量演变提供科学依据。因而，国际上将对异源土壤调查结果进行时空整合列为当今国际土壤科学研究的重中之重。但这项工作面临两大难点：一是需要将异源、非标准化土壤调查结果按照土壤科学规则进行整合；二是在大疆域范围对高精度数据进行时空整合工程量浩大。虽然世界各较大疆域发达国家完成多次土壤调查，但其土壤时空大数据的构建及再表达进展缓慢。研究团队经20多年探索，将人工智能、数据科学、制图学、3S技术与土壤学方法融合，首创以智能设计为核心的土壤时空大数据整合、表达方法。以智能流程替代人工流程，科学目标实现率超过99.9%，工程效率提高千倍，成为全球大疆域国家中，首个建成全域具时间序列高精度数字土壤的国家。

  为第三次全国土壤普查等国家重大任务提供科技支撑

  数据集与高精度土壤时空大数据已为第三次全国土壤普查等国家重大任务提供科技支撑，提升了我国科学研究基础数据条件。2022年，按照党中央、国务院有关决策部署，第三次全国土壤普查（以下简称“土壤三普”）正式启动，这是距土壤二普40年后，我国再一次对土壤进行的全面“体检”。

  数据集在三方面为土壤三普工作推进及成果形成提供有力支撑。提供基础数据支撑，数据集以及由此形成的1:5万高精度土壤数据库已应用于土壤三普的工作底图制作、样点布设中，有效提升了样点布设的代表性、科学性、合理性。

  提供理论方法借鉴，该项目创建的智能化土壤时空大数据整合与表征方法和基于该方法研发的“智能化地图编辑与制图表达工具”为土壤三普数字化图件成果的形成以及各级图件成果的汇总提供理论依据和方法参考，有效提升成果的精度和汇总的效率。

  提供演化分析依据，四十多年来，我国土壤资源利用方式、规模和强度均发生了重大变化，结合本项目成果及土壤三普数据，将为分析土壤资源和土壤质量的演化特点，制定土壤改良措施、加强耕地利用与保护提供科学依据。数据集从我国海量土壤资源和质量信息中抽提和汇总了最具应用价值的核心土壤信息，可为农业、林业、环境、气象、国土、水利等部门了解各地土壤资源与质量状况，科学利用土壤资源，发展绿色农业、特色农业和节水农业，进行耕地保育、科学施肥、面源污染防治和基本农田保护提供基础数据。

  历时25年，将提升我国土壤科学研究基础数据条件

  据介绍，本项工作于1999年启动，在我国土壤科学工作者的持续努力下，从纸质分县土壤专题图件、资料采集到完成异源土壤时空大数据整合，再到完成图、文、表并茂的数据集编制，历时二十五年，由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所牵头，全国20余个国家级及省级土壤、测绘等专业科研单位参与。

  为完成这项工作，项目首席科学家、数据集总主编张维理研究员25年来始终在科研一线，带领科研人员深入了解世界各国土壤调查与成果汇总方法及成果应用状况，反复尝试土壤学与制图学、数据科学、人工智能技术的融合，完成了本项科学工程所需的数百个模型、模块设计，对数以万计的专题图、表进行了校核，体现了创新、求实、奉献，以国家任务和人民需求为己任的科学家精神。

  本项工作得到了科技部科技基础性工作专项的长期、连续资助；得到了国家出版基金的资助，使得几代土壤科技工作者的努力能够为全社会和公众服务，提升我国各行业和领域的科技水平；得到了中国农业科学院科技创新工程、基本科研业务费专项资助；得到了全国50多家国家级及省级土壤、测绘、农业科研与管理机构的大力支持；得到了我国老一辈土壤科学家自始至终的关心和鼓励，整个项目实施期间，有9位院士和7位长期从事土壤科学、农业资源环境领域研究的专家对本项工作给予了直接和全程的指导。

  中国工程院院士张福锁、沈其荣，中国科学院院士朱彤分别发来贺信，认为该数据集凝聚了我国几代土壤科学家的心血，是对我国宝贵的历史土壤调查资料的抢救性保护的标志性成果。数据集的出版将提升我国土壤科学研究基础数据条件，助力推动地学、环境、农业、经济科学等研究领域的创新研究。（光明网记者宋雅娟）