人物小傳

　　張甘霖,，男,，1966年8月出生于湖北通山,，現(xiàn)任中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所所長,、中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員,、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師,，主要從事土壤發(fā)生和土壤分類,、土壤地球化學(xué)、數(shù)字土壤制圖等研究,，獲得國家自然科學(xué)獎二等獎,、國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎以及多項省部級科技獎。

　　我們腳下這層土壤,，是地球的“皮膚”,，也是農(nóng)作物扎根生長、動植物賴以生存的基礎(chǔ),。

　　今年6月,，2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎揭曉。中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員張甘霖帶領(lǐng)研究團隊完成的“中國土系志與高精度土壤信息網(wǎng)格構(gòu)建及應(yīng)用”成果,，獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎,。

　　過去40多年，為了發(fā)現(xiàn)土壤的奧秘,，張甘霖堅守在求學(xué)時選定的研究道路上,，穿梭在崇山峻嶺、奔走于田間地頭,，執(zhí)著于自己的研究領(lǐng)域,。

　　科研道路的起點,，是心中樸素的興趣

　　“華中農(nóng)學(xué)院，土壤與農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè),�,！�

　　1983年夏天，17歲的張甘霖在高考志愿表上填寫下這個志愿,。

　　土壤學(xué)是個什么專業(yè),？

　　上初中時，張甘霖在供銷社的書架上第一次看到這個名詞,。那本名叫《我們愛科學(xué)》的雜志里,，講了一個“糖果換泥巴”的故事：土壤學(xué)家侯光炯有一次從國外出差回國，給孩子帶回一袋進口糖果,。他在云南昆明轉(zhuǎn)機時,，看到一片樹中有一棵長勢特別好，便將袋里的糖果悉數(shù)倒出,，裝滿泥巴帶回實驗室分析,。

　　“真是怪人！”合上書,，這個故事在張甘霖的腦海中久久不散,。他覺得不可思議——糖果多好吃啊，泥巴這么重要嗎,？當(dāng)時的他不知道,，自己有一天，也會成為這樣的“怪人”,。

　　高中時,，張甘霖尤其愛好化學(xué)課，自學(xué)課本后面附錄的土壤化學(xué)基本知識,，“原來土壤里還發(fā)生著這么復(fù)雜的化學(xué)過程”,。填報志愿時，不少同學(xué)都選擇了當(dāng)時相對熱門的專業(yè),，張甘霖卻從心中樸素的興趣出發(fā),，選擇了土壤學(xué)專業(yè)。

　　但他真正熱愛上土壤學(xué)這個專業(yè),，還是在深入理解土壤學(xué)的內(nèi)涵,、意義之后。

　　“土壤是地表圈層交互作用的產(chǎn)物,，土壤學(xué)也是一門交叉學(xué)科,，除了土壤學(xué)各分支學(xué)科本身，還要具備很好的化學(xué)、地學(xué),、生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ),。”張甘霖回憶,，在一次次實驗分析中,，他了解到看起來黑乎乎的土壤，其實包含地殼上幾乎所有的元素,，生活著無數(shù)的微生物,。土壤中的顆粒大小，從微米級到厘米級都有,，通過離子交換來維持養(yǎng)分……

　　“了解到土壤科學(xué)服務(wù)于糧食安全,，與水安全、生態(tài)環(huán)境安全等息息相關(guān),，我更堅定了自己的選擇,。”張甘霖說,。本科畢業(yè)后,，他又考取中國科學(xué)院南京土壤研究所（以下簡稱“土壤所”），繼續(xù)攻讀土壤學(xué),，先后獲得碩士,、博士學(xué)位，然后留所工作,。

　　張甘霖說，我國土壤具有高度多樣性和復(fù)雜性：既有從溫帶到亞熱帶的緯度地帶性,、從盆地到高原的垂直地帶性,，又有西北大面積干旱區(qū)和青藏高原隆升區(qū)……多種多樣的地形地貌孕育了豐富多樣的土壤類型。因此,，為土壤“畫像”,，對理解我們腳下的土壤來說尤為重要。

　　“上世紀(jì)50年代起,，我國科研工作者就開始了為土壤制圖的工作,；80年代，完成了1∶400萬土壤地圖,，也就是地圖上的1厘米相當(dāng)于實際的40公里,；90年代，進一步完成1∶100萬土壤地圖,�,！睆埜柿刈x研期間，就曾跟隨導(dǎo)師進行土壤分類及制圖工作。

　　為每一類土壤制定“身份檔案”

　　然而,，對于精細(xì)化管理及利用土壤,，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　更細(xì)致的工作怎樣開展,？

　　“對土壤進行精準(zhǔn)化管理,，首先要建立完整分類體系。植物有‘界門綱目科屬種’等分類,，土壤也有土綱,、土類、土族等不同等級,，土系是最基層的分類級別,。”張甘霖介紹,，2001年,，我國土壤系統(tǒng)分類高級單元框架已梳理形成，但基層分類研究仍是空白,，要讓科研成果應(yīng)用于生產(chǎn)實際,，分類還要“深耕”。

　　2008年,，科技部科技基礎(chǔ)性工作專項“我國土系調(diào)查與《中國土系志》編制”項目正式啟動,。此后近20年間，張甘霖牽頭組織我國26家科研院校400多人的科研隊伍,，開展土壤基層分類調(diào)查研究,。

　　土系調(diào)查，就是從最基本的分類單元著手,，給土壤建立詳細(xì)的“身份檔案”,。土壤調(diào)查需要大量野外采樣工作，起早貪黑,、跋山涉水,、風(fēng)餐露宿、嚴(yán)寒酷暑……

　　“像很多野外工作一樣,，土系調(diào)查研究也要面對各種困難,，東部的河網(wǎng)區(qū)、南方的茂密叢林,、北方的荒漠戈壁,、西南的高原，每一個區(qū)域都會給土壤調(diào)查帶來不同體驗,�,！睆埜柿剡@樣形容調(diào)查的場景：科研人員帶著沉甸甸的設(shè)備、工具，沿著蜿蜒的山路,、隱蔽的小路,，先從山上到山下“跑個樣”，根據(jù)土壤形態(tài)特征,，初步分出幾種類型,，然后對每種類型分別挖土、采樣,。

　　“一般是開挖一個兩三米長,、一米多寬、一米半深的土坑,，通過測量,、照相，用文字詳細(xì)記錄下剖面的分層和每層的土壤信息,，再采集三種樣品：重現(xiàn)立體結(jié)構(gòu)的紙盒樣品,、用于實驗室物化分析的袋裝樣品、呈現(xiàn)密度和容重信息的原狀樣品,�,！睆埜柿亟榻B，10多年來,，團隊累計行程達(dá)到300多萬公里,。

　　相比野外工作，土系研究最大的難點是建立適合我國土壤分布和利用特點的劃分標(biāo)準(zhǔn),�,！霸缭谏鲜兰o(jì)末，我們就開始了代表性區(qū)域的‘樣區(qū)研究’,，測試土系劃分的原則與標(biāo)準(zhǔn),。”2001年,，張甘霖出版了《土系研究與制圖表達(dá)》，為后來的土系調(diào)查研究奠定基礎(chǔ),。為建立和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，作為項目負(fù)責(zé)人的他，又組織專家反復(fù)研討,，并在多個省份進行實地驗證,，于2013年正式形成我國首個土族和土系鑒別原則與標(biāo)準(zhǔn)，為指導(dǎo)土系鑒別和調(diào)查提供依據(jù),。

　　土壤是連續(xù)分布的,，而剖面點的采樣始終是有限的，即便最密的采樣，也不可能實現(xiàn)1∶1的覆蓋,，因此要對土壤的空間分布規(guī)律建立模型,、實現(xiàn)空間預(yù)測——這也是國際土壤學(xué)界公認(rèn)的前沿課題和挑戰(zhàn)。

　　張甘霖團隊發(fā)明了土壤三維空間變異刻畫與環(huán)境協(xié)變量優(yōu)選新算法,，以及高精度數(shù)字土壤制圖模型,。“這是用實際調(diào)研點位的土壤信息,，建立大數(shù)據(jù)模型,，通過分析土壤分布規(guī)律、理解土壤變化成因,，來‘補’出未知的,、難以抵達(dá)的點位上表層及下層的土壤信息�,！睆埜柿卣f,，這也是我國首次構(gòu)建的90米分辨率“3D高清”國家土壤信息網(wǎng)格。

　　最終,，團隊調(diào)查了5696個典型土壤剖面,，首次建立我國土壤系統(tǒng)分類基層分類單元土系及土系數(shù)據(jù)庫。團隊出版的1760萬字的《中國土系志》,，更新了我國土壤資源清單,，成為國際上信息記錄最全面的國家級土壤基層分類檔案。

　　調(diào)研成果有了越來越多“用武之地”

　　作為土系調(diào)查成果的《中國土系志》,，長什么模樣,？

　　這套叢書按省份分卷，實用性之強就像土壤版《新華字典》,。以江蘇卷為例,，每一頁都如同一張小檔案，圖文并茂地記載了分布全省的134種典型土壤類型,，有名稱,、分布區(qū)域、重要的土壤物理化學(xué)性質(zhì),，以及包括降雨量,、氣候、太陽輻射等在內(nèi)的環(huán)境信息,。

　　這本“工具書”怎樣應(yīng)用,？

　　“首先，可廣泛用于支撐各部門的管理決策,�,！睆埜柿亟榻B,，例如，自然資源部門借助這些指標(biāo)評估耕地生產(chǎn)力,，生態(tài)環(huán)境部門評價污染物行為時可供參考,，水利部門使用相關(guān)內(nèi)容分析土壤侵蝕速率。

　　不僅如此,。這一土壤系統(tǒng)分類專著,，可以配合3D高清土壤信息圖，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基層單位進行指導(dǎo),。

　　在土壤所的一臺電腦上,，張甘霖打開信息圖，依次選定有機質(zhì),、酸堿度,、營養(yǎng)成分等指標(biāo)，就能看到不同顏色分布的地圖,，顏色越深,，代表有機質(zhì)或營養(yǎng)成分含量越高。

　　“目前,，土壤信息分辨率在90米×90米的尺度,。如某農(nóng)場要進行精細(xì)化管理，可以將這張圖放大,，了解土壤肥瘦,、潛在問題、哪里要施肥,、施多少肥等,。”張甘霖介紹,。

　　眼下,，第三次全國土壤普查（以下簡稱“土壤三普”）正在進行。作為技術(shù)專家組副組長,，張甘霖更忙碌了,。“土壤三普重點對耕地,、園地,、林地、草地等農(nóng)用地開展調(diào)查,�,！彼麕ьI(lǐng)團隊運用土系調(diào)查經(jīng)驗,，為制定土壤三普的外業(yè)調(diào)查,、采樣技術(shù),、土壤樣品庫建設(shè)等技術(shù)規(guī)范與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供支撐。同時編寫教材,、開辦講座,，培養(yǎng)一批參與土壤三普的技術(shù)人才。

　　繁忙的工作之余,，張甘霖還擠出時間進行科普,。他與同事們撰寫的科普讀物《寂靜的土壤：理念·文化·夢想》，從“土壤的前世今生”“土壤學(xué)的歷史文化”“我們的土壤夢”3個視角,，講述生動的土壤故事,，讓公眾對土壤有了更多認(rèn)識。

　　“在土壤分類,、數(shù)字制圖這樣既枯燥又耗時長,，還不容易出成果的領(lǐng)域，張老師找到學(xué)術(shù)興趣與國家需求的結(jié)合點,，一鉆就是40多年,。”張甘霖的學(xué)生,、土壤所助理研究員楊順華說,，這種執(zhí)著的精神，深深影響著年輕一代的科研人員,。