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研究項目名稱：黃土半干旱地區(qū)公路綠化技術實驗示范研究
項目起止時間：2003年1月-----2006年12月
經(jīng)費投入：
項目負責人：楊立明
承擔單位名稱：中國科學院蘭州化學物理研究所
項目組成員：19人
●研究項目主要內容和意義：
根據(jù)西部黃土半干旱地區(qū)的氣候與土壤特點，結合甘肅省公路交通樞紐及相應窗口工程建設中的生態(tài)環(huán)境恢復與建設，研究高吸水保水性材料、植物促根劑、抗鹽堿土壤改良材料、固土劑、緩釋材料、礦物微肥、生物有機肥等功能化學材料及其多功能復合材料在西部分路工程草木植被生態(tài)環(huán)境建設中的應用及施用技術。通過化學材料過到改造土壤結構、減少水土流失、提高土壤水把涵養(yǎng)能力的目的，為植物生長提供盡可能適宜的外部環(huán)境，進而提高植物在干旱、高鹽堿等惡劣環(huán)境下的生存能力及抗逆性能，多種化學材料與技術集成，化學措施與工程措施、生物措施相結合，形成適宜西部黃土半干旱公路工程生態(tài)環(huán)境治理和建設的科學有效方法和有示范意義的系統(tǒng)技術。
●預期研究成果
1 、以黃土半干旱高鹽堿地區(qū)公路綠化為背景，研制出具有改善土壤團粒結構、吸水保水、提高土壤涵養(yǎng)能力及促進植物生根、生長的復合化學材料。
2 、建立復合化學材料在黃土半干旱高鹽堿地區(qū)公路綠化中針對不同物種、土壤條件、氣候環(huán)境應用的施用規(guī)范。
3 、建立用復合化學材料進行植樹種草的示范區(qū)，示范區(qū)累計面積達10000m2，其中種樹7000mz，種草3000m2；示范區(qū)內苗木成活率提高20％以上。
4 、申請發(fā)明專利2-3件，發(fā)表論文1—2篇。
本項目實施完成，研發(fā)出適合西部黃土半干旱高鹽堿地區(qū)公路綠化的功能化學材料和可工程化的配套技術。
●本研究項目的科學依據(jù)和意義
隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施及我省和西部各省經(jīng)濟的快速發(fā)展，我省公路交通樞紐建設步伐加快，便利的公路交通為經(jīng)濟建設鋪路架橋，同時，公路及周邊地區(qū)也成為對外的窗口，其生態(tài)環(huán)境直接影響本地區(qū)的形象和聲譽、并影響其經(jīng)濟的發(fā)展。但公路建設為人類提供便利的同時，也影響和破壞了周邊的生態(tài)環(huán)境。因此，公路周邊地帶生態(tài)環(huán)境的恢復與建設是公路建設綜合工程的重要組成部分，對推動本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展同樣具有重要作用。
甘肅省地處西部黃土高原，地域遼闊、氣候干燥、土壤鹽堿度大、水資源貧乏、植被覆蓋率低、水土流失嚴重、十分脆弱。因此，公路樞紐等建設工程對自然生態(tài)環(huán)境的影響和破壞面廣而嚴重，生態(tài)環(huán)境的恢復與建設任務十分艱巨。鑒于上述現(xiàn)實，退化和破壞的生態(tài)環(huán)境在自然狀態(tài)下難以治理和恢復，人為的干預行為是必要的。在人為干預措施中，除常規(guī)生物、農藝、工程措施以外，化學材料的利用也是非常重要的干預手段，尤其是對地勢起伏大，干旱缺水、土壤貧瘠、鹽堿度高的西部地區(qū)和由生土填筑的路堤等生土綠化。
化學材料用于公路綠化國內均有報道，并取得了很好的實驗效果，隨著化學材料科學迅速發(fā)展，特別是針對干旱和高鹽堿土壤地區(qū)，化學材料技術在公路生態(tài)恢復建設中發(fā)揮的作用越來越重，并更加受到重視。
本項目主要以黃土半干旱高鹽堿生土公路綠化為背景，旨在利用高吸水性材料的吸水保水性、生根劑的促根性、土壤調節(jié)材料的固本抗鹽堿性、復合營養(yǎng)材料的植物促生性等化學材料的特殊功能，改善土壤理化性能，促進植物生長，提高植物在惡劣環(huán)境下的生存能力，為甘肅省和西部黃土半干旱區(qū)公路綠化工程及區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設提供有效可行的多功能材料、實用技術示范樣板。
擬采取的研究方法和技術路線
1 、選擇需鹽堿物種：
2、實驗室與種植試驗相結合，研制出高效的化學材料及其使用方式和施用劑量，并制定出相應的施用規(guī)范；
3、根據(jù)種植物種、地勢和優(yōu)勢互補的原則，進行功能化學材料復合和技術集成，以獲得最佳的效果：
4、試驗示范區(qū)擬選擇在地處蘭白公路的樓房溝、白銀市中國科學院高技術產(chǎn)業(yè)園園區(qū)道路及周邊高速公路兩側，蘭州中川高速公路忠和鎮(zhèn)立交橋至青土峴地段，與白銀市白銀區(qū)樓房溝生態(tài)工程建設指揮部、甘肅金巨龍投資發(fā)展有限公司等單位合作，進行示范種植試驗，示范區(qū)包括平地、山地和坡地，以林草為種植對象。
總體安排和進度
2002.7---2003.6：收集、分析、總結現(xiàn)有相關材料、方法及已完工的幾條高速公路綠化經(jīng)驗，功能化學材料實驗室與種植試驗篩選。試驗示范面積500m2；
2003.7---2004.6：在上年試驗的基礎上，進一步進行功能化學材料優(yōu)化、復合及技術集成，適度擴大種植試驗面積，試驗示范面積5000m2；
2004.7---2005.6：擴大種植試驗面積，試驗示范面積8000m2；項目驗收。
可行性論證
化學材料在生態(tài)環(huán)境恢復與建設中的作用已在實踐中得到驗證，通過高吸水保水性材料、土壤改良劑、植物促根劑、固土劑、礦物微肥、生物有機肥等多功能化學材料復配及集成技術，相信可以改善和解決黃土半干旱高鹽堿地區(qū)公路綠化困難的問題。項目申請單位是國內最早開展高吸水樹脂等生態(tài)化學材料的機構之一，在此領域有相當?shù)募夹g積累：項目合作單位有豐富的林草種植經(jīng)驗，有配合申請單位完成項目的優(yōu)勢。上述條件將保證項目的順利完成。
●實現(xiàn)本項目預期目標已具備的條件
中國科學院蘭州化物所在干旱農業(yè)和生態(tài)方面有堅實的研究工作積累。本所是我國最早開展高吸水樹脂(SAP)研制的單位，自1983年以來，先后開展了聚丙烯酸鹽、淀粉-丙烯腈、淀粉-丙烯酸等SAP產(chǎn)品的研制?！氨Ｋ畡┑暮铣杉霸谵r林業(yè)上的應用”課題于1986年通過甘肅省科委主持的鑒定；該SAP在5萬畝不同作物的農田推廣示范試驗中，增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)幅度在10-30％之間，對胡麻增產(chǎn)甚至高達53.7％：氮肥包衣緩釋技術使氮肥的利用效率大幅度提高，蘭州化物所結合西部地理特點，于1997年開展復合液面肥的研制，并在張掖地委和高效農業(yè)辦的配合下進行了一定范圍的田間試驗。復合肥含植物所需的主要營養(yǎng)元素、微量營養(yǎng)元素、植物生長調節(jié)劑、促進劑、緩釋劑等成份，初步田間試驗表明，復合肥對糧食、蔬菜、瓜果具有顯著的增產(chǎn)效果。增產(chǎn)幅度在10-30％之間，作物抗寒、抗旱、抗逆性明顯提高。此外，該所研制的促根劑近年也地植樹方面得到了初步應用。以殼聚糖為成膜材料的包衣劑在草籽包衣方面得到了應用，并申請了國家發(fā)明專利。交通廳有關單位作為本項目的合作者，在黃土半干旱公路綠化及工程設計方面有豐富的經(jīng)驗積累。
項目組成員由化學材料、林草綠化及相應工程設計方面的人員組成，年富力強，學術思想活躍，具有從事本項目的經(jīng)驗和基礎。此外，合作單位正在進行和將要進行的公路綠化工程為本項目的實施提供了便利條件。
相關化學材料在西部生態(tài)環(huán)境恢復與建設中的應用正在申請中國科學院知識創(chuàng)新工程“西部行動計劃”項目和國家科技部的西部生態(tài)環(huán)境建設的項目，預算申請經(jīng)費數(shù)百萬元，同時該項目已得到中科院蘭州分院5萬元的啟動經(jīng)費支持。
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