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研究項(xiàng)目名稱(chēng)：黃土半干旱地區(qū)公路綠化技術(shù)實(shí)驗(yàn)示范研究
項(xiàng)目起止時(shí)間：2003年1月-----2006年12月
經(jīng)費(fèi)投入：
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：楊立明
承擔(dān)單位名稱(chēng)：中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
項(xiàng)目組成員：19人
●研究項(xiàng)目主要內(nèi)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(diǎn)，結(jié)合甘肅省公路交通樞紐及相應(yīng)窗口工程建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與建設(shè)，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(jī)肥等功能化學(xué)材料及其多功能復(fù)合材料在西部分路工程草木植被生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的應(yīng)用及施用技術(shù)。通過(guò)化學(xué)材料過(guò)到改造土壤結(jié)構(gòu)、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(zhǎng)提供盡可能適宜的外部環(huán)境，進(jìn)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(xué)材料與技術(shù)集成，化學(xué)措施與工程措施、生物措施相結(jié)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(shè)的科學(xué)有效方法和有示范意義的系統(tǒng)技術(shù)。
●預(yù)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(tuán)粒結(jié)構(gòu)、吸水保水、提高土壤涵養(yǎng)能力及促進(jìn)植物生根、生長(zhǎng)的復(fù)合化學(xué)材料。
2 、建立復(fù)合化學(xué)材料在黃土半干旱高鹽堿地區(qū)公路綠化中針對(duì)不同物種、土壤條件、氣候環(huán)境應(yīng)用的施用規(guī)范。
3 、建立用復(fù)合化學(xué)材料進(jìn)行植樹(shù)種草的示范區(qū)，示范區(qū)累計(jì)面積達(dá)10000m2，其中種樹(shù)7000mz，種草3000m2；示范區(qū)內(nèi)苗木成活率提高20％以上。
4 、申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2-3件，發(fā)表論文1—2篇。
本項(xiàng)目實(shí)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(xué)材料和可工程化的配套技術(shù)。
●本研究項(xiàng)目的科學(xué)依據(jù)和意義
隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施及我省和西部各省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我省公路交通樞紐建設(shè)步伐加快，便利的公路交通為經(jīng)濟(jì)建設(shè)鋪路架橋，同時(shí)，公路及周邊地區(qū)也成為對(duì)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(yù)、并影響其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但公路建設(shè)為人類(lèi)提供便利的同時(shí)，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(fù)與建設(shè)是公路建設(shè)綜合工程的重要組成部分，對(duì)推動(dòng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(yán)重、十分脆弱。因此，公路樞紐等建設(shè)工程對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響和破壞面廣而嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與建設(shè)任務(wù)十分艱巨。鑒于上述現(xiàn)實(shí)，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(fù)，人為的干預(yù)行為是必要的。在人為干預(yù)措施中，除常規(guī)生物、農(nóng)藝、工程措施以外，化學(xué)材料的利用也是非常重要的干預(yù)手段，尤其是對(duì)地勢(shì)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(xué)材料用于公路綠化國(guó)內(nèi)均有報(bào)道，并取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果，隨著化學(xué)材料科學(xué)迅速發(fā)展，特別是針對(duì)干旱和高鹽堿土壤地區(qū)，化學(xué)材料技術(shù)在公路生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中發(fā)揮的作用越來(lái)越重，并更加受到重視。
本項(xiàng)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(diào)節(jié)材料的固本抗鹽堿性、復(fù)合營(yíng)養(yǎng)材料的植物促生性等化學(xué)材料的特殊功能，改善土壤理化性能，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，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(shè)提供有效可行的多功能材料、實(shí)用技術(shù)示范樣板。
擬采取的研究方法和技術(shù)路線
1 、選擇需鹽堿物種：
2、實(shí)驗(yàn)室與種植試驗(yàn)相結(jié)合，研制出高效的化學(xué)材料及其使用方式和施用劑量，并制定出相應(yīng)的施用規(guī)范；
3、根據(jù)種植物種、地勢(shì)和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的原則，進(jìn)行功能化學(xué)材料復(fù)合和技術(shù)集成，以獲得最佳的效果：
4、試驗(yàn)示范區(qū)擬選擇在地處蘭白公路的樓房溝、白銀市中國(guó)科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園園區(qū)道路及周邊高速公路兩側(cè)，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(shè)指揮部、甘肅金巨龍投資發(fā)展有限公司等單位合作，進(jìn)行示范種植試驗(yàn)，示范區(qū)包括平地、山地和坡地，以林草為種植對(duì)象。
總體安排和進(jìn)度
2002.7---2003.6：收集、分析、總結(jié)現(xiàn)有相關(guān)材料、方法及已完工的幾條高速公路綠化經(jīng)驗(yàn)，功能化學(xué)材料實(shí)驗(yàn)室與種植試驗(yàn)篩選。試驗(yàn)示范面積500m2；
2003.7---2004.6：在上年試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行功能化學(xué)材料優(yōu)化、復(fù)合及技術(shù)集成，適度擴(kuò)大種植試驗(yàn)面積，試驗(yàn)示范面積5000m2；
2004.7---2005.6：擴(kuò)大種植試驗(yàn)面積，試驗(yàn)示范面積8000m2；項(xiàng)目驗(yàn)收。
可行性論證
化學(xué)材料在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與建設(shè)中的作用已在實(shí)踐中得到驗(yàn)證，通過(guò)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(jī)肥等多功能化學(xué)材料復(fù)配及集成技術(shù)，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(wèn)題。項(xiàng)目申請(qǐng)單位是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展高吸水樹(shù)脂等生態(tài)化學(xué)材料的機(jī)構(gòu)之一，在此領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)積累：項(xiàng)目合作單位有豐富的林草種植經(jīng)驗(yàn)，有配合申請(qǐng)單位完成項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)。上述條件將保證項(xiàng)目的順利完成。
●實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件
中國(guó)科學(xué)院蘭州化物所在干旱農(nóng)業(yè)和生態(tài)方面有堅(jiān)實(shí)的研究工作積累。本所是我國(guó)最早開(kāi)展高吸水樹(shù)脂(SAP)研制的單位，自1983年以來(lái)，先后開(kāi)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。“保水劑的合成及在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用”課題于1986年通過(guò)甘肅省科委主持的鑒定；該SAP在5萬(wàn)畝不同作物的農(nóng)田推廣示范試驗(yàn)中，增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)幅度在10-30％之間，對(duì)胡麻增產(chǎn)甚至高達(dá)53.7％：氮肥包衣緩釋技術(shù)使氮肥的利用效率大幅度提高，蘭州化物所結(jié)合西部地理特點(diǎn)，于1997年開(kāi)展復(fù)合液面肥的研制，并在張掖地委和高效農(nóng)業(yè)辦的配合下進(jìn)行了一定范圍的田間試驗(yàn)。復(fù)合肥含植物所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素、微量營(yíng)養(yǎng)元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、促進(jìn)劑、緩釋劑等成份，初步田間試驗(yàn)表明，復(fù)合肥對(duì)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(shù)方面得到了初步應(yīng)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(yīng)用，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。交通廳有關(guān)單位作為本項(xiàng)目的合作者，在黃土半干旱公路綠化及工程設(shè)計(jì)方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)積累。
項(xiàng)目組成員由化學(xué)材料、林草綠化及相應(yīng)工程設(shè)計(jì)方面的人員組成，年富力強(qiáng)，學(xué)術(shù)思想活躍，具有從事本項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。此外，合作單位正在進(jìn)行和將要進(jìn)行的公路綠化工程為本項(xiàng)目的實(shí)施提供了便利條件。
相關(guān)化學(xué)材料在西部生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與建設(shè)中的應(yīng)用正在申請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程“西部行動(dòng)計(jì)劃”項(xiàng)目和國(guó)家科技部的西部生態(tài)環(huán)境建設(shè)的項(xiàng)目，預(yù)算申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)數(shù)百萬(wàn)元，同時(shí)該項(xiàng)目已得到中科院蘭州分院5萬(wàn)元的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)支持。
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