荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

为探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子,近年来,自治区陆续布局了一批生态建设领域科技重大专项,组织开展重大关键技术创新和集成示范,并参照国家重点研发计划管理模式组织实施,编制论证项目实施方案,成立专家组全程指导,将重大专项实施与智库专家作用相结合,切实发挥支撑引领作用。其中,由内蒙古农业大学牵头实施的自治区科技重大专项“重点区域荒漠化过程与生态修复研究示范”,邀请中国工程院尹伟伦院士等7位专家组成项目咨询专家组,科学把脉技术路线,定期进行年度总结,及时梳理成果、发现问题、完善方案。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

项目组邀请尹伟伦院士专家组召开项目咨询会

“重点区域荒漠化过程与生态修复研究示范”项目由内蒙古农业大学联合水利部牧区水利科学研究所、内蒙古师范大学、内蒙古财经大学、内蒙古库布其沙漠技术研究院单位共同实施,项目共投入500万元,于2018年底启动,实施期3年。

项目紧紧围绕自治区国民经济发展瓶颈问题,基于能源-经济-环境系统视角下,针对沿黄经济带资源开发引发的土地荒漠化问题,以改良土壤、植被恢复、提高生产力为核心,重点研发风沙区采煤沉陷区生态修复技术、光伏电场沙害综合防治技术、金属采矿区植被恢复与重建、荒漠草原退化过程与生态旅游持续保障技术和荒漠化治理产业开发的管理机制与政策分析,构建内蒙古沿黄经济带资源开发重点区域土地荒漠化过程与生态修复技术模式并集成示范。项目下设“风沙区煤炭资源开采土壤质量演变与防控机制研究”、“采煤沉陷区植被恢复技术”、“沙区生态光伏电场防沙治沙关键技术与示范”、“有色金属资源开采荒漠草原退化过程与生态恢复研究、“旅游扰动下土地荒漠化过程与旅游环境承载力研究”、“荒漠化治理产业开发的管理机制与政策分析”等6个课题。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

采煤沉陷课题组进行方案现场研讨

目前,项目已取得阶段性成果:明确了采煤沉陷黄土区与风沙区不同等级宽度裂缝土壤入水分空间分布特征、初步探清了采煤沉陷区植被恢复限制性因子,并在布尔台采煤沉陷区域种植樟子松、家杏、沙枣、李子、海红果、苹果等生态经济树种;围绕沙区生态光伏电场防沙治沙,监测了光伏阵列对局地风沙环境的影响和光伏板板面降尘物形貌特征观测试验,初步探明光伏板干扰下地表蚀积规律及其动力学机制;针对有色金属资源开采荒漠草原退化过程与生态恢复,采用遥感影像分析与实地调查相结合,从时空尺度上分析了有色金属开采过程中植被与土壤特性的变化特征,提出了植被恢复采取种植沙蒿、柠条,撒播草木樨的方式和美E-2001、中农绿康和有机肥的最佳施肥配比的方案;开展了旅游扰动下土地荒漠化过程与旅游环境承载力研究,发现随着旅游扰动程度的增加,植物群落内植物种类数量呈下降趋势,植物高度、植物盖度也随着扰动程度的增加呈现下降的趋势,中度扰动有助于植物生物量的增加,重度旅游扰动会降低土壤有机质和氮含量。

这些科研成果将为采煤沉陷区、沙漠光伏区、金属采矿区、退化草原等典型区域的荒漠化防治、生态修复和可持续发展提供科学依据和技术集成方案。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

无人机近地面观测划分立地条件类型及沉陷区域


项目课题组在鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇神府东胜煤田补连塔矿区示范区,通过系统搜集、整理资料,建立了资料数据库,对不同程度影响区与未影响区蒸发量、土壤含水量等指标进行野外调查、观察和实验测定,并取样对土壤pH值、氮、磷、钾、有机质、容重、重金属等表征土壤理化性质的指标进行了室内实验测定分析。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

2019年课题组人员野外采样

在鄂尔多斯市伊金霍洛旗李家塔矿区,课题组研究人员通过对沉陷区地表不同宽度裂缝对土壤水分分布的影响,使用热成像技术结合“三温模型”对采煤沉陷区典型生态修复树种的蒸腾特征、人工小叶杨林下生物结皮分布特征及理化性质开展了研究,在伊金霍洛旗境内布尔台矿区开展了采煤沉陷区造林繁育及综合配套技术研究,种植樟子松、家杏、沙枣、李子、海红果、苹果等树种,并调查其成活率和生长情况。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

不同宽度裂缝对土壤特性影响试验

承担“沙区生态光伏电场防沙治沙关键技术与示范”课题的研究人员,通过野外观测、数值模拟等手段,研究光电阵列与风沙流结构的相互作用机理,以最大限度减少光伏电板磨损、风蚀、沙埋危害为出发点,开展了光伏阵列对局地风沙环境的影响试验、光伏板干扰下地表蚀积规律及其动力学机制试验、平铺式芦苇沙障技术固沙效益试验、红土防护措施下的植被恢复技术试验等研究工作,为沙区生态光伏发电持续安全运行提供技术保障。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

光伏板板面降尘物形貌特征观测试验

在内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗毕力赫金矿项目区,课题组研究人员采用遥感影像分析与实地调查相结合,从时间、空间尺度分析了有色金属开采过程中植被与土壤特性的变化特征,阐明有色金属资源开采等人为干扰下草原退化过程及受控机制。分析了金矿2000-2018年植被指数变化,初步判断矿区以及矿区周边140平方千米影响区草地的受损情况;获取了金矿及周边草原2003年、2010年、2011年3期遥感影像;调查研究了金矿内及周边草原土壤理化性质以及植被情况;开展肥料对比试验,配合施肥和土壤改良技术,进行了生态恢复适宜植物种优选,初步筛选出常见的紫花苜蓿、紫穗槐、沙打旺、芨芨草、蒙古扁桃等8科20个属20种植物,进行野外种植试验。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

生态恢复适宜植物优选野外种植试验

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

重金属污染治理课题组阶段性成果

“旅游扰动下土地荒漠化过程与旅游环境承载力”研究课题组已基本完成研究区基础调研、资料收集、遥感影像资料收集、试验区确定以及各项试验内容布设等工作,并开展了部分试验观测、取样、室内数据处理及分析。经现场考察及综合分析,选取包头市达茂旗希拉穆仁草原召河旅游区典型旅游点为研究区,开展了无人机航拍进行植被群落调查、不同程度旅游干扰对部分土壤理化性质的影响等研究。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

旅游扰动课题组关于旅游扰动对荒漠草原植被影响的成果

“荒漠化治理产业开发的管理机制与政策分析”课题组已经编写完成了荒漠化防治产业技术开发政策与制度研究报告(初稿)。报告从研究背景、荒漠化防治政策执行的有关理论、荒漠化防治政策执行过程、荒漠化防治政策执行冲突与偏差等方面进行阐述和分析。特别是对国家重点治沙工程中的京津风沙治理风沙源治理工程、“三北”防护林工程、退耕还林工程、退牧还草工程、草原沙化防治工程等我国荒漠化政策的制定,实施和具体措施进行了历史回溯。同时,课题组前往鄂尔多斯准格尔旗等沙产业典型地区企业进行实地调研,并将针对产业瓶颈、技术需求、人才需求、政府扶持、产业创新产品等内容形成调查报告。

荒漠化防治与生态修复科技重大专项取得阶段性成果

项目组召开项目年度总结会议

截止目前,项目已获得授权专利3项,申请专利6项;发表学术论文8篇,其中被SCI收录1篇;出版《内蒙古西部资源富集区土地生态安全研究—以鄂尔多斯东胜区为例》;培养硕士研究生6名,本科生14名,申请软件著作权3项。


(社会发展科技处)


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