研究项目名称：黄土半干旱地区公路绿化技术实验示范研究

项目起止时间：2003年1月-----2006年12月

经费投入：

项目负责人：杨立明

承担单位名称：中国科学院兰州化学物理研究所

项目组成员：19人

●研究项目主要内容和意义：

根据西部黄土半干旱地区的气候与土壤特点，结合甘肃省公路交通枢纽及相应窗口工程建设中的生态环境恢复与建设，研究高吸水保水性材料、植物促根剂、抗盐碱土壤改良材料、固土剂、缓释材料、矿物微肥、生物有机肥等功能化学材料及其多功能复合材料在西部分路工程草木植被生态环境建设中的应用及施用技术。通过化学材料过到改造土壤结构、减少水土流失、提高土壤水把涵养能力的目的，为植物生长提供尽可能适宜的外部环境，进而提高植物在干旱、高盐碱等恶劣环境下的生存能力及抗逆性能，多种化学材料与技术集成，化学措施与工程措施、生物措施相结合，形成适宜西部黄土半干旱公路工程生态环境治理和建设的科学有效方法和有示范意义的系统技术。

●预期研究成果

1、以黄土半干旱高盐碱地区公路绿化为背景，研制出具有改善土壤团粒结构、吸水保水、提高土壤涵养能力及促进植物生根、生长的复合化学材料。

2、建立复合化学材料在黄土半干旱高盐碱地区公路绿化中针对不同物种、土壤条件、气候环境应用的施用规范。

3、建立用复合化学材料进行植树种草的示范区，示范区累计面积达10000m2，其中种树7000mz，种草3000m²；示范区内苗木成活率提高20％以上。

4、申请发明专利2-3件，发表论文1—2篇。

本项目实施完成，研发出适合西部黄土半干旱高盐碱地区公路绿化的功能化学材料和可工程化的配套技术。

●本研究项目的科学依据和意义

随着我国西部大开发战略的实施及我省和西部各省经济的快速发展，我省公路交通枢纽建设步伐加快，便利的公路交通为经济建设铺路架桥，同时，公路及周边地区也成为对外的窗口，其生态环境直接影响本地区的形象和声誉、并影响其经济的发展。但公路建设为人类提供便利的同时，也影响和破坏了周边的生态环境。因此，公路周边地带生态环境的恢复与建设是公路建设综合工程的重要组成部分，对推动本地区经济发展同样具有重要作用。

甘肃省地处西部黄土高原，地域辽阔、气候干燥、土壤盐碱度大、水资源贫乏、植被覆盖率低、水土流失严重、十分脆弱。因此，公路枢纽等建设工程对自然生态环境的影响和破坏面广而严重，生态环境的恢复与建设任务十分艰巨。鉴于上述现实，退化和破坏的生态环境在自然状态下难以治理和恢复，人为的干预行为是必要的。在人为干预措施中，除常规生物、农艺、工程措施以外，化学材料的利用也是非常重要的干预手段，尤其是对地势起伏大，干旱缺水、土壤贫瘠、盐碱度高的西部地区和由生土填筑的路堤等生土绿化。

化学材料用于公路绿化国内均有报道，并取得了很好的实验效果，随着化学材料科学迅速发展，特别是针对干旱和高盐碱土壤地区，化学材料技术在公路生态恢复建设中发挥的作用越来越重，并更加受到重视。

本项目主要以黄土半干旱高盐碱生土公路绿化为背景，旨在利用高吸水性材料的吸水保水性、生根剂的促根性、土壤调节材料的固本抗盐碱性、复合营养材料的植物促生性等化学材料的特殊功能，改善土壤理化性能，促进植物生长，提高植物在恶劣环境下的生存能力，为甘肃省和西部黄土半干旱区公路绿化工程及区域生态环境建设提供有效可行的多功能材料、实用技术示范样板。

拟采取的研究方法和技术路线

1、选择需盐碱物种：

2、实验室与种植试验相结合，研制出高效的化学材料及其使用方式和施用剂量，并制定出相应的施用规范；

3、根据种植物种、地势和优势互补的原则，进行功能化学材料复合和技术集成，以获得最佳的效果：

4、试验示范区拟选择在地处兰白公路的楼房沟、白银市中国科学院高技术产业园园区道路及周边高速公路两侧，兰州中川高速公路忠和镇立交桥至青土岘地段，与白银市白银区楼房沟生态工程建设指挥部、甘肃金巨龙投资发展有限公司等单位合作，进行示范种植试验，示范区包括平地、山地和坡地，以林草为种植对象。

总体安排和进度

2002.7---2003.6：收集、分析、总结现有相关材料、方法及已完工的几条高速公路绿化经验，功能化学材料实验室与种植试验筛选。试验示范面积500m²；

2003.7---2004.6：在上年试验的基础上，进一步进行功能化学材料优化、复合及技术集成，适度扩大种植试验面积，试验示范面积5000m²；

2004.7---2005.6：扩大种植试验面积，试验示范面积8000m²；项目验收。

可行性论证

化学材料在生态环境恢复与建设中的作用已在实践中得到验证，通过高吸水保水性材料、土壤改良剂、植物促根剂、固土剂、矿物微肥、生物有机肥等多功能化学材料复配及集成技术，相信可以改善和解决黄土半干旱高盐碱地区公路绿化困难的问题。项目申请单位是国内最早开展高吸水树脂等生态化学材料的机构之一，在此领域有相当的技术积累：项目合作单位有丰富的林草种植经验，有配合申请单位完成项目的优势。上述条件将保证项目的顺利完成。

●实现本项目预期目标已具备的条件

中国科学院兰州化物所在干旱农业和生态方面有坚实的研究工作积累。本所是我国最早开展高吸水树脂(SAP)研制的单位，自1983年以来，先后开展了聚丙烯酸盐、淀粉-丙烯腈、淀粉-丙烯酸等SAP产品的研制。“保水剂的合成及在农林业上的应用”课题于1986年通过甘肃省科委主持的鉴定；该SAP在5万亩不同作物的农田推广示范试验中，增产效果显著，增产幅度在10-30％之间，对胡麻增产甚至高达53.7％：氮肥包衣缓释技术使氮肥的利用效率大幅度提高，兰州化物所结合西部地理特点，于1997年开展复合液面肥的研制，并在张掖地委和高效农业办的配合下进行了一定范围的田间试验。复合肥含植物所需的主要营养元素、微量营养元素、植物生长调节剂、促进剂、缓释剂等成份，初步田间试验表明，复合肥对粮食、蔬菜、瓜果具有显著的增产效果。增产幅度在10-30％之间，作物抗寒、抗旱、抗逆性明显提高。此外，该所研制的促根剂近年也地植树方面得到了初步应用。以壳聚糖为成膜材料的包衣剂在草籽包衣方面得到了应用，并申请了国家发明专利。交通厅有关单位作为本项目的合作者，在黄土半干旱公路绿化及工程设计方面有丰富的经验积累。

项目组成员由化学材料、林草绿化及相应工程设计方面的人员组成，年富力强，学术思想活跃，具有从事本项目的经验和基础。此外，合作单位正在进行和将要进行的公路绿化工程为本项目的实施提供了便利条件。

相关化学材料在西部生态环境恢复与建设中的应用正在申请中国科学院知识创新工程“西部行动计划”项目和国家科技部的西部生态环境建设的项目，预算申请经费数百万元，同时该项目已得到中科院兰州分院5万元的启动经费支持。