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[成果] 1900120032 甘肃
U216.417 应用技术 工程技术与规划管理 公布年份:2019
成果简介:研究主要从青藏铁路路基次生病害的发育及工程危害入手,通过调研、定点长期监测、室内试验、数值模拟、实体试验工程验证等措施,研究了青藏铁路路基次生病害的特征及其与多年冻土类型、环境局地因素等的影响关系,揭示其发育机理,评价了现行路基结构的稳定性,研发了强化坡面对流等的新型路基结构,并在青藏铁路正线线路及花石峡试验场进行示范。在青藏铁路病害治理、维护青藏铁路安全稳定运营方面取得了创新性成果和显著效益。 系统开展了青藏铁路沿线次生病害分类,并揭示了其病害特征及机理。系统揭示了次生病害的分布规律,并预测了其发展趋势。基于长期监测与数值模拟,系统评价了不同结构路基的长期稳定状况,论证了它们的优缺点。研发了强化坡面通风的块石护坡路基、热棒与块石结合、通风管与块石护坡复合路基等新型冷却路基结构,并在青藏铁路正线线路和花石峡冻土观测基地开展了应用示范。提出了冻土路基次生病害防治措施,包括新型结构冻土路基、排水设施并重、更换块石及混凝土表面防护等,并应用于青藏铁路稳定性维护与病害处置工程实践。
[成果] 1800290053 甘肃
S718.45 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:水力再分配(Hydraulic redistribution,HR)植物适应干旱环境的一种普遍生理现象。但荒漠河岸林到底存在怎样的HR格局,是水力提升,水力下降还是侧向再分配?对HR的大小,不同的方法其量化结果差异较大,如何准确地量化HR大小,一直是需要解决的难点问题;HR模拟需考虑夜间蒸腾的影响才能对其进行准确模拟。该项目以黑河下游荒漠河岸胡杨和柽柳为试验对象,旨在辨识荒漠河岸林植物根系HR格局,量化HR大小,揭示HR的环境响应过程及其与夜间蒸腾的关系,为理解内陆河流域荒漠河岸林水分利用提供一种新的思路。荒漠河岸林植物根系HR的大小和环境响应因子。荒漠河岸林植物夜间蒸腾的证据。夜间组织再填充而非夜间蒸腾抑制根系水力再分配。
[成果] 1900010222 甘肃
X924.3 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:多年冻土动态变化特征对于理解冻土工程与气候、生态环境和冻土之间相互作用至关重要,是重大冻土工程建设、安全运营和工程影响区生态环境保护等方面重要的科学基础。该项目随着青藏铁路等重大冻土工程建设,不断构建、完善、更新和创新冻土工程安全监测网络,获取了大量冻土温度、冻土上限和工程变形等基础数据,为提升冻土工程科学与技术水平做出了难以替代的贡献。是中国多年冻土区冻土观测时间最长(22年)、深孔温度监测数量最多(8个观测孔深度>100m)、观测深度最大(600m)、范围最广(青藏高原和东北)的重大冻土工程安全监测网络。项目成果属于气候变化与灾害监测领域。 创新性理论成果包括:集22年系统观测和分析研究,阐明中国高海拔和高纬度冻土变化时空特征及其对气候变化、工程影响和生态环境变化差异性响应规律和机制,揭示冻土温度和活动层厚度对气候变化响应在时空上表现出相反变化规律,发现冻土温度时频域上的多时间尺度效应,提出气候变化和工程作用下冻土温度变化预报新方法。构建基于海拔和纬度、“等效高程”和植被条件、“等效纬度”的冻土空间分布模型,预测冻土未来变化趋势。基于长期监测数据,揭示寒区路基水热蠕变耦合机理,提出寒区路基水热蠕变耦合数值分析方法,创建寒区环境与工程随机水热数值模拟理论。 创新性技术成果包括:构建中国重大冻土工程安全监测网络,集成创新了自动数据采集系统和基于ZigBee自组网、Lora无线通信、移动互联网等无线自动传输技术,研发基于监测网络冻土工程灾害预警系统,为重大冻土工程建设和安全运营做出了重要贡献。明晰了沥青路面热效应形成的物理机制及其对路基下部冻土热状态的长期热影响,研发和试验示范了复合冷却路基调控高温高含冰量冻土热稳定性新技术,解决多年冻土高速公路筑路技术和适应气候变化的工程设计难题。阐明了冷却路基技术应用的长效机制及其抵御气候变化能力,完善了以调控热的传导、对流和辐射为理论基础的筑路技术理论,确立了冷却路基筑路技术体系在沼泽化多年冻土湿地区综合应用方案和适宜条件,有力支撑了祁连山多年冻土铁路工程和共玉高速公路建设。预报和评价了中俄原油管道沿线油温变化及管道基础冻结融化过程,阐明管道下部冻土升温趋势和融化圈增大特征,发现了管道局部地段冻胀丘灾害,研发了采用热棒、热棒+保温材料和通风管抑制管道融化圈下沉趋势的系列技术方法。 监测网络加入了GTN-P和CALM国际监测计划,为对比研究北半球冻土变化差异提供了数据支撑。成果被青藏公路和青康公路整治工程、青藏铁路、中俄输油管道、青藏直流联网工程以及共玉高速公路建设广泛应用,取得了显著经济和社会效益,有力地促进了西部和东北地区社会经济发展。成果获得授权发明专利3项,软件著作权3项。基于这些长期监测数据,发表论文146篇,其中SCI收录68篇,他引1263次,总引用2120次。培养博士32人,硕士26人,为国家寒区工程建设输送了大量科研人才。
[成果] 1900010316 甘肃
S775 基础研究 林业服务业 公布年份:2018
成果简介:为解决中国风沙灾害防治的科学和技术问题,项目完成单位承担多项关于风沙灾害防治的国家级及省部级项目,在防沙治沙工程基础理论、风沙灾害防治关键技术以及综合治理模式推广示范等方面,取得了一系列重要成果。 创新性理论成果包括: 系统识别了中国风沙危害的类型、程度与成因,建立了风沙危害评估方法并给出其时空格局量化结果。阐明了风沙危害的物理学与生物学耦合机理。 形成了防沙治沙的恢复生态学理论。总结完善了防沙治沙理论体系,发展了中国风沙防治工程学。 创新性技术成果包括: 半干旱沙区裸露创面快速稳定恢复技术体系。研发了半干旱区有机混合物诱导土壤生物结皮快速生成技术,集成了高效纤维素分解菌群的筛选与定向培养技术、有机混合物发酵与制备技术、有机混合物对沙区裸斑的快速稳定修复技术,构建灌(乔)-草-结皮复合固沙技术体系及其配置模式,实现了地表创面快速稳定恢复。干旱沙区植被稳定建植的流沙固定技术与模式。研发了基于沙地水分动态平衡的近自然植被恢复技术,提出了针对不同降水区域的流沙固定技术与植被配置模式,降低了传统造林技术引发的植被退化、地下水位下降的风险。极端干旱区自然文化遗产保护修复治理关键技术体系。研发了戈壁风沙流危害防治新技术,提出了“拦、固控源-阻、截沙流-输、导风沙路径”的治理思路,构建了“六带一体”风沙危害防治体系,极大减轻了风沙对敦煌莫高窟的危害。提出并利用风沙自然流场恢复技术,保护了月牙泉风景名胜区。 寒旱区铁路风沙灾害防治的关键技术体系。研发系列新材料和防沙治沙关键技术,将工程措施与生物措施结合,构建了湖滨沙源区、季节性干旱河谷沙源区、草原退化沙源区、戈壁大风区铁路风沙灾害综合防治四大技术体系,成功应用并解除了高寒区青藏铁路和干旱区兰新铁路百里风区等铁路沿线的风沙灾害。风沙防治产业化技术体系和模式。统筹沙害治理、民生改善与企业发展,研发生态畜牧业、生态光伏、生物质能源、生物医药等生态产业技术,创新了政府扶持、企业主导、科技支撑、农牧民参与的“政产学研用”一体化的防沙治沙新机制,形成了风沙防治产业化技术体系和“库布其模式”。 项目累计出版专著9部、论文210余篇,其中SCI收录74篇,授权发明专利16项。获省部级科技进步一等奖5项,二等奖1项。培养博士80多名、硕士110多名。通过示范推广新技术和新模式100多万公顷,取得直接经济效益超过300亿元。项目成果为国家制订和实施《铁路特殊路基设计规范》、“国务院关于进一步加强防沙治沙工作的决议”等提供了科技支撑。项目成果获得国际同行广泛认可,特别是得到联合国防治荒漠化公约(UNCCD)的高度肯定。多次主办干旱区开发大会、库布其沙漠论坛等大型国际会议,并为来自20多个发展中国家近200位学员和官员举办了8次国际防沙治沙理论与技术培训班。
[成果] 1900010324 北京
X87 应用技术 环境监测 公布年份:2018
成果简介:项目历时近20年,面向生态系统管理和全球变化研究对土地覆被量与质的需求,通过遥感方法的不断探索和技术创新,创建了土地覆被与生态参数一体化遥感监测方法,将土地覆被由面向资源类的数量监测推进到面向生态系统的量与质一体化监测,将以像元分类为主的人机交互模式推进到以对象与地类识别为主的工程化模式,建立了空间一致、时间可比的中国土地覆被和生态参数数据集(ChinaCover),揭示了中国经济发展最快20年的生态系统格局及变化。 项目主要技术内容:创建了土地覆被类型与生态参数一体化遥感监测方法,提出了土地覆被类型与生态系统类型相结合的机制,提出了针对生态系统类型的生态参数遥感监测方法与模型。创建了质量与效率兼顾的中国土地覆被类型遥感监测工程化技术体系,发明了本地覆被类型快速野外调查方法和国产环境星数据快速预处理方法,提出了多尺度面向对象分类方法与特殊地类识别方法,创建了全国普适与区域特色相结合的土地覆被监测阶梯式生产工艺,建立了多级质量控制和独立精度验证体系。从量与质一体化的角度,揭示了中国发展最快20年的生态系统时空格局及变化规律,定量表征了全国及典型区域土地覆被变化的剧烈程度与驱动因素,发现了典型重大工程影响区独特的土地覆被变化特征与生态效应。 项目主要技术指标:共享ChinaCover数据集750GB。中国土地覆被数据具有30米空间分辨率、40个生态系统类别及跨越20年的特征,2010年40个二级类平均精度达到86%, 1990、2000和2010年三期数据的一级类平均精度分别为88%、92%和94%。ChinaCover生产周期从90年代末的4年缩短到现阶段的6个月,具备了当年完成全国监测的能力。其中,7天内完成了8703景环境星数据的预处理,野外样点采集效率提升90%,样点误标率低于3%。 项目主要研究成果:中英双语《中华人民共和国土地覆被地图集》(1:100万),填补了国家级百万比例尺地图集中土地覆被地图集的空白;ChinaCover包括1990、2000和2010年三期中国土地覆被数据集和1990-2010年连续的中国7个生态参数数据集,是唯一的土地覆被类型与生态系统功能特征一体化遥感数据集,其中土地覆被数据在世界同类产品中综合指标最先进:分类系统完备(40)、监测范围大(中国)、精度高(86%)、序列长(20),现已延续到2015年;《中国土地覆被》专著;《中国湖泊分布地图集》;SCI检索论文152篇,其中影响因子超过3.0的32篇;国家发明专利6个;软件著作权8个。 项目成果支撑了国家环境保护部与中国科学院联合开展的“全国生态环境十年(2000-2010年)变化遥感调查与评估”项目和中国科学院A类战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”,并已在国家环境保护部、中国科学院、国家林业局和省级(市、区)国土、环保、水利、林业、科教等部门与行业的100多家单位广泛应用,得到了国家环境保护部及全国31个省(区、市)环保主管部门的确认,取得显著的社会效益。
[成果] 1900010134 陕西
U416.168 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目研究属交通运输领域。北半球分布3.5万km2多年冻土。青藏高原集中分布高海拔多年冻土,是中国战略支点和“一带一路”中亚、南亚两大通道节点。掌握多年冻土公路建设技术,是打通陆上通道的需要,4300m以上高海拔多年冻土高速公路建设技术更是全球冻土工程技术的制高点。黑色沥青路面吸热效应和宽幅路基尺度效应的叠加致使多年冻土高速公路路基、桩基融沉及隧道洞口融滑风险前所未有,国内外无工程经验借鉴。面对大尺度高速公路多年冻土灾变机理、工程冻融控制两大世界性技术难题,国内13家单位历经近二十年持续攻关,创立基础理论、创新设计方法、研发成套防控技术与施工方法,实现了灾变可防、融沉可控、工程可靠三大目标。取得四方面重要创新: 创立公路冻土工程时空尺度效应理论,基于创建的环境模拟试验、野外暴露试验及实体工程验证平台长期研究,首次系统发现从8.5m宽到26.0m宽路基下冻土融沉发生的工程尺度效应、冻土融沉演变的时间尺度效应;建立多年冻土公路热融风险评价体系,解决大尺度路基冻土融沉灾变机理认知理论难题,实现多年冻土公路工程理论原始创新,提出高速公路冻土地基融沉防控设计理论与方法。构建冻土温度、路基高度、路基结构性态的三参量路基底热能量平衡体系,提出冻土上限控制融沉总量、冻土温度控制融沉历程的双控设计方法。突破高温多年冻土持续融沉控制设计瓶颈,保障冻土融沉由国际100cm以上降至20cm以下,填补融沉控制标准空白。研发高速公路冻融防控结构、材料与装备。基于90km冻土高速公路实验工程,创新散热型路基结构平衡黑色路面吸热效应,创新路面单向导热材料减小吸热强度,发明12种路基阻热导冷结构与装备冷却冻土地基;创新大断面隧道冻融防控技术,首次提出桥梁群桩基础回冻增强技术。攻克20.0m以上宽幅高速公路冻融灾变防控技术难题,病害率降至国际同类工程的1/10以下。创建多年冻土高速公路系列施工关键技术。提出冻土路基特殊结构、桩棒一体化冻土桩基、大断面隧道冻土洞口冻融防控系列施工技术,首次编制8大系列高速公路冻土工程国家、行业及地方标准。解决隔热板路基弯沉、块石路基空隙率、桩基回冻、隧道洞口融滑等施工控制难题。实现零的突破,建成全球首条635km多年冻土共玉高速公路,运营三年工程稳定。 项目形成或纳入国家、行业及地方标准18部,取得专利91项(发明专利35项)、著作权7项,发表论文280篇(116篇SCI/EI),出版专著10部;获省部特等奖3项、一等奖4项。与港珠澳工程等一并入选交通运输部重大科技成就。指导新建多年冻土高速公路1100km;应用于全国五省区多年冻土公路升级改造3500km,以及中巴公路建设。经济效益41.78亿元。系列成果达国际领先水平。 项目实现了中国多年冻土公路工程理论、技术的自主创新与国际超越,引领多年冻土区公路建设进入高速公路新阶段,是国际冻土工程新的里程碑。对促进西部区域稳定与发展、保障国防“生命线”、提高边疆通道应急应战能力、助推国家“一带一路”倡议交通基础设施互联互通具有特别重大意义。
[成果] 1800080110 四川
P457 基础研究 气象服务 公布年份:2017
成果简介:该项目属于大气科学研究领域。青藏高原独特的陆面-大气之间的相互作用显著影响了西藏区域及周边地区的天气气候和社会经济发展。高原陆气相互作用影响高原季风、东亚夏季风及主要天气系统的机制尚不清晰。项目系统研究了高原陆气相互作用过程对周边天气气候影响的理论与应用,为提高中国短期气候预测水平和防灾减灾工作提供理论依据。创新点和主要内容如下: (1)采用先进的地面能量水分平衡观测体系和非均匀大气边界层过程观测体系首次对黄河源区下垫面水热平衡和边界层变化特征开展对比观测研究,为该地区生态恢复治理提供技术支撑是创新点之一。项目在黄河源区典型下垫面(冻土、湖泊和天然草地)开展综合观测试验,观测不同下垫面能量收支各分量和水分收支各分量,探索地表蒸散发的区域分布特征及不同下垫面土壤水分迁移规律。 (2)综合考虑高原地陆气水热平衡异常下高原热源对海陆热力差异和东亚夏季风以及中国天气气候的影响,揭示了陆气相互作用影响高原季风及主要天气系统的机制是创新点之二。项目分析高原陆气相互作用对高原季风、东亚夏季风及主要天气系统的影响,明晰高原陆气相互作用的基本特征及其对高原热力作用的影响,评估高原陆气相互作用异常条件下高原热状况对大尺度海陆热力异常和东亚夏季风的协同作用及重要性,揭示其物理机制。 (3)基于观测事实和理论研究结果,发展了冻土、湖泊的不同下垫面陆面参数化方案,并耦合于数值模式。进一步利用耦合模式研究了高原不同尺度热力效应影响东亚和高原夏季风相互作用的物理过程,提高了模式对于高原及周边的天气气候的预报性能是该项目的创新点之三。项目发展耦合了不同下垫面陆面参数化方案的陆面模式,研究黄河源区不同下垫面水分能量循环和边界层变化特征。并利用耦合模式揭示高原热力效应影响东亚和高原夏季风相互作用的物理过程和机制。出版专著《气候物理过程研究》、《高原大气热源特征及其影响和可能机制》。 (4)构建西藏强对流天气短临预报预警系统在国内具有首创性,是创新点之四。研究西藏强对流天气的分布及发展规律,产生的环流背景及其天气系统,雷暴活动与强降水、冰雹之间的关系;提供区域性强对流天气预报预警的理论基础和预报指标;建立西藏强对流天气的预报概念模型和短临预报预警业务系统。提高了对高原强对流天气的预报水平。出版专著《西藏地区强对流天气及短时临近预报系统研究》。 该项成果代表性论文论著发表在《Journal of Climate》(影响因子4.85)、《Climate Dynamics》(影响因子4.708)等国际顶级SCI期刊上。代表论文论著被SCI他引42次,被他引171次,平均他引为17次,单篇他引最高51次;论著发现点或科学结论被第三方录用或评价173次,并被国内4个单位采纳应用。省科技厅组织专家对该项成果的综合鉴定结论为:“整体处于国际先进水平,其中高原地区陆气相互作用的观测和机理、高原季风和东亚季风相互关系的研究具有国际领先水平。”
[成果] 1700160619 甘肃
X171.4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:针对干旱半干旱区人工林建设中水分不足引起的植被与生态环境退化问题,成功开展了人工林集雨保水技术研发与示范,建立了生物土壤水分调控理论,开辟了防止干旱区雨养植被退化与生态环境可持续发展的新途径;揭示了干旱区不同植被的耗水特征与需水规律,建立了植被生长与土壤水分动态变化的耦合关系;发明了多种有效的集雨保水技术措施,建立了不同植被可持续生长与集雨面积、保水措施之间的关系。并根据区域特征,在对人工林物种选择、结构配置、建植技术与集雨、保水等技术集成的基础上,提出了多套黄土丘陵区退化森林和草原的植被恢复技术和配置模式。转化应用情况及对经济社会发展的贡献:成果已推广应用于国内多个已实施或正在实施的国家生态建设项目中,包括已建成的52万亩兰州市南北两山环境绿化建设项目、甘肃省13万亩"三北"防护林建设项目、甘肃省定西市20万亩退耕还林建设项目等。该成果不仅解决了干旱区人工林的退化问题,而且通过工程示范,为中国地域辽阔的干旱半干旱区生态恢复重建具有广泛的指导意义。
[成果] 1700160789 甘肃
X171.4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该课题依托野外试验观测,系统分析了沙地的生态系统过程,提出了物种配置、恢复体系合理结构与密度模式,为促进退化沙地稳定恢复提供科技支撑。在技术创新方面取得了重要进展:首先提出了基于水分承载力的半干旱沙地林-草系统稳定建植技术体系,包括人工林近自然结构建植、天然疏林人工增灌配草和辅助恢复、间隔式灌木平茬复壮等技术的研发,突破了人工林"空中造林"和退化疏林林下植被难以恢复的技术瓶颈;其次创造性地建立了半干旱沙地表层土壤生物有机物结皮快速生成技术体系,利用农牧业生产冗余物质接种微生物或者藻类,规模化持续生成藻类结皮,形成灌(乔)-草-结皮立体化建植模式,实现了沙丘裸斑的快速稳定恢复;三是建立了密集型流动沙丘植被稳定建植技术体系,集成了乡土树种深注水造林、"前阻、后固式"流动沙丘生物与工程固定、雨季人工辅助播种乡土灌草植物等技术,实现了密集流动沙丘植被的稳定恢复;四是明确了退化沙地土壤恢复过程的时间阈限和半干旱沙地深层土壤水分补给的降水阈值,提出禁牧围封是半干旱沙地退化生态系统恢复首选的技术模式。
[成果] 1700160954 甘肃
S157.1 基础研究 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:将覆盖层的结构特征进行参数化,其中砾石等效粒径和比表面积及秸秆气体孔隙渗透率是首次用于地表覆盖层结构研究,试验结果表明这3项综合性参数更具代表性。系统研究了地表覆盖层特征参数对土壤入渗、径流、蒸发等主要水文过程的影响,建立了各水文参数与覆盖结构特征参数的定量关系,揭示了地表覆盖层结构下黄土坡面的径流形成机制,明确了防治水土流失效果最佳的地表覆盖层结构,丰富和发展了地表覆盖的雨水利用和水土保持保持理论。系统研究了地表覆盖层中水汽传输的过程和机制,发现砾石粒径和厚度与蒸发阻力之间的关系均可用逻辑斯蒂曲线表示,砾石的比表面积与蒸发阻力成直线关系,比表面积越大,阻力越大。在研究结果的基础上,首次构建了基于砾石覆盖层特征参数的蒸发阻力模型,并在中小尺度进行了初步验证。过去只能依靠实际测定获取水分蒸发数据,而该模型为评估覆盖层下土壤水分蒸发提供了一种简便的计算方法。同时这一模型也为模拟和评价砾石覆盖农田的土壤蒸发过程提供了理论基础。
[成果] 1700160788 甘肃
S152.75 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该发明公开了一种降水入渗过程及根系生长动态综合观测系统。该系统由地下观测室、观测池、入渗水收集系统、观测根窗构成。地下观测室由观测室内和观测室外构成,观测室外由分布在地上观测室周围的观测池组成。观测池上部分为正方体,下部分为锥形体,锥形体底部埋设有入渗水收集管;渗水收集管连接渗水收集漏斗,导水管出口延伸至观测室内,水管上安装阀门,管口处置有渗漏水收集容器。该发明适用于研究不同植被类型和土壤类型的降水再分配过程、土壤水分运动和再分布过程、深层补给特征、水量平衡、植物水关系、根系生长动态等方面的试验研究。通过以上研究可以为干旱、半干旱地区大气-土壤-植被系统的质能转换和水资源利用以及植物响应土壤环境的适应过程和机制提供科学依据。
[成果] 1700160169 甘肃
S157.2 基础研究 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:针对祁连山地区存在的生态环境问题,衔接国家实施生态综合治理重大工程项目中迫切需要解决的关键技术难题,开展山前脆弱生态系统治理技术研究与示范,建设试验示范基地,提出山前脆弱生态系统治理的技术与模式,为有效遏制生态环境退化,提高山前脆弱生态系统的稳定性,确保区域水资源和生态安全提供科技支撑,实现生态改善、经济发展、社会进步的综合目标提供重要的科技保障。通过试验示范和技术集成,研发出山前脆弱生态系统恢复与水土保持技术5项。在肃南县西水乡,建立浅山区造林技术试验示范区2000亩,在甘州区花寨乡进行退耕还林(草)地保护技术试验示范,面积为1000亩,试验区植被覆盖度由试验示范前的10~15%达到20%以上,土壤侵蚀模数由原来的5000t/km<'2>oa下降到4000t/km<'2>oa以下(即下降20%)。建立浅山区造林技术试验示范区2000亩,退耕还林(草)地保护技术试验示范,面积为1000亩。该成果是对现有成熟技术的综合集成和基于研究区生境,特别是土壤水量平衡规律与脆弱生态系统演替规律认识的前提下,研发适宜于当地生态修复的关键技术和生态系统管理模式,是多学科交叉,特别是恢复生态学与生态水文学的交叉,其研究思路和方法上具有创新性。根据祁连山浅山区的立地条件类型,确定造林树种水分营养面积和造林密度,维持林地水分平衡。研发祁连山浅山区不同类型林-草配置模式,建立山前脆弱生态系统水土保持综合防御体系,具有创新性。
[成果] 1800090048 甘肃
S775 基础研究 林业服务业 公布年份:2017
成果简介:1.项目所属科学技术领域:属于林学、风沙物理学、生态学和水文学等多学科交叉综合研究。 2.主要技术内容:针对防沙治沙中普遍存在固沙造林密度大、配置不合理,中幼龄林大面积衰败等问题,系统开展低覆盖度治沙原理、技术与模式方面的研究,取得了创新成果: (1)提出了植被低覆盖度治沙理论(15%~25%); (2)探明了干旱沙区低覆盖度行带式造林对林地水分的调控机理与促进带间植被自然与土壤自然恢复的生态过程,有效解决了固沙“中幼龄林”的衰败或死亡难题; (3)研发了流沙快速固定的新材料、新技术与新设备; (4)建立了不同气候沙区低覆盖度防风固沙造林技术模式与体系,并进行了示范与应用推广; (5)确立了干旱沙区低覆盖度防风固沙林体系营造技术国家标准,对促进中国北方防风固沙林体系修复和生态安全屏障建设具有重要的实践与指导意义。 主要技术经济指标:授权专利14项,其中发明专利9项;出版专著3部,发表论文70篇(SCI收录23篇);培养博硕士研究生12名。项目执行期间,1人获得全国治沙标兵,人入选甘肃省领军人才计划,1人入选“西部之光”人才计划。 3.促进行业科技进步作用:低覆盖度治沙理论的提出以及新型治沙材料、技术和设备的研发,进一步完善了中国防沙治沙的理论,丰富了治沙材料和技术方法,开创了科学治沙的新局面,将推动中国防沙治沙工程向着更加符合自然规律、更加有效、更加稳定的方向发展。 4.应用推广及效益情况:成果已在甘肃、内蒙古、辽宁等省(区)推广应用,面积450万公顷,其中甘肃67.4万公顷。实践证明,15%~25%的低覆盖行带式固沙林就能完全固定流沙,其造林成本降低40%~60%,苗木用量减少50%~70%,造林用工量减少30%~50%;水分利用效率提高10%~18%,系统生产力提高8%~20%,固沙林生态系统稳定性和可持续性大大提升。成果干旱沙区的防沙治沙工程建设中广泛应用,已成为中国北方防风固沙体系和生态屏障建设、 “一带一路”生态建设的关键技术,生态、经济和社会效益显著。
[成果] 1700390060 青海
U416.1 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:为解决青海省公路路基病害技术问题,结合青海省不同地区的地温及气候差异分析,选择合适的热棒工作性能。首次针对青海省公路施工实际情况,编制《多年冻土区通风管路基技术规范》。暖季填筑较高路基时,填料带入到路基内的热量,可经通风管中的空气对流方式将热量带出,有利于降低路基土体的温度,提高冻土路基的热稳定性;一般高度的路基,通风管除可降低路基体的温度外,还可作为冷源增加冻土地基的冷储量,提高冻土路基的热稳定性。在寒季,通风管中空气的对流,可增加传入路基下多年冻土的冷量,降低多年冻土地基的温度。在暖季,通风管中热空气的对流会影响路基的热状态。因此,冻土区路基通风管设计应注意暖季时所带来的不利影响。该标准通过对青海省多年冻土区通风管路基技术成果及成功经验的总结和集成创新,形成了青海省多年冻土区通风管路基设计、施工、检测关键技术体系,填补了该标准领域的空白,为青海省多年冻土区通风管路基的修建提供了有力借鉴,有效的提升了青海省多年冻土区通风管路基建设水平。
[成果] 1700390157 青海
U418.5 应用技术 道路运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:为解决青海省公路路基病害技术问题,该标准明确规定了隔热层路基的适用范围。结合青海省不同地区的地温及气候差异分析,选择合适的隔热层工作性能。首次针对青海省公路施工实际情况,编制《多年冻土区隔热层路基技术规范》。隔热层路基是利用工业隔热材料,增大路基热阻、减少大气(太阳)热量传入路基下的一种路基结构形式,其可在一定时间内(如设计年限内)起到保护冻土或延缓冻土退化的作用。所采用的隔热材料有聚苯乙烯泡沫(EPS)和挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS),该类材料具有轻质、多孔、导热系数小、热阻高及强度大等特点。鉴于隔热保温材料的导热系数与土体导热系数的巨大差异(约40倍),将会导致隔热保温层上下形成很大温差(热阻效应),由此决定隔热层下部土体温度年较差降低。因此,在普通路基中增加隔热层,可减少对下部热量的传输,保持多年冻土上限的相对稳定。按照国家标准和行业标准格式,本规范主要内容规定了多年冻土区隔热层路基的适用范围;多年冻土工程地质条件及地温对公路工程的影响;多年冻土区隔热层路基、边坡及路基过渡段等构筑物的设计与施工;多年冻土地区公路路基施工质量评定和环境评价。
[成果] 1700680321 福建
S756.4 基础研究 林木的培育和种植 公布年份:2017
成果简介:森林可持续经营是生态文明建设的重要内容。森林可持续经营技术起源于欧洲,而德国的近自然森林经营技术最为成熟。该项目结合德国近自然森林经营技术和中国国情,运用GeogDetector空间统计分析软件和生态预测模型等创新技术开展亚热带常绿阔叶次生林碳汇和水源涵养的研究。 主要创新点为:引进一种探测交互作用的GeogDetector软件,集成多源数据,揭示森林生态系统中各生态因子之间对碳汇能力的交互作用,开展亚热带常绿阔叶次生林的碳汇研究;提出一种亚热带常绿阔叶次生林可持续经营的生态预测方法。该项目获得福建省重点项目(2011Y0052)的支持,取得以下研究成果:建立森林土壤水分遥感产品真实性检验的国家标准(立项号:20160474-T-491)1项,取得已授权发明专利1项,软件著作权2项,发表国内外期刊文章8篇;获得2016年度龙岩市科学技术一等奖;获得省领导的重要批示函(2010JK0117)和福建省科学技术厅的反馈函(闽科查(2010)42号)。研究成果极大地推动了森林经营管理技术领域的深度发展。 主要技术内容如下:亚热带常绿阔叶次生林可持续森林经营的关键技术主要包括:林分结构与组成的优化,森林经营目标树种的选择,林分凋落物的处理、林地的清理、测土施肥技术、主要树种的模型构建、模型不确定性分析和参数校正。关键技术统筹考虑了生物因素和非生物因素对亚热带常绿阔叶次生林生长的影响。 授权专利情况:该项目获得专利授权1项,专利授权号:ZL201310285086.2。 技术经济指标:该项目的可持续森林经营方法能提高亚热带常绿阔叶次生林的森林碳储量,提高蓄积量平均增长率17.88%。森林经营后的增产比森林经营前的增产平均提高了3818元/公顷。 应用推广及效益情况:包含经营方针应用、碳增汇技术应用和节约管理成本应用三个方面,累计经济效益1566.1万元。具体包括在福建省顺昌埔上国有林场建立了示范林215.0亩,推广应用6.0万亩,2017年申请FSC森林认证。经营方针在福建南靖永丰国有林场、福建省南平峡阳国有林场、福建省顺昌路马头国有林场、福建省邵武卫闽国有林场实现应用,2015年和2016年累计新增产值分别为219万元和237万元。2012年福建省漳平木村林产有限公司和福建省漳平德诺林业有限公司分别认购800m3和3020m3的示范地FSC贴标木材,实现木材产值156万元和560万元。碳增汇技术应用于福建省顺昌县国有林场,提高了林场常绿阔叶林经济效益,2016年12月22日在海峡股权交易中心进行了碳排放权交易,交易额288.3万元,产值205.0万元。协助泉州市晋江农业局、龙岩市新罗区林业局和厦门市海沧城建园林景观工程有限公司在2014-2016年间分别节约管理成本费用100万元、80万元和9.1万元。
[成果] 1700390061 青海
U416.168 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:为解决青海省公路路基病害技术问题,该标准明确规定了块石路基的适用范围。结合青海省不同地区的地温及气候差异分析,选择合适的块石工作性能。首次针对青海省公路施工实际情况,编制《多年冻土区块石路基技术规范》。多年冻土上限是指多年冻土层顶面距地表的深度。天然条件下的多年冻土上部界面的埋设深度,即称为天然上限。在人类工程建筑物影响下,地基多年冻土上部界面的埋设深度,工程界称为人为上限。块石路基是指填有一定厚度并保持一定空隙率的块石层的路基。块石粒径宜为150mm-300mm。隔热层路基适用于热稳定区。按照国家标准和行业标准格式,本规范主要内容规定了多年冻土区块石路基的适用范围;多年冻土工程地质条件及地温对公路工程的影响;多年冻土区块石路基、边坡及路基过渡段等构筑物的设计与施工;多年冻土地区公路路基施工质量评定和环境评价。
[成果] 1700390089 陕西
U416.168 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:项目通过现场调查、室内外试验、理论分析与模拟、依托工程试验段应用与验证等手段,对高寒高海拔地区高速公路多年冻土路基修筑关键技术进行了系统深入研究,提出了以融化核的发育形态和演化速率作为热干扰的评价依据,针对不同含冰量土层融化后模量衰减特征,给出了冻土路基间热干扰程度划分标准及分幅路基最小间距设计准则;揭示了高温多年冻土区宽尺度冻土路基对融化盘的影响特征,提出了以融沉变形为核心控制指标的冻土路基模块化设计方法;揭示了片块石路基、通风管路基、通风管一片块石复合式路基、热棒一保温层复合式路基等特殊结构路基降温效能,提出以冷却功率作为特殊结构路基的设计依据;揭示了XPS板强度特性与路基弯沉间的相关关系,提出基于弯沉控制的XPS板材料选择方法及施工控制工艺。对支撑共和至结古公路的设计和建设具有重要的指导意义,具有良好的经济社会效益和广阔的推广应用前景。成果达到国际先进水平。
[成果] 1700520159 北京
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:“世界屋脊”青藏高原是地球第三极,是中国灾害天气上游关键区与气候变化敏感区,对中国防灾减灾、生态安全屏障建设与水资源保护影响重大。由于自然环境恶劣与科技水平的局限性,多圈层陆面-大气观测系统的匮乏,严重制约了防灾减灾与国家重大工程应用。项目历经十余年跨学科、跨部门联合科技攻关,取得如下创新性成果:1、针对高原“世界屋脊”复杂气候特征、多尺度地形与多圈层陆面状况,实践了科学试验-工程建设-理论研究-应用开发系统工程的集成创新理念,采用卫星遥感与地基观测点-面结合的新技术途径,在“第三极”青藏高原创建了多圈层陆面-大气的长期综合监测多功能应用技术系统。该系统已纳入中国气象局、中国科学院高原及周边科研、业务综合观测网、国际示范基准站,被国际著名刊物BAMS两次专题报导;2、针对气候变暖背景下“世界屋脊”青藏高原多圈层陆面水、热过程及重大工程适应与应对气候变化复杂性难题,提出了青藏高原多年冻土区铁路路基微气象多参数融合判识等新技术,解决了青藏高原冻土对铁路路基稳定性破坏等技术“瓶颈”;发展了卫星遥感-地基多源高分辨率信息提取、融合、建模与模式参数定量化新技术,并有效应用在青藏高原生态安全屏障等工程建设;3、针对大范围洪涝、暴雨、暴雪等突发性灾害预警重大科技难题,基于“世界屋脊”青藏高原上游预警“强信号”敏感区影响理论,优化观测布局,提出了高原大地形大气三维结构“强信号”多源信息模式同化系统等新技术,该系统应用有效提高了高原及下游灾害预警能力;研发了卫星遥感-地基观测三维云分析系统,并实时运行,有关技术亦被美国国家海洋大气局相关系统所采用;4、提出了青藏高原大气水分循环影响及水汽输送“转运站”、上游“敏感区”等理论模型,推动了大气科学领域理论与灾害预警关键技术的发展,并将高原影响理论拓展到大气环境领域。发表论文117篇(SCI论文55篇,影响因子大于3.0达16篇),SCI引用515次,CNKI-CCD核心期刊引用1080次,项目专家3次受美国NOVA科学出版社特邀,与国外科学家合著专著3部、出版JMSJ专刊,研发了首套《青藏高原低涡、切变线年鉴》系列产品,获3项计算机软件著作权,成果被国际著名刊物Nature、BAMS专题报导。特邀主笔国际发行专著《青藏高原天气预警理论与应用技术研究》被美国国会图书馆收藏。项目关键技术成果有效应用于“青藏铁路工程”、“西藏生态安全屏障建设”、“南水北调西线评估”等四个国家重大工程;在雪灾、暴雨、泥石流等重大灾害监测预警及四川汶川、芦山大地震减灾服务中成效显著,青藏高原多圈层长序列观测数据集平台2012年至今跨行业访问下载人次超过9.8万。项目成果两次被国际评估机构先后评价为“对于大气科学研究领域占据国际领先地位具有重大意义”,“对国际前沿性气象研究作出重要贡献”,主编的《中国气候观测系统》被国际“全球气候观测系统”(GCOS)联合执委会评价为“可供其它国家效仿的一个杰出模式”。项目部分成果分别获得四川省、甘肃省科技进步一等奖。
[成果] 1700390227 甘肃
X321 应用技术 工程技术与规划管理 公布年份:2017
成果简介:针对祁连山地区存在的生态环境问题,衔接国家实施生态综合治理重大工程项目中迫切需要解决的关键技术难题,开展祁连山地区生态治理技术研究与示范,建设试验示范基地,提出祁连山地区生态治理的技术与模式,为有效遏制生态环境退化,提高水源涵养区生态系统的稳定,确保区域水资源和生态安全提供科技支撑。实现生态改善、经济发展、社会进步的综合目标,促进以人为本的和谐社会建设,提供重要的科技保障。该项目系统开展了祁连山区水源涵养功能监测与评估、水源涵养林生态系统保育、天然草地生态系统修复与保护、湿地修复保护、山前脆弱生态系统恢复与水土保持、小流域综合生态治理等技术试验示范,建立了11套技术体系,1套技术方案,改进集成区域尺度水源涵养功能评估模型1套。建立小流域水源涵养功能的野外监测示范基地、天然草地保护与退化草地修复试验示范区、天然草地保护区、退化草地修复区、牧草良种繁殖示范区、水源涵养林生态保育试验示范区、祁连山水源涵养林生态恢复技术试验示范区、哈溪水源涵养林植被结构优化技术试验示范区、大黄山水源涵养林生态保育技术试验示范区等20个,总面积达7869公顷。种苗繁育基地4个,面积达106公顷。通过项目的试验示范和技术集成,累计产生直接经济效益3500万元,农牧民收入水平大幅度提高。成果达到国际领先水平。
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