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[成果] 1800130461 北京
TQ424.2 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2018
成果简介:中温CO2吸附材料在吸附增强型产氢反应中具有重要应用,不但能提高燃料的转化率、降低整个工艺的能耗,还能捕集CO2,避免其排放到大气中且为后续CO2存储和转化提供保障。类水滑石由于其独特的层状结构和化学组成以及合适的吸附温度,被认为是最有发展前景的新型中温CO2捕集材料。在北京市科技新星和教育部新世纪优秀人才计划的支持下,结合国家重大战略需求,开展了类水滑石基中温CO2吸附材料的制备及机理研究。通过对类水滑石结构和形貌的调控、化学组成的优化、类水滑石和其他无机材料的复合、以及CO2吸附机理的探究,开发出新型高效中温CO2吸附材料。主要科学发现点有: (1)在国际上率先提出了通过调控类水滑石微晶表面电荷,实现其定向生长的概念,揭示了合成pH值等参数对形貌和颗粒大小的影响规律,从而发展出一种类水滑石颗粒大小和形貌可控的材料设计与优化策略。 (2)系统揭示了层板金属离子和层间阴离子对CO2吸附性能的影响规律,发现了类水滑石衍生金属混合氧化物的结晶状态是影响CO2吸附性能的关键因素,首次报道插层有机阴离子可使类水滑石煅烧分解过程中产生更多碱位,显著提高其CO2吸附性能(传统吸附剂的2.4倍)。 (3)开展了类水滑石纳米片的制备、组装以及类水滑石原位生长研究,开发了类水滑石/碳材料和类水滑石/铝基底两种复合型吸附材料,解决了类水滑石机械性能差和使用过程中易出现的“浆化”问题,为其在吸附增强产氢工艺中的实际应用提供指导。 (4)首次揭示了类水滑石衍生混合金属氧化物吸附CO2的吸附位机理,为吸附材料的进一步优化与设计提供理论依据。 该项目共发表SCI论文18篇,包括Energy Environ Sci(1篇,ESI高被引)、J Mater Chem A(3篇)、Chem Commun(2篇)、Small(1篇),被SCI他引673次,10篇代表作他引505次,单篇最高他引262次,1篇发表在J Energy Chem的论文入选封面,并获该期刊2016最佳论文奖。获授权发明专利2项。成果被J.Pérez-Ramírez教授等在内的来自10余个国家地区20余个科研机构的学者正面他引。项目完成人获中组部青年千人、中组部青年拔尖、国家优青(2人)、环保部青年拔尖、北京市青年拔尖、北京市优秀青年和英国皇家学会Newton Advanced Fellowship;入选英国皇家化学会2016年“Top1%高被引中国作者”榜单和2017年科睿唯安全球高被引科学家;被遴选为SCI期刊Sci Adv Mater副主编,J Energy Chem编辑,Adv Mater Interfaces和Sci China Mater编委等。
[成果] 1800130252 北京
Q16 基础研究 自然保护 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:从山地和湿地角度对北京野生维管束植物多样性进行研究,通过植物区系组成及植物濒危程度评估和主要植被类型群落多样性和分布规律分析,确定北京山地和湿地野生维管束植物多样性保护优先地区和保护空缺,为北京市自然保护区体系构建方案研究提供数据基础。 2.主要技术创新点:通过全面调查北京山区植物和植被共记录野生维管束植物1165种(含变种、变型),评价了北京山地1165种野生维管束植物濒临消失的风险程度,并提出了需要重点保护的151种野生植物名录;全面调查记录到北京市湿地野生维管束植物510种(含变种、变型),调查分析了19种外来入侵种的多度、生活型和分布,比较了北京市24处湿地的维管束植物多样性、珍稀和指示植物的多样性;分析了北京山地和湿地野生维管束植物多样性保护的关键地区和保护空缺,明确了北京市山地和湿地保护优先序列。 3.成果产生的价值:研究成果为《北京市重点保护野生植物名录》确定和发布提供了关键技术支撑;北京市相关管理部门以该成果为主要依据,制定了《北京市林业自然保护区发展规划》、《北京市湿地保护发展规划》和《北京市湿地公园规划》。项目组出版了《北京山地植物和植被保护研究》和《北京湿地植物研究》两本专著,发表了15篇主要论文,培养了4名博士和10名硕士研究生。项目成果的应用保护了北京市野生植物和植被多样性,为拯救濒临消失植物、建设北京市生态屏障和维护首都生态安全提供了支撑,为“绿色北京”和生态文明建设做出了积极贡献。
[成果] 1900010432 北京
TG115.58 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:纳米颗粒在摩擦学及相关领域有若至关重要的作用,是上个世纪90年代摩擦学新兴的研究领域。伹是,当时关于纳米颗粒的行为、运动规律及其与固体表面的作用机制尚不淸楚,在摩擦过程中其所起的正面与负面作用也存在重大争议。项目组自1997年起,在自然科学基金项目和973计划等的资助下,针对纳米颗粒的行为开展了大量研究,发现了一系列新现象,解决了一些历史上的重大难题,部分理论成果被工业界所应用,取得了重要的技术突破。主要发现点如下: (1)采用荧光纳米颗粒示踪方法,建立起纳米颗粒运动观测系统,实现了纳米颗粒运动状态的观测和流体速度分布的测量,成功获得了液体流体中纳米颗粒的运动轨迹和速度分布,发现纳米颗粒与体相液体存在速度差现象,有时速度差可达10余倍; (2)首次在蒸发水滴中直接观测到Manuigoni流动,解决了近百年来水中是否存在Marangoni流动的难题,并得出蒸发液滴中Marangoni流动方向的定量化判断条件,为超大规模集成电路晶圆化学机械平坦化(CMP)后表面残留颗粒的去除提供了理论基础; (3)揭示出液体中纳米颗粒与固体表面的作用机制、纳米坑和原子堆积的产生机理、提出了材料的原子级去除机理,从而制备出超光滑表面(Ra0.05nm); (4)发现纳米颗粒在润滑油中的增粘效应和减摩抗磨机制,有效地提高了润滑油膜的承载能力,将摩擦系数降低75%; (5)成功地制备出含微/纳米颗粒三维复合结构涂层,发现颗粒强化以及颗粒增强抗氧化性能现象。制备出超硬、高抗氧化性纳米复合涂层,可将加工钻头的寿命提高88倍。所制备的含稀土颗粒的复合镀层在700℃下具有优异的抗氧化性能和低摩擦系数。 这些重要的创新性成果为纳米摩擦学的发展提供了新的观测手段和理论,为微纳制造、超精表面加工、高温抗氧化耐磨涂层的应用提供了理论依椐和技术支持。已应用于计算机硬盘、集成电路晶圆等的超光滑抛光和后清洗工艺中,以及纳米颗粒添加剂的研发中。 项目组上述工作的8篇代表作在Web of Science,Scopus和CNKI数据库中被他人总引用640次,其中SCI他引392次,单篇最高总他引122次。得到英国皇家化学学会院士Khellil Sefiane教授、美国流变学学会会长Ronald G. Larson教授等著名学者的引用和积极评价。项目组成员应邀在国际会议上作Plenary和Keynote报告17次,Invited报告9次。相关研究获得了机械领域第一个973项目和自然科学基金创新群体的支持,有力的促进了摩擦学科的发展,并获得了教育部自然科学一等奖。
[成果] 1800130242 北京
S685.11 基础研究 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2018
成果简介:牡丹是中国重要的观赏、药用与新型油料植物,缺乏自主知识产权品种与商品化生产技术,严重制约着牡丹产业升级与可持续发展。该项目先后依托“863”计划与国家科技支撑计划等5项国家级与省部级课题的实施,以提高牡丹产业自主创新能力、产业化水平以及国际竞争力,服务首都生态环境建设与农村产业发展为目的,新品种培育与产业化关键技术取得重要突破与实质性进展。 (1)系统整理牡丹种质资源,在北京建立资源保存与研究基地,利用收集的野生牡丹以及品种开展杂交育种,攻克远缘杂交不亲和与杂种败育的技术关键,培育出适应北京自然环境,新颖性、功能性兼备的牡丹与芍药组间远缘杂交新品种5个、切花牡丹新品种7个、油用及花油兼用牡丹新品种5个。 (2)开发了SSR、SNP等分子标记,建立了首张牡丹高密度遗传连锁图谱,结合形态性状,构建了牡丹分子标记辅助选择技术(MAS)体系,成功应用于牡丹品种分类、起源、鉴定、筛选与遗传多样性研究,以及牡丹资源保护与利用、杂交亲本选择、杂种鉴定与筛选。初步揭示了牡丹二次开花等重要性状的遗传基础与形成机制。 (3)通过攻克牡丹组培苗增殖、生根、移栽过程中的技术难关,建立了高效的牡丹组培快繁技术体系;研发了牡丹切花栽培与花期调控新技术;为牡丹优良种苗的产业化应用奠定了基础。 该项目培育获得植物品种权的牡丹新品种17个,获国家发明专利3项,发表论文22篇,其中SCI收录论文15篇。新品种、新技术在北京及其他地区应用过程中产生了明显的经济效益与社会效益。
[成果] 1900010792 北京
O482.31 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:化学发光是物质化学反应过程中激发态的分子或原子回到基态时产生的光辐射现象。化学发光检测在临床诊断、生命科学、环境监测和食品安全快检等方面显示出良好的应用前景。灵敏度达到可实际检测应用的化学发光体系十分有限,且选择性差。项目旨在探索发现高灵敏度、高选择性的化学发光新体系。基于亚硝酸盐、碳酸盐等与H202反应可产生超微弱化学发光的发现,发展了碳点化学发光和金属纳米增敏化学发光系列新体系。利用分子印迹量子点和限域纳米材料提高了传统化学发光体系的选择性。项目提出的碳点化学发光新理论和纳米限域化学发光增敏新机理,拓展了化学发光基础理论。重要科学发现如下: (1)亚硝酸盐-H202化学发光现象的发现与发光新体系 发现NaN02-H202的超微弱化学发光现象,揭示产生化学发光的是反应中间体过氧亚硝酸,并阐明相关反应机理。为了解决过氧亚硝酸不稳定、存在寿命短的问题,进而提出在线混合NaN02和H202不断产生过氧亚硝酸的化学发光分析方法。首次将碳点引入化学发光分析,并发展了多种碳点化学发光新体系,提出了活性氧自由基、氧化剂以及02诱导碳点内部生成电子和空穴,电子/空穴复合产生化学发光的新机理。碳点化学发光新体系组成简单,试剂稳定,具有很好的应用价值。鉴于碳量子点良好的发光性能以及表面可修饰的特点,探索了基于碳点的化学发光免疫分析新方法。 (2)碳酸氢盐-H202化学发光机理研宄与发光增强体系的探索 发现NaHC03-H202的化学发光体系,证实过氧碳酸盐(HC04-)是产生化学发光的关键反应中间体。基于能量匹配原理,筛选出对超氧化学发光体系信号放大的金属纳米材料,提出纳米限域效应和有序排列对化学发光的增敏机理。利用分子印迹技术提高化学发光的选择性,提出分子印迹与化学发光相结合的新思路。NaHC03-H202体系已被国际同行跟踪研究,应用于生命体中碳酸根、H202以及谷胱甘肽、半胱氨酸等生物小分子检测。 (3)磁分离化学发光免疫分析方法的建立 基于化学发光基础理论研究,发展了系列化学发光免疫新方法和新技术。提出电磁微孔板磁颗粒化学发光免疫分析方法,发明了一种小型电磁分离器,可与普通酶标仪或板式化学发光仪兼容,解决了洗板过程中磁颗粒丢失的问题,提高了分析结果的准确度和重现性,实现了高通量、自动化的化学发光免疫分析。专利技术得到转化和实施。 该项目的7篇代表性论文被SCI他引530次,单篇最高SCI他引190次。国际同行评价碳点化学发光具有开创性和引领性。编著的《化学发光基础理论与应用》被国内多所高校作为教材和教参使用,已销售1万余册。发展了系列化学发光免疫新方法和新技术,国家授权发明专利3项,并编著了《化学发光免疫分析》。
[成果] 1900010705 北京
S718.54 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:京津冀地区面临水资源奇缺、人口密度过大、生态空间狭窄、森林质量低下等严重生态问题。区域人均水资源仅为全国的1/9,京津人口密度为全国平均的9倍以上;人均森林面积不到全国平均的1/5,平均每公顷蓄积仅为全国平均水平的1/3。为此,项目需要解决的科学问题是:(1)如何减少区域植物需水量,营建资源节约型植被?(2)如何在困难立地上构建森林植被以扩展生态空间? (3)如何精准提升区域森林质量和功能?经20余年39个项目系统研究,形成3大关键创新技术体系,为缺水都市节水、北京平原百万亩造林、天津滨海盐土和吹填土绿化、京津冀中幼林抚育等区域重大工程提供了科技支撑。属首次申报国家科技奖。 1.创建了一套针对京津冀缺水大都市森林与绿地,从低耗水树种选择、节水型林分密度确定、节水绿地配置到节水灌溉制度制定的大都市绿化精准节水管理技术体系,突破了缺水都市绿化高耗水的诸多技术难趣,实现了节约型植被构建目标。率先研究叶片气孔、导管空穴化等6项指标揭示蒸腾耗水机理和规律,选出36种低耗水植物:创建乔灌木径阶、草本叶面积耗水模型,测算出北京绿地耗水量3.89亿立方米/年;基于导水边材面积、气象因子与耗水关系、单木至群体耗水扩展模型,创制8个树种全生命周期节水型林分密度控制表;采用植物蒸腾与光照需水模型选出3类绿地节水配置模式,节水17.2~62.0%;创制基于土壤水势灌溉阈值、植物需水的绿地节水灌溉制度,节水0.49-1.25亿立方米/年。 2.创制了一套针对京津冀典型困难立地,从功能树种选择、森林功能分区、立地分类与改良到植被构建的关键技术体系,突破了重盐碱土直接快速绿化的世界技术难题,攻克了平原大规模建筑腾退地、砂石坑地等造林技术难关,实现了区域生态空间扩展的目标。针对北京平原选择出93个功能树种、创制5个花色纯红至粉红乔木新品种,创建18种造林新材料、新技术和24套造林模式,采用24项指标监测评价造林成效,保存率>95%;提出片麻岩山地植被构建技术,造林保存率>85%:在天津滨海区筛选出48种耐盐植物,发明不换种植土的原盐土物理-化学-生态综合改良绿化技术,将含盐量从22g/kg降至3g/kg,节省淡水30%,成本降低>40%,成活率>95%,广泛应用于津、苏、鲁等地。 3.创制了一套针对京津冀人工林,从抚育龄级划分、抚育方法、林木分级、间伐木确定、抚育技术要素、生长动态模拟与抚育决策到功能监测评价的定量化多功能精准抚育技术体系,突破了长期以来定性化、单功能的森林抚育技术瓶颈,实现了区域森林质量和功能的精准提升。通过1588块样地长期研究,创制各抚育技术环节的精准量化标准、21套抚育模式、1套森林生长模拟系统,模拟精度达96%;定位监测抚育森林生长、固碳增汇、水源涵养、森林游憩及生物多样性等40余项指标,阐明京津冀森林抚育多功能效益提高>20%;创新京津冀森林游憩环带网络体系及森林游憩功能提升经营技术。 获发明专利13件、实用新型专利5件;新品种权5项;软件著作权18项;标准15项:梁希科技进步一等奖1项,省部级科技进步二等奖2项;专著27部;SCI论文26篇、EI17篇、中文229篇;培养研究生88人。建立示范区378个共37.6万亩,推广576.53万亩,新增效益71.80亿元。
[成果] 1900010318 内蒙古
S157.1 基础研究 农业服务业 公布年份:2018
成果简介:边坡垮塌、边坡生态防护、水土流失、边坡植被恢复困难、植物成活率低已成为国际性技术难题。传统的框格樑、混凝土块、浆砌片石等护坡技术能够对边坡的稳定性起到一定作用,但松散的结构仍然容易损坏,而且不能种植植被或植物难以成活,不具备生态性能;植草喷播、生态植草砖、生态袋护坡技术具备短期的生态修复能力,长时间植物生长不理想,也不能保证边坡的稳定。因此,边坡生态防护的技术关键在于既能保证边坡稳定同时具备植被恢复能力。 现浇网格生态护坡技术以土木工程学、生态学、植被恢复原理为基础,针对中国北方干旱半干旱、高寒地区,生态环境恶劣、立地条件差等边坡生态修复的难点,历经6年技术攻关,创新性地自主研发异形护坡浇筑模板,应用模板在边坡现场浇筑出与坡体紧密结合的具有整体性的钢筋混凝土鱼鳞坑网格,与坡体内锚杆形成三维立体的边坡网格防护系统。网格内栽植护坡植物,鱼鳞坑网格蓄积雨水,保土保肥,配合抗冲刷基质材料,提供适于植被恢复生长的环境,从而实现生态修复的目标。研究开发的现浇网格生态护坡技术解决了传统边坡防护技术整体稳定性差、复杂坡面情况不能支模、难以种植乔灌木、植被成活率低、水土流失严重、反复绿化的问题,改变了传统边坡绿化模块拼接繁琐、连接性差、容易坍塌、损坏的边坡绿化模式,填补了中国高寒、干旱半干早地区缺乏生态护坡、边坡植被恢复工程技术的空白。 现浇网格生态护坡技术研究与应用项目主要技术指标为:护坡工程荷载值:492-566KN/m<'2>;单位抗压强度:22.2-25.2KN/m2;防护垂直深度:≤1.5m;工程稳定性系数:≥1.25,适用坡度:≤90°;植被范围:乡土植物、引进树种;在降雨量小于120mm/24h (示范数据)的情况下,不会产生地表径流;单位绿化率:50-76%;施工能力:平均30-40m2/天.人.(一个班组工人7个,搅拌机1台,混凝土输送泵1台,浇筑机1台,振动棒1台);工程成本:60-80元/m2 (坡度小于45°,坡质碎石土壤)。 现浇网格生态护坡技术在内蒙古及其周边地区应用以来,取得了显著生态经济效益。截至2016年已在北京延庆和门头沟、山东济南、河北张家口、宁夏银川、陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯、乌海、呼和浩特、锡林郭勒、巴彦淖尔等地推广应用项目80多项,应用面积350多万m2。2015年到2017年累计新增项目收入达0.91亿元,新增利润0.25亿元。 项目获得专利13项,其中发明专利5项,发表论文7篇,参编出版专著1部,主编专著1部,参编国家林业行业标准1项,制定企业标准3项。2015年中国高科技产业化研究会组织了科技成果鉴定,结论认为:该成果具有创新性和推广价值,整体技术达到国际先进水平,现浇网格生态护坡工程技术集成体系达到了国际领先水平。项目成果获得了中国专利优秀奖,内蒙古自治区政府科技进步奖二等奖项,中国产学研合作创新成果二等奖等奖项。
[成果] 1800130260 北京
X513 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:该科技成果是国家林业行业公益重大专项及其相关项目的研究成果。该项目依托国家林业局森林生态系统定位观测研究站网(CFERN),选择若干具有良好森林研究积累和特色的核心或重点站,统筹城市城区和郊区,以阻滞吸收PM2.5等颗粒物为目标,分析植被阻滞吸收PM2.5等颗粒物的生态机制;提出代表区域调控PM2.5等颗粒物的适宜树种;在生态系统尺度上定量分析和评价森林阻滞吸收PM2.5等颗粒物的功能,确定森林对PM2.5等颗粒物影响的时空分布特征,最终完成森林对PM2.5调控技术研究。 2.主要技术创新点: 研究量化了森林对PM2.5等颗粒物的调控作用方式,认为植被对大气颗粒物的清除过程可以分为沉降作用、阻滞作用、吸附作用和吸入作用;提出了一套森林阻滞吸收PM2.5等颗粒物的监测方法和评价技术,通过水洗、电镜扫描、活度相关等方法从叶片、单株、林分、生态系统4个尺度提出了森林阻滞吸收PM2.5等颗粒物的监测方法,构建了森林阻滞颗粒物的评价指标、评价方法和评价模型;考虑局地和微区域污染特点,选择油松、侧柏和栓皮栎等60余种北京市常见绿化树种,筛选出了城市高高滞尘树种,并建立了森林调控PM2.5等颗粒物的优化配置技术。 3.成果产生的价值:通过该技术的应用,使森林植被对大气颗粒物的影响评价工作更加严谨、评估步骤更加简易、评估准确性大大提高。同时完善了中国森林植被对大气颗粒物的影响评价指标、评价方法和评价流程,使中国的森林生态系统评价指标体系更加完善。项目攻关团队能够搞清楚森林与大气颗粒物的关系,更好的发挥森林在防霾减污方面的功效,为京津冀生态建设一体化和雄安新区林业建设提供理论和技术支持,并为建设绿色中国贡献力量。项目开展中,项目首席科学家北京林业大学余新晓教授接受多家媒体的采访,介绍了项目的总体情况和研究成果,相关报道也得到了社会的广泛关注和强烈反响,增强了人民群众对于森林防霾治污作用的认识。依据林业行业标准“森林生态系统服务功能评估规范”,对2.61万亩推广示范林的净化大气污染等生态服务功能价值进行了评估,生态功能价值累计达到8491.22万元。
[成果] 1800130232 北京
S718.54 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目针对陆表植被碳储量及年度因植被变化与生长而产生的碳汇量难以测定的难题,研制碳储量观测仪器,发明观测方法,研建信息平台,实现陆表全部植被(乔/灌/草/作物)碳储量精准计测。 主要发明点如下: (1)创建互联网+3S技术陆表碳储量计测体系,研发软件实现从互联网上获取近实时、近免费的多级分辨率RS、GIS地形地势、气象气候数据等,结合政府森调、草原数据及粮食产量,研发平台自动将陆表植被依国界、区域逐级区划到县域,并依“乡镇-村(街)-户”依次区划地块并平差,获取地块面积精准数据,按照乔灌竹、草类、农作物等五个类型全部植被半自动或自动智能划分植被亚类;发明乔竹120余个树种组“2拐点3速度”生境生长模型,发明微样点(5~10棵乔木)及1m2样方观测技术,创建乔/灌/草/作物碳储量计测模型,实现植被碳储量小样本、高精度、低成本、高效可靠估测。 (2)发明手持式超站仪、CCD超站仪、无人机摄影系统、地面任意连续摄影扫描仪系列观测装备及植被碳储量观测技术方法,解决了植被类型及几何参数影像识别与特征提取、三维DSM重建、林木上部任意直径自动提取等难题;发明3天线无地面控制点6个外方位元素高精度解算方法,设置可折叠3D地标,实现无地面控制点、多张密林照片快速拼接匹配;研制机载/车载/背负式/手持式四类多系列“空-地-林冠-草作间”数字摄影协同3D激光扫描,实现多地形、多特征、多尺度、高精度、小样本植被DSM模型下碳储量的高效提取和精准量测。 (3)研建集生物量/碳储量转换、农林业调查规划设计、农/林/果微信平台等功能模块于一体的碳储量信息化管理平台,基于新一代植被观测装备与观测方法,应用互联网+思维,实现数据建库、统计分析、年度国家/区域碳储量计测与生态环境评价等基础服务与推广应用服务。 发明技术内外业工作量和费用是传统方法的1/10-1/3,工作效率提高了5倍,实现了植被小样本(面积抽样率1/1000、株树抽样率1/10000)、高精度(碳储量90%以上、年度碳增量达98%)计测;研制系列观测装备填补了国内观测装备空白,其价格仅为进口同类组合产品的1/3-1/2,其工作量和费用是经典作业方法的1/3-2/3。 项目在陆表植被调查方法、观测装备与软件应用推广,三农微信服务,生态环境规划与评价诸方面得到了应用;面向全国培训达1.2万人次,直接和间接经济效益达4.5亿元;发表SCI/EI检索论文125篇,编写专著5部;培养硕博80余人,授权发明专利45项,实用新型4项,外观专利2项,软件著作权151件。
[成果] 1900010513 北京
S757.2 基础研究 林木的培育和种植 公布年份:2018
成果简介:我国传统森林调查长期沿用人工目估或普通角规的测树方法,精度不高,周期长,工作强度大,效率低,3S技术仍在实验阶段,难以普及,调查装备整体水平滞后,生长量难以测定,且难以生成年度数据。该项目成果的主要发明点如下: (1)创建新一代森林资源调查技术体系,发明小班精准测树技术。基于互联网+3S技术思维,研发从互联网上获取近实时、近免费的多级分辨率RS、G1S地形地势、森林植被数据,自动区划县域级小班;发明将县域级全部小班聚类归并为300个左右同质化小班类算法,每类小班GPS定位定标设置一个微样地(5-9棵树)或3D电子角规样点(7-10棵树>,连年精准测定小班32个测树因子;发明应用摄影测量或3D激光扫描精准测定单木任意高处直径的技术方法,实现单立木无伐倒高精度、高效、无损观测;结合已有调查、造林、营林数据和每个小班测树因子反演结果,GIS统计生成精准可靠的年度“三量”(林地面积量、森林蓄积量、林木生长量)数据。 (2)发明新一代森林观测系列装备产品,研发森林景观3D建模技术。发明手持式测树超站仪、CCD超站仪、无人机摄影、地面任意连续摄影、影像识别与三维DSM重建装备和技术,实现林木上部直径、年龄等难以测定测树因子低成本、高效、多功能、精准观测;研制机载、车载、背负式、手持式四类多系列空-地-林冠下数字摄影协同3D激光扫描测量仪器,实现多地形、多林相、多尺度调查因子高效提取和精准量测,其价格仅为进口同类组合产品的1/3-1/2。 (3)研建多功能森林经理内外业一体化应用服务软件平台。依托新一代森林资源调查技术和观测装备,研建国家森调数据库,发明乔、灌、竹、经济林材积/蓄积/生物量/碳储量转化模型等技术方法;基于GIS、RS、气象气候、土壤等因子,研建37个国家主要树种13个林分树种组生长模型;集一/二/三类调查规划设计、森林经营、农/林/果微信平台、城市园林管理等功能模块于一体,实现建库、查询、计算、统计、分析、制图、应用等服务。 新一代森林调查体系是传统调查方法工作量和费用的1/10-1/3,研制出的产品观测精度、质量与进口产品无显著差异,但价格仅为进门的1/3-1/2,填补了国产森调装备空白,解决了森调技术发展滞后的难题。 项目在森林资源调查、生态环境规划设计、果树管理、三农微信服务诸方面得到了应用,面向全国林业勘察规划设计院及各级林业院校、生产单位培训达1.2万人次:经济林技术线上培训达1500万人次,面授培训达3. 5万人次,其装备、软件产品及应用服务等方面产生的直接和间接经济效益达4.7亿元,社会效益显著;发表SCI/EI检索论文200余篇,编写专著19部;培养博士42人,硕士200余人,授权发明专利59项,实用新型专利11项,外观专利2项,软件著作权249件,制定行业标准4项。
[成果] 1800130262 北京
S782.33 基础研究 木材和竹材的采运 公布年份:2018
成果简介:该项目成果属于林业工程领域。木材是一种可再生的生态环境材料,对于改善人们居住环境起着重要的作用。但中国木材资源严重不足,因此通过木材防腐处理延长木材使用寿命、节约木材资源尤为重要。中国市场上仍广泛使用铬化砷酸铜(CCA)木材防腐剂,该类防腐剂以具有致癌性的重金属盐类为有效成分,对环境安全和人体健康存在严重威胁;而其替代防腐剂氨溶季胺铜(ACQ)和铜唑(CA)由于流失性较高、渗透性较差,也未能得到较好的推广。因此,亟需研发环保、高效的木材防腐处理技术实现木材防腐产业的绿色化。北京林业大学等五家单位针对上述问题,通过十余年的产学研联合攻关,包括对木材腐朽机理与防腐剂固着机制的探究、对现有防腐技术的改良及对新型低毒高效防腐剂的研制,创新性地开发了木材防腐处理绿色化关键技术,实现了木材保护领域的重大创新与突破。 该项目在林业公益性行业科研专项“家具用速生材改性及应用关键技术研究与示范”、国家自然科学基金项目“压缩处理在水基防腐处理木材中的应用及其机理研究”等项目的资助下完成。主要获得以下创新技术:(1)揭示了水载型木材防腐剂中有效成分与木材之间的相互作用,阐述了木材中防腐剂的固着机制,奠定了提升防腐剂抗流失性的理论基础;(2)发现压缩预处理对木材渗透性的提升作用,阐述了压缩变形回复过程中木材改性剂渗透的机理,开发了提升铜基防腐剂渗透性的防腐压缩改性木材新工艺;(3)揭示了铜基防腐剂中有效成分固着的影响因素,发明了加速铜在木材中固着的普适方法;(4)发明了硼基木材复合防腐剂,并阐明其抗流失机制,开发出新型抗流失硼基木材防腐处理方法;(5)揭示木材组分非酶降解与有机防腐剂失效机制,发现了抗氧化剂在有机防腐剂配方中的重要作用,并利用乳化技术实现有机防腐剂的微纳米化,开发了稳定长效、绿色环保的微乳液型水载有机防腐剂。 该项目技术属于国内首创,方法新颖,实用性强,总体达到国际先进水平。发表相关学术论文65篇,其中SCI收录论文34篇,获得授权发明专利10件,制定国家标准5项,培养硕博研究生15名。该项目累计产生直接经济效益52001万元,间接经济效益14750万元。通过该项目的实施推广,可在不降低木材防腐效果的前提下,有效减少现有木材防腐技术对环境的影响,特别是显著减少含重金属木材防腐剂的使用,构建了新一代高效、低毒、高渗透性、低流失性的木材防腐技术体系,推进了木材保护技术绿色环保化的进程。
[成果] 1900010703 北京
S688.4 基础研究 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2018
成果简介:针对多年来制约我国草坪业发展的自主草坪草品种少、进口的草坪草需肥量多、草坪耗水量大、养护成本高和农药施用易发生污染等问题,该项目在国家“十一五”科技支撑计划“草坪高效低成本养护技术研究与集成示范(2006BAD16B09)”和国家“863”计划重大专项“北方半干旱都市绿地灌溉区节水综合技术体系集成与示范(天津、北京)(2002AA2Z4281)”等课题的支持下,以实现草坪高效、低成本和低残留养护为目标,从抗逆草坪草新品种选育入手,围绕草坪高效低成本养护和节水灌溉的核心问题,开展了十多年的研究和推广应用。项目主要研究内容及成果如下: 1、项目在全面收集我国草坪草种质资源的基础上,运用多种育种技术,培育出优质抗逆的邯郸狗牙根、保定狗牙根、上海结缕草、华南假俭草、平民假俭草、运动百慕大、球道假俭草等7个草坪草新品种。这些新品种耐粗放管理,可基本实现草坪的少(免)修剪、不施肥、不灌溉、不打药的低(零)养护管理,从根本上解决了我国草坪高效低(零)养护技术难题。 2、针对我国草坪养护中肥料成本髙的问题,项目根据草坪草的生长和需肥特性,研发了多功能草坪专用缓释肥及配套施肥技术体系,肥料成本比进口肥节约75%。项目研发的草坪专用肥畅销国内并出口欧美等多个国家,为我国草坪专用肥的研发生产和草坪科学施肥提供了坚实的理论依据和实践经验。 3、针对草坪养护中虫害频发、用药混乱、环境风险大等问题,项目研发了具有自主知识权、广谱、高效、纯植物源有机生物杀虫剂“植物克生素(棟素)杀灵”,选择性强,对非靶标生物安全,是我国高尔夫球场草坪虫害防治中所独有的纯植物源有机杀虫剂,比传统化学杀虫剂安全、高效。 4、针对草坪耗水量大的问题,项目集成了抗旱草坪草选育与科学配置、城市雨水和再生水利用与地下滴灌、智能灌溉相结合的草坪节水灌溉技术,并在北京、天津、大连等大中型城市草坪中推广应用,使草坪灌溉节水率达到30%,为我国草坪节水灌溉提供了示范样板和强有力的技术支撑。 5、实施项目相关理论体系和技术,草坪养护成本可比现状降低20%。项目成果先后推广应用于北京、天津、上海、广东、湖南、辽宁等大中城市的标志性草坪绿地建设和养护管理中,如北京奥林匹克公园、国家体育馆、上海世博园、广东亚运会主体育场等,仅近三年就应用了9000多万平方米,节约用水808万方,实现新增销售额82527万元,新增利润(节支)17581.7万元,取得了显著的社会和生态效益。 6、项目共获得国家植物新品种4个,上海植物新品种3个;获得国家发明专利21件,实用新型专利4件:制定国家标准5项,农业行业标准2项:发表高水平论文110余篇(其中SCI 18篇,EI3篇);出版专著和教材13部:培养研究生100余人。
[成果] 1900010305 北京
S141 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目组历时十余年,围绕京津冀农林废弃物快速、无害化、工厂化处理技术进行了创新集成,系统研发系列基质和有机肥产品,并进行了大面积的市场应用和推广,获得知识产权26项,研发系列配方产品37个,取得了显著的经济、社会和生态效益。 筛选出不同类型农林废弃物无害化资源化处理专用微生物菌株,调控菌株种类、比例和浓度,可针对不同类型废弃物生产出优质园艺基质和有机肥料,同时筛选获得淀粉酶、蚀木链霉菌等10余种功能性菌株,研发出6个具有起爆速度快、高温持续长的复合菌剂,不仅适于木质纤维素分解,也适用于北方低温环境五大种类畜禽粪便好氧发酵处理。发明农林废弃物堆腐钝化重金属技术,可显著降低有害重金属的污染风险。自主研发4套农林废弃物资源化处理核心设备和自动化控制系统,与同类设备相比,成本降低30%-50%。已在北京、河北、天津、四川等地建厂应用。发明农林废弃物制备基质工艺技术,将核心技术与自主创新的设备、系统、菌剂组装配套,可生产满足不同需求的基质产品。发明利用农林废弃物制备有机肥料工艺技术,集成自主研发的好氧发酵臭气处理工艺、特征污染物消减工艺与设备、专用微生物菌剂,建立了系列标准化处理工艺14套,比常规工艺处理效率提高42.6%左右、处理周期缩短15-20天。研发出叶菜、果菜、花卉、球根、蕨类等育苗、栽培及屋顶绿化、土壤改良等21种基质产品,获得12个产品注册商标,经第三方机构检测,指标均符合相关行业标准,并能有效提高作物的品质与产量。研发优质安全有机肥产品,获肥料登记证11个,产品有机质高于行业标准21%左右,重金属含量远低于行业标准。首次定量评估和揭示了中国畜禽粪便中重金属、类固醇激素及兽药抗生素污染物对区域环境的危害和生态承载力,绘制了北京重点养殖区对生态环境的污染风险分布图,定量了北京市畜禽养殖规模发展建议。创新研发源头规范化健康养殖管理、种养殖结合产业发展模式及系统,对北京市46个奶牛养殖场进行整体生态环境设计,开发了大型奶牛养殖场工程维护系统等9个软件系统,为北京奶牛养殖场打造自动化管理平台,实现了废弃物循环利用和信息化健康养殖。 核心技术和产品在北京、天津、河北、山东、四川等地50余家企业应用,近三年共计消纳农林废弃物4858万方,生产有机肥1070.58万吨、再生园艺基质285.43万方,企业新增产值80.28亿元,新增利润8.19亿元。在京津冀地区累计推广应用3121.83万亩,增产228.78万吨,增加经济效益56.22亿元。 该成果获授权专利15项,其中发明专利11项,软件著作权9项,标准2项,发表SCI、EI等收录论文154篇,著作8部。建立省部级创新团队2个,培养硕士、博士、博士后130余人。技术培训13万人次,获北京市科学技术奖二等奖1项、农业部一等奖4项、农业部、环保部等二等奖3项、中国产学研合作创新奖1项。经权威机构组织知名专家评价,整体技术达到国际先进水平,应用推广体系得到农业部主要领导认可和批示。
[成果] 1900010016 内蒙古
S54 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2018
成果简介:北方半干旱区是中国重要的生态安全屏障带和绿色农畜产品生产基地。该区环境恶劣、生态脆弱,优质饲草短缺、草畜矛盾尖锐,限制了草牧业的快速发展与农牧民增收致富。针对草牧业发展面临的抗逆饲草品种短缺、高效栽培收获加工技术薄弱、标准化生产水平低等难题,项目组历经20年的技术攻关与集成应用,取得重要创新与突破,支撑了草牧业发展和区域生态生产双赢。 建立主要饲草种质资源库和中国苜蓿核心种质库,选育出抗旱耐寒系列饲草新品种10个。收集国内外重要牧草种质资源6,245份,挖掘优异种质516份,构建抗旱耐寒材料为主的中国苜蓿核心种质库(259份)。培育抗旱耐寒新品种6个、高产优质新品种3个、抗虫新品种1个,其中,国审品种占同期育成苜蓿品种的24%,平均增产15%以上,在北方半干旱区累计推广13.69万hmm2。 创建北方半干早区饲草种子优质高效生产技术体系,突破节水抗旱耐寒的“一节两抗”饲草高效栽培管理关键技术,研制适合中小生产规模的轻简化、高效低损国产收获机械,为种子和饲草高效生产提供了技术支撑。明确北方半干旱区饲草种子生产的最适区域,创建苜蓿种子优质高效生产技术体系,种子产量提高50%以上;健全中草3号紫花苜蓿、土默特扁蓿豆等新品种“育种家种子-基础种子-登记种子-合格种子”四级良种繁育体系。研发土壤深耕翻、垄沟作“干埋集雨”播种、“一炮轰”施磷和苗期乘雨追肥等相结合的抗旱高产栽培技术,饲草不饱和灌溉水肥耦合节水减施技术,适期早播、施用种肥、封冻前培土、冬春季田间管理等冻害防御技术,构建了“一节两抗”技术体系,干草产量提高31.13%〜45.33%,越冬率提高27.45%~34.00%。研制适用于半干旱区中小生产规模的轻简高效收获机械装备8套,田间作业损失减少10%~15%。 创制北方半干早区优质饲草生产关键环节标准化和规范化技术体系,建立区域内不同生态经济亚区的饲草生产集成模式,支撑了草牧业快速健康发展。创建了半干早区标准化饲草种子生产、机械化种植和收获等关键生产环节技术规程5项。根据半干旱区地理生态学特征和畜牧业发展对饲草的需求,集成了“以抗逆品种布局适应气候限制为基础,节水栽培和低损收获加工实现丰产稳产为关键,标准化保障饲草生产提质增效与区域生态-生产双赢为目标”的饲草生产综合技术体系,通过集成示范,饲草累计增产1,100万吨,有效缓解了该地区优质蛋白饲草短缺的矛盾。 育成饲草新品种10个,获得发明专利6项,实用新型专利36项,制定技术标准5项,出版著作13部,发表论文227篇,累计引用频次3,655次。获得省部级科技进步一等奖1项,二等奖5项。培养研究生158名,举办培训班213次,培训地方技术人员和农牧民15,635人次。2008-2017年累计推广应用新技术82.01万hm2,制作青贮饲料419万吨,获得经济效益62.68亿元。 该成果整体上达到国际先进水平,在抗逆育种、节水抗逆栽培与低损收获、技术集成与标准化生产方面取得突破性进展,获得巨大经济、生态和社会效益。
[成果] 1800290132 北京
S646 基础研究 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2018
成果简介:食用菌以大宗栽培的木腐菌平菇(侧耳)、金针菇和草腐菌草菇、双孢蘑菇为材料,在已有基因组测序的基础上,开展食用菌产量和品质形成的分子机理及调控研究。综合应用功能基因组学、蛋白组学、生物信息学、现代酶学、现代化学等研究手段,鉴定分析子实体形成的营养高效利用和遗传调控的关键基因及其调控机制,分析温度响应的关键基因及其分子调控机制,解析食用菌活性物质及其合成调控途径,开展食用菌优异种质性状形成的遗传基础研究。通过项目实施,为我国食用菌的高产优质生产提供科学理论依据,提高我国食用菌产业的原始创新和关键技术创新能力,为保障食物安全、促进农业增效农民增收、增进国民健康做出贡献。食用菌高效利用木质纤维素的分子机制。食用菌子实体形成发育的调控机理。食用菌温度响应的分子机制。食用菌活性物质及其合成代谢的分子基础。食用菌优异种质性状形成的遗传基础。
[成果] 1700470480 北京
S723.13 基础研究 林木的培育和种植 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 森林是地球生态系统的主体,对维护生态环境、提升地区经济效益具有不可替代的作用。在森林资源严重匮乏的中国,选育速生、丰产与抗逆的林木品种,提高国土森林覆盖率,是一项长期的战略性任务。林木育种需要对性状遗传调控机理有深入的研究,但是,传统林木数量性状位点(QTL)大多套用动植物方法,缺少针对林木本身生物学特性的有效定位策略。该项目建立了一套适合林木的数量遗传学理论体系,对提升林木育种效率产生重要作用。 主要科学发现点: a)创立功能作图与系统作图理论:林木是多年生植物,研究林木生长与产量的关系是林木遗传学最重要的内容之一。候选人在国际上首次提出功能作图理论,把性状形成的生物学原理引入QTL定位,通过该项目把功能作图上升到系统作图高度,用一系列微分方程,数量化地分析与解释性状形成过程中各组成成分之间的网络关系。系统作图被认为是复杂性状基因定位最具突破性的方法之一。 b)推导出高维基因-基因及基因-环境高维互作分析模型:林木性状是多基因控制的,基因之间存在复杂的互作关系。当前使用的关联分析大多是基于单个基因或基因对的边际模型,未能考虑不同基因之间的互相关。借助变量选择的LASSO技术,候选人建立了能对所有QTL同时进行分析的联合模型,为系统构建复杂性状遗传结构图谱和发现所谓的“缺失遗传力”提供了重要分析工具。 c)发明生物形态性状QTL定位方法:林木在树型、分枝结构等性状存在显著变异,传统的长宽比等指标无法描述形态变异的解剖结构,候选人引入几何形态(geometric morphometrics, GM)技术,与QTL定位相组合,发展出量化各种形态变异的统计模型,有效鉴定形态性状调控QTL,分析QTL对不同形态变异类型、空间分布的影响。 d)提出林木高解析度QTL定位策略:针对林木异交特性,提出基于自由授粉子代的基因定位新方法。该方法首次把连锁分析与连锁不平衡分析整合在同一框架之中,不仅能精确定位QTL位置,还能推测QTL的进化历史。另外,这一联合分析能克服连锁不平衡分析可能产生的假阳性,显著提高QTL定位功效。 成果产生的价值: 该项目提出的几个理论与方法,打破动植物定位方法在林木基因定位应用中的局限性,从根本上开创林木基因解析新思路,将有力推进林木数量遗传学发展,同时也丰富了现代遗传学研究的内涵。代表性论文被Science等重要期刊引用。顶尖生物数学期刊Physics of Life Reviews专门发表五篇评论文章,介绍与宣传系统作图的理论与应用。
[成果] 1700470409 北京
S412 基础研究 技术检测 公布年份:2017
成果简介:该项目属于现代农业的植物有害生物检验检疫技术领域,通过对制约北京口岸植物检疫查验效率掣肘因素的针对性研究,在国内率先实施了水果等低风险货物的快速验放,开发了集装箱视频探查仪,实现了集装箱非介入式查验,建立了钻蛀性害虫分子快速检测方法,改变了相关害虫检测时间过长的问题。主要技术创新点包括: (1)以北京口岸进口水果为研究试点,通过对风险的研究和控制,在国内率先实行了“进境新鲜水果快检快放检疫监管模式”,配套出版了《进境水果口岸检验检疫查验手册(55万字)》,为北京口岸植物检疫查验提供了管理支撑。 (2)针对口岸现场集装箱、木包装开箱查验成本高、时间长,取样困难等实际难题,研发集装箱内查视频探测器、集装箱封闭隔离检查装置、木包装取样器等设备装置,实现了非介入式查验和快速取样,为北京口岸综合查验提供了装备支持。 (3)针对北京口岸截获昆虫多为幼虫、病毒细菌等有害生物需培养,鉴定周期长等难题,研究建立了林木害虫快速检测技术,研究了种传病害的快速检测方法,为北京口岸综合查验提供了技术支撑。 (4)针对口岸检验检疫查验统一性问题,提升效率,起草建立多个检验检疫行业标准,促进进出口规范化监管水平提升,为北京口岸综合查验提供了标准支撑。 该项目依托口岸规范化建设,通过工作流程、查验装备、标准化建设、检测技术等管理和技术措施的配套研究和衔接,初步形成了北京口岸植物检疫查验平台。通过提升口岸查验能力,促进进出口货物通关效率,助力首都外贸型企业赢得市场,增强竞争力。项目成果主要从管理模式上,减少了查验环节、研发查验装备提升现场作业速度,起草标准规范流程,综合促进了口岸查验效率提升。本知识产权成果丰富:发表文章9篇(其中SCI 4篇),出版专著1本,获得授权专利10项,制定标准7项,研发装备(工具)7种,试剂盒4种,形成北京口岸管理规定1项。 项目的实施有助于北京地区的外经贸企业发展和外经贸环境改善,符合北京市政府《关于支持外贸稳定增长的若干措施》(京政办发〔2014〕55号),所提出的“为企业减负增效,促进贸易便利化”的工作要求。同时,也可为其他口岸提供示范,从而整体上改进口岸检验检疫工作效能,为经济新常态下对外经贸稳增长,调结构提供支持。
[成果] 1700640029 云南
Q94-341 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:在大量野外考察和标本采集的基础上,利用综合的研究手段,将外部形态、显微结构、超微特征、生态性状和分子系统学研究相结合,系统地开展了重要经济蘑菇代表类群的系统亲缘、多样性与新资源研究,深入、准确地揭示了中国野生蘑菇资源的多样性和独特性,阐明了蘑菇物种分化与宿主植物的协同演化关系。重要科学发现点如下: 1.在国际上率先研究了牛肝菌科高级阶元的系统亲缘,首次提出了牛肝菌科高级阶元的新分类系统并被国际同行好评和国际真菌专业网站采用。 2.首次阐明了色钉菇属物种分化与松科不同属或属内不同种宿主植物协同演化的关系在色钉菇属与其共生植物的协同演化中,宿主专一性通常逐渐增强,但在松属的两个亚属间常常发生宿主转换,以实现真菌物种的演化和成种。如色钉菇(C. rutilus)与淡紫色钉菇(C. purpurascens)为同域分布,但各自的宿主却不同。 3.首次提出中国是羊肚菌属的现代物种多样性中心;羊肚菌属可能在晚侏罗纪至早白垩纪时起源于北美西部,通过白令陆桥传播至亚洲;虽然中国黄色羊肚菌支系早在晚白垩纪、黑色羊肚菌支系在早渐新世就已开始分化,但该区约90%的物种是自中新世中期至现今进化出来的。 4.发现东亚野生蘑菇资源有其自身的生物地理分布独特性,澄清了百余年来中国野生蘑菇研究中存在的大量分类混乱,发现具有重要经济价值的蘑菇4新亚科、3新属、24新种和13新组合,澄清了百余年来中国野生蘑菇研究中存在的大量分类混乱,为维护国家重要经济蘑菇产业的资源安全、有效保护和持续利用和种质创新奠定了坚实基础,对重要经济蘑菇产业的可持续发展等具有重要的现实价值和战略意义系列原创性的核心研究论文有18篇在SCI收录期刊上发表,其中9篇为JCR前10%的期刊,总影响因子达81.338。研究成果被国内外同行认可并他引500余次(SCI他引245次,CSCD他引267次),其中包括被New Phytologist、Fungal Diversity、Methods in Ecology and Evolution、Mycologia等国际主流期刊的他人引用。研究组提出的牛肝菌科系统发育框架不但被同行认可和引用,而且已被有关国际真菌分类学专业网站(EOL、LinkFang.de、New Zealand Fungi等)所采纳。国际同行专家评价说:结果显示,在DNA方面有59个大多数足够清晰的属级支系,其中25个为新支系…。这59个支系并非大杂烩,几乎所有支系都可以归于几个亚科级的主要类群中。正是这一界限分明的较高等级的分类是最为值得称道的进展。
[成果] 1700470323 北京
X712 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:随着城市绿化面积的扩大,园林绿化废弃物产量急剧增加。主要处理方式是填埋和焚烧,不仅占用土地资源、加剧全球温室效应,还将造成园林绿化废弃物这一宝贵生物质资源的浪费。因此亟需研发园林绿化废弃物高效循环处理技术。园林废弃物含有大量木质素和纤维素,传统农业处理技术无法直接采用,该项目针对这一难题展开科技攻关,包括对小型枝叶、花败草屑等研发好氧堆腐处理技术,对较大茎枝研发高温炭化处理技术,研制利用堆腐产物和高温炭化产物生产栽培基质技术,实现对园林废弃物进行阶梯化处理的技术体系。 该项目在北京市科技计划课题(重大)公益应用类“北京市园林绿化废弃物资源再利用生产花木基质关键技术研究及示范”,林业科技成果国家级推广项目课题“农林废弃物生产花木栽培基质技术推广与示范”和农业科技成果转化资金项目课题“花木泥炭基质生产关键技术转化与示范”等的资助下完成。项目主要获得以下创新性技术:(1)研究了园林绿化废弃物堆肥过程C/N调节技术、微生物活性调节技术、二次堆腐技术,实现了高效率、高品质堆肥处理,使堆肥周期缩短15天以上,堆肥品质达到生物有机肥国家标准NY525-2012;(2)研究了园林绿化废弃物高温炭化技术,研究设计了园林绿化废弃物炭化专用设备,得出园林绿化废物炭化过程的最优控制参数,实现高效低能炭化处理,使产量上升30%以上,能耗降低50%以上;(3)研究了利用园林绿化废弃物堆肥产品配置花木栽培基质的调理技术,解决基质吸水性、通透性差,基质EC、pH值偏高等问题,实现在红掌、竹芋、鸟巢蕨、矮牵牛、四季海棠和百合等花卉栽培基质中对泥炭的替代。 项目成果已在北京得到广泛应用,其中在北京市建立了园林绿化废弃物消纳示范点2处,花卉栽培示范基地2处,栽培红掌、竹芋、鸟巢蕨、矮牵牛、四季海棠和百合等花卉共计70万盆,示范推广500亩。项目执行期间发表论文30余篇,已被SCI期刊录用12篇,EI收录5篇,ISTP收录2篇,核心期刊收录11篇;培养青年教师3人,博士生5名,硕士生12名;举办各类培训班15次,培训技术人员1206人次,申报发明专利11项(已授权10项);制定北京市地方标准2项。 该项目技术属于国内首创,思路独特,方法新颖,实用性强,总体达到国际先进水平。通过该项目的实施,制定了园林绿化废弃物处理的完整的工艺参数和技术规程。构建起园林绿化废弃物高效资源化利用技术体系,构建新形势下城市园林绿化行业循环经济发展模式。
[成果] 1800100074 广西
S789 基础研究 林业服务业 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域:林产化学加工学。 简要背景:松脂和甘蔗等是广西特色优势生物质资源,这些资源存在“科技含量低、附加值低”的问题,生物基高分子高质化利用对提高特色资源利用率和发展循环经济具有重大意义,该项目在3项国家自然科学基金、2项广西自然科学基金和1项国家948引进项目资助下,以松脂和工业纤维渣为研究对象,揭示“松香向松香基功能高分子微球转化,纤维渣向小分子化学物质转化”转化机制,研究其科学规律,为其高质化综合利用奠定理论基础。 主要研究内容:以松香为原料,利用其三环菲骨架、羧基和双键的结构特点对其化学改性,合成新型松香基交联剂,制备系列松香基功能高分子微球,并用于生物碱、食品添加剂的吸附分离,建立其构效关系。以工业纤维渣为原料,研究甘蔗渣和糠醛渣高效预处理及提高生物转化机制,表征糠醛渣木质素结构、木质素影响纤维原料转化糖产品的机理;以木薯渣和糠醛渣为主要原料的耦合工业纤维渣协同转化机制研究及过程优化机制。 发现点及科学价值: 揭示了松香向松香基功能高分子微球转化的转化机制,包括合成路径、结构鉴定以及分离分析生物碱、食品添加剂的构效关系,建立了松香基高分子印迹色谱柱分离药物的新方法,解决了采用大孔吸附树脂吸附分离药物,由于苯乙烯、二乙烯基等单体残留造成药物的二次污染问题,安全性和分离因子大幅提高。 构建了工业纤维渣向小分子化学物质转化的转化机制,揭示了糠醛生产过程中木质素结构的变化机理,表征了糠醛渣木质素结构,及其对蛋白酶吸附和解析机理,建立了提高木质素亲水性可降低对纤维素酶无效吸附的新方法,阐明了工业纤维渣与淀粉原料过程耦合协同生物转化机制及底物化学特性与纤维素酶水解效率的关联规律,大幅度提高了原料利用率和转化产物浓度,可有效降低纤维原料生物转化成本。 论文专著发表情况:8篇代表作在《ChemicalEngineering Journal》、《Bioresource Technology》、《Polymer International》等SCI刊物上发表,IF均为2.4以上,其中4.0以上6篇,授权发明专利10件。 同行引用评价情况:论文被FernandaM. Mendes、Zhanying Zhang、Yu-Shen Cheng、Guido Zacchi等国内外专家引用,其中《Chemical Society Reviews》(IF=34.09,2016,45(8):2137-2211)的评价是:雷福厚等制备的松香基交联剂拓宽了高分子印迹材料交联剂种类,具有机械强度好、绿色环保等优点;8篇代表作被SCI引用209次,其中他引150次。
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