低覆蓋度治沙原理、技術(shù)和應(yīng)用

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1、低覆蓋度治沙原理、技術(shù)與應(yīng)用一、提名意見：我國防沙治沙取得了舉世矚目的成就，但仍存在著成本高、防護功能差、可持續(xù)性低等問題。該項目歷時10余年，首次發(fā)現(xiàn)覆蓋度在15%-25%能夠固定流沙的機理，并總結(jié)形成了低覆蓋度治沙理論，研發(fā)了一系列治沙的新技術(shù)與新模式，通過集成、示范、推廣，推動我國防沙治沙進入了一個喬灌草復(fù)層結(jié)構(gòu)、多樹種帶狀混交的低覆蓋度疏林疏灌的新階段。低覆蓋度治沙理論把有效固定沙地的覆蓋度由過去的40%以上降低到15%-25%。這一創(chuàng)新提高降水入滲量5%-10%，減少蒸發(fā)散15%-18%，提高生產(chǎn)量8%-20%，而且通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，把

2、人工固沙與自然修復(fù)有機結(jié)合，確保了防沙治沙效果的穩(wěn)定與持續(xù)。低覆蓋度治沙理論支撐修訂了《國家造林技術(shù)規(guī)程》(GB/T15776-2016)，把干旱區(qū)原有的1個密度表修訂成為半干旱區(qū)、干旱區(qū)、極端干旱區(qū)3個密度表，造林密度與成本分別降低40%-60%，30%-60%。低覆蓋度治沙技術(shù)已成為“京津風沙源治理工程”、“三北”防護林工程等生態(tài)建設(shè)的核心技術(shù)，并支撐啟動了“精準治沙工程”。截至2014年，累計推廣面積450萬公頃，實現(xiàn)經(jīng)濟效益354.65億元。該項目發(fā)表論文110篇(SCI20篇)，出版專著4部，國家專利43項(含發(fā)明專利11項)，制定

3、（或修訂）標準5項，獲得內(nèi)蒙古和甘肅科技進步一等獎各一項。經(jīng)審查，項目材料真實，符合申報國家科技進步獎要求。項目在公示期內(nèi)無異議。二、項目簡介：荒漠化土地面積占我國國土總面積超過27%，每年造成的直接經(jīng)濟損失達600億元以上，為此，我國先后啟動了“三北防護林建設(shè)工程”、“京津風沙源治理工程”兩項最大的生態(tài)治理工程。但長期以來，固沙植被因密度過高、結(jié)構(gòu)不合理而過早地衰退死亡，嚴重制約了治理效果及經(jīng)濟的發(fā)展。為此，該項目聯(lián)合7家單位，分別在半干旱區(qū)、干旱區(qū)及極端干旱區(qū)等3類生物氣候區(qū)布設(shè)試驗區(qū)，歷時10余年，在示范推廣的基礎(chǔ)上，歸納形成低覆蓋度治

4、沙的理論及技術(shù)體系。141.主要科技創(chuàng)新：（1）開創(chuàng)了覆蓋度在15%-25%能夠有效固定流沙的新標準?！爸脖桓采w度大于40%一直是防沙治沙的主要標準，低覆蓋度治沙首先發(fā)現(xiàn)：當覆蓋度在30%以下時，疏林內(nèi)“狹管”風速抬升現(xiàn)象是導(dǎo)致局部風蝕的主要原因，進而，研究建立了一套制約“狹管”風速抬升的治沙技術(shù)，開創(chuàng)了低覆蓋度且能夠有效固定流沙的新標準。（2）低覆蓋度治沙有效解決了固沙林過早衰退死亡的難題。低覆蓋度治沙設(shè)計出了水分“主要利用帶”、“滲漏補給帶”，形成常規(guī)降雨年份的深層補給貯蓄和極端干旱年份庫存支出，確保林木安全渡過極端干旱年份，基本解決了人

5、工中幼齡林衰敗死亡問題。（3）低覆蓋度治沙把人工造林與自然（土壤、植被和微生物）修復(fù)有機結(jié)合，加速了土壤和地帶性植被的修復(fù)進程。低覆蓋度治沙組合了邊行優(yōu)勢和界面生態(tài)理論，設(shè)計出了林間自然植被和微生物修復(fù)帶，把小氣候改良與生態(tài)修復(fù)有機結(jié)合起來，形成喬灌草垂直片層結(jié)構(gòu)和多樹種混交的復(fù)合固沙體系，生態(tài)修復(fù)速度加快2-5倍，固沙植被的穩(wěn)定性顯著增強，確保人工植被向地帶性植被的穩(wěn)定過渡。（4）創(chuàng)立了低覆蓋度治沙的理論。提出了行帶式、生物網(wǎng)格、復(fù)合及行帶式物理沙障等4大體系。構(gòu)建了單行一帶、兩行一帶、多行一帶、網(wǎng)格配置、復(fù)合配置固沙林以及行帶式沙障和羽翼

6、袋沙障共6種模式，并研制出了沙障鋪設(shè)機。（5）低覆蓋度治沙成果支撐修訂了《國家造林技術(shù)規(guī)程》（GB/T15776-2016）干旱區(qū)部分。把干旱區(qū)的1個造林密度標準修訂成為半干旱區(qū)、干旱區(qū)和極端干旱區(qū)3個造林密度表，造林密度降低40%-60%，同時，修訂了驗收標準。2.主要知識產(chǎn)權(quán)：建立試驗示范區(qū)8個，發(fā)表論文110篇，其中SCI收錄20篇（單篇IF≥9.787），出版著作4部，國家專利授權(quán)43項，修訂國家標準1部，新建行業(yè)標準4項，獲內(nèi)蒙古科技進步一等獎（2013）和甘肅（2017）科技進步一等獎共2項。3.主要技術(shù)指標：把有效固定沙地的覆蓋

7、度由過去的40%以上降低到15%-25%，造林密度與成本分別降低40%-60%，30%-60%，提高降水入滲量5%-10%，減少蒸發(fā)散15%-18%，提高生產(chǎn)量8%-20%。4.應(yīng)用推廣及效益情況：低覆蓋度治沙引領(lǐng)了我國防沙治沙的發(fā)展，在內(nèi)蒙古、甘肅、遼寧等地累計推廣面積超過450萬公頃，新增經(jīng)濟效益合計354.65億元，已經(jīng)成為京津沙源治理和“三北”防護林建設(shè)工程的最重要的技術(shù)，支撐啟動了“精準治沙工程”和籌備中的“低質(zhì)林改造工程”。14三、客觀評價：1.科技項目鑒定評價（1）成果鑒定證書《低覆蓋度治沙的原理與技術(shù)》（見其它附件3-1）：基

8、本解決了防沙治沙中的多年來中幼齡林衰敗或死亡問題，對于推進干旱、半干旱區(qū)沙漠化土地生態(tài)修復(fù)的穩(wěn)定性提升具有重大意義；提出了行帶阻風低覆蓋度治沙的理論，建立了灌、草、