国家科技进步奖推荐项目四文档格式.docx
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林草地建设中杨树和樟子松的成活率提高至85%;
城市绿地建设中,节约了建设成本,改善了城市生态环境;
沙区高速公路建设中固沙和植被恢复效果明显,有力的控制了公路沙害。
该成果获省部级科学技术奖一等奖2项,二等奖1项,获发明专利7项,其他知识产权6项,出版专著5部,发表论文33篇。
应用该成果已整治沙地11万余亩,工程总节支超8亿元,近三年实现直接经济效益约12.7亿元,在同类沙区治理利用中累计辐射推广200多万亩,应用前景广阔。
成果推动了土地整治领域的科技进步,对沙地生态整治及砒砂岩资源化利用具有重大的现实意义。
四、客观评价
(一)项目主要技术指标的国内外对比
国内外沙地治理研究主要以防治为主,以改变区域生态环境为目的;
砒砂岩治理研究则主要集中于砒砂岩的性质、种类和分布、水土流失特征、植被和工程治理等方面,而将砒砂岩和沙这两种资源通过混合进行固沙,并改造为耕种土壤加以利用则未见报道。
该项目首次试验将砒砂岩作为一种固沙造田的新材料,与沙复配用于耕种,经工程应用并取得成功,使沙和砒砂岩这“两害”经整治变成了“一宝”,在增加耕地的同时,还可以达到固沙、防止水土流失和改善生态环境的目的。
该项目形成的治理和开发技术施工方便、成本低廉、见效周期短、后期易维护。
根据成果鉴定结论、查新报告、项目与已有技术相比,有如下特点:
该项目研究
国内外研究
治理目的
固沙,增加耕地及改善生态环境
固沙,以生态恢复为主
治理模式
砒砂岩和沙同时治理,资源化利用,主动综合利用
砒砂岩和沙分别治理,防、挡、固治理为主,被动单一治理
治理周期
周期短,1-2年
周期长,5-10年
治理成本
(造田)
0.6-1.2万元/亩
传统黄土客土法
1.7-2.0万元/亩
效益分析
兼顾经济效益、生态效益、
社会效益
生态效益为主
应用方式
农田、林草地、城市绿化等
多元化应用
林草地
(二)成果鉴定结论
1.科技成果鉴定
2011年9月4日,陕西省科技厅组织对“毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究及工程示范”项目进行科技成果鉴定。
由刘昌明和孙九林2位院士和其他9位专家组成的鉴定委员会认为:
“…创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,变砒砂岩与沙“两害”为“一宝”,成功实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式。
…为创新沙地整治利用模式和发展现代高效农业奠定了重要基础。
…项目成果丰富,论据充分,技术先进,具有原创性和重要推广价值,达到同类研究的国际领先水平。
”
2.验收意见
2012年1月18日,陕西省国土资源厅组织专家对“毛乌素沙地砒砂岩固沙造田技术研究应用及其生态改善作用”项目进行了验收。
验收意见认为:
“…项目围绕沙地治理、土地开发整治、解决经济发展与土地资源矛盾和实现人地协调发展的战略,…对砒砂岩与沙的物质互补特性进行研究,取得一系列创新成果。
…形成固沙造田技术并推广应用,该技术可持续改善和提高区域生态环境质量…项目完成了既定的研究内容,达到了预期指标,同意通过验收。
(三)项目技术创新程度评价
(1)2012年10月,参加“快速城乡转型发展背景下的中国土地利用问题与政策国际学术研讨会”的《LandUsePolicy》杂志主编Prof.GuyRobinson、英国萨塞克斯大学地理系Prof.MichaelDunford等专家认为:
“这是一项引人注目的成功工程,把科学和工程技术运用到土地改良和中国农业生产力的提高上,这对世界来说是一个很好的榜样”,“对荒漠化非常严重的中国北部治沙具有重要意义!
(2)媒体评价:
项目成果先后被央视、陕西卫视、人民日报、科技日报、国土资源报、陕西日报等数十家媒体报道和介绍。
2012年4月20日央视新闻联播头条播报项目单位“在榆林市榆阳区小纪汗乡大纪汗村实施的土地开发整治项目,通过将砒砂岩与沙复配成土核心技术的成功运用及现代农业龙头公司的成功对接,有效的实现了当地经济效益、社会效益和生态效益”;
2014年9月27日,陕西卫视一套、三套新闻联播头条报道在项目单位运用该技术变沙漠为良田,榆林当地的荒沙地有望成为现代化农田;
2016年9月30日陕西新闻联播报道该技术解决日益突出的人地矛盾、缓解土地生态环境压力。
2014年3月30日,人民日报以“两害变一宝,沙地出良田”和“且看大漠神功”为题对项目成果进行了报道。
科学时报以“沙海展开绿色画卷新技术让毛乌素沙地变良田”(2011年9月6日)和“点荒滩成良田”(2011年12月21日)为题对项目成果进行了报道。
2011年9月6日,科技日报以“陕西砒砂岩与沙复配技术合“两害”为沃土—毛乌素沙地上开出良田”为题进行了报道。
2012年11月26日,中国国土资源报以“陕西榆林演绎荒沙地造田传奇”为题进行了报道。
2014年3月3日,陕西日报以“科技为杠杆,沙地变良田”为题进行了报道。
2015年8月14日,陕西日报以“美丽的土豆花在毛乌素沙漠绽放”为题进行了报道。
2016年4月15日,人民日报对土体有机重构理论进行了报道。
(四)公众评价
(1)陕西榆林大纪汗村村支书张发林:
“没搞开发整治以前,这里全是小沙丘,常年闲置,改造后一下子变成了千亩良田,还引入现代农业公司来承包经营,一次性付给村民三年的土地承包租金。
荒地变成了耕地,村民收的租金比比自己种收的钱还多。
”(陕西日报2014年3月3日)
(2)榆林中稷公司总经理刘玉海:
“…第一年种植亩产量达到了6000斤,随着近两年土壤的不断改良,现在亩产已达到8000斤左右,大部分销往欧美地区。
(五)成果产出
该项目成果获得授权发明和实用新型专利9项,出版《土地工程概论》、《砒砂岩与沙复配成土技术与造田工程示范》、《砒砂岩与沙复配成土技术与造田工程示范》、《砒砂岩与沙复配成土稳定性及可持续利用研究》、《土地资源开发与区域协调发展》等5本专著,在《LandUsePolicy》、《ChineseGeographicalScience、JournalofGeographicalSciences》、《JournalofCleanerProduction》、《中国沙漠》等发表论文百余篇,培养博硕士20余名、专业技术人员300余名。
项目成果砒砂岩与沙复配成土核心技术及工程示范荣获2012年陕西省科学技术奖一等奖;
基于生态文明的渭洛河夹槽地带沙地整治及农业综合利用模式研究荣获2013年陕西省科学技术奖二等奖;
沙地砒砂岩固沙造田技术研究及其生态改善作用荣获2014年国土资源科学技术奖一等奖。
五、推广应用情况
该项目核心技术已推广应用到新疆、内蒙古、陕西渭南市大荔县和榆林市榆阳区、神木县锦界镇,定边县定边镇、白泥井镇以及靖边县杨桥畔镇等地区,累计整治面积10.97万亩,新增优质高标准水浇地10.26万亩,较传统沙地复配黄土造地中仅黄土远距离运输费一项每亩可节支0.7万元,总节支超8亿元。
项目核心技术成本低、收益高,群众参与项目建设积极性高,区域生态环境的改善效果明显,此外,国家对新增耕地有充足的资金保障和政策支持,该项成果已辐射推广200多万亩,并在林草地建设、城市绿化建设、沙区高速公路防护带建设等方面进行了多元化应用。
主要应用单位情况表
应用单位名称
应用方向
应用的
起止时间
应用单位
联系人/电话
陕西省大荔县国土资源局
节水固沙造田
2009-2016
党王军
内蒙古自治区土地整治中心
2011-2016
张宏飞
新疆维吾尔自治区土地开发整理建设管理局
刘东
陕西大地种业有限公司
2010-2016
苗志栓
陕西新科农业发展有限公司
马域东
榆林市中稷农业发展有限公司
冯继伟
榆林市榆阳区岔河则乡岔河则
村民委员会
2013-2016
郑培忠
榆林榆阳区小纪汗乡大纪汗村
张发林
榆林市空港生态区实业投资
有限公司
绿化建设
2012-2016
曹源
榆林市榆阳区林业局
绿地建设
李焕牛
榆林市神木县国土开发整理中心
刘智
陕西省交通建设集团榆靖分公司
公路防护带
许团江
六、主要知识产权证明目录
知识产权类别
知识产权具体名称
国家
(地区)
授权号
授权日期
证书编号
权利人
发明人
发明专利有效状态
发明
专利
一种沙基复合土
中国
ZL1596.2
2013-3-7
第162992号
陕西省地产开发服务总公司
韩霁昌
有效
一种固沙的方法
ZL3256.3
2013-12-11
第320088号
一种沙地的保水方法
ZL3140.X
2013-3-27
第163065号
一种沙地的保肥方法
ZL1865.5
第161996号
一种用于种植马铃薯的沙基复合土
ZL3066.1
第162469号
一种防治古、中生代沉积岩流失的方法
ZL3045.x
2014-5-7
第1396397号
实用
新型
一种适用于土地整治工程的流动检测车
ZL3430.0
2014-6-25
第646279号
陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司
软件
著作权
陕西省土地整治项目决策支持系统[简称:
土地整治决策支持系统]V1.0
2015SR259810
2015-9-28
第1146896号
陕西省土地工程建设集团有限责任公司
马增辉
陕西省耕地开发后备资源信息管理系统[简称:
耕地开发后备资源查询系统]V1.0
2015SR259781
2015-12-15
第1146867号
土地质量评价系统V1.0
2016SR241178
2016-8-30
第1419795号
七、主要完成单位及创新推广贡献
(一)陕西省土地工程建设集团有限责任公司
1.提供了项目研究所必须的经费及仪器、设备,全面负责了立项、试验场地、经费保障等工作,合理组织和调配各单位的技术力量参与项目实施。
依托陕西省土地整治工程技术研究中心、国家土地整治工程技术研究中心培育基地、国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室、博士后科研工作站、国土资源创新团队、院士专家工作站、陕西省重点科技创新团队等7个科研平台,1个中试基地,6个野外观测研究站,为项目的实施创造良好的科研平台。
2.创新提出了沙地土体有机重构理论,丰富和完善了沙地治理理论基础。
详细设计了砒砂岩与沙复配成土技术研究的实验与试验方案,揭示了复配土的保水和固沙胶结机理。
在分析小区试验和大田中试数据结果的基础之上,筛选出了适宜不同作物生长的砒砂岩与沙复配比例。
通过总结多年工程实践,开发相关软件系统和编制工程质量标准,为实现理论创新和技术应用做出实质性贡献。
3.积极推动砒砂岩与沙复配成土技术在陕西、内蒙古、新疆等省、自治区的多元化应用,改善了地区生态环境,带动了区域经济发展,同时,在该项目实施过程中培养了高素质的专业工程技术人员,为土地工程技术领域储备了人才。
(二)中国科学院地理科学与资源研究所
1.作为国际上地理学、生态系统生态学和可持续发展研究领域具有重要影响的中国一流研究机构,提供了项目实施所必需的工程技术骨干,提供了前人研究所形成的沙地与砒砂岩分布地理资料,在土地利用变化与生态环境效益评价等方面做出了突出贡献,参与该项目技术在不同沙地地区的推广研究。
2.具体组织实施了土地整治项目决策支持系统以及耕地开发后备资源信息管理系统等软件支持工作,在工程实践中有效节省了人力、财力、时间成本,实现了区域生态治理—经济发展—水土资源的可持续利用。
(三)西安理工大学
1.西安理工大学在农业水资源利用、农业水土资源工程、水资源优化配置与调度、环境水文与水利经济、区域经济水资源管理等方面具有学科优势。
该项目研究开发过程中,西安理工大学为项目的顺利运行提供了大量的人力和物力支持。
2.在该项目实施中,主要承担和参与砒砂岩与沙复配成土节水机理研究,砒砂岩与沙复配成土对水资源可持续利用分析以及复配土节水效益分析研究,成果对指导沙地保水固沙造田具有重要意义。
成员在国际知名刊物发表多篇研究论文,为沙地生态环境可持续发展提供了理论和方法保障。
八、完成人合作关系说明
《砒砂岩与沙复配成土节水固沙造田技术及工程示范》项目由陕西省土地工程建设集团牵头,联合中国科学院地理科学与资源研究所和西安理工大学共同完成。
三家单位产学研相结合,组成以韩霁昌研究员、解建仓教授和刘彦随研究员为带头人的联合攻关组,开展了砒砂岩与沙复配成土节水固沙造田技术研究。
项目实施过程中,各完成人均为该项目的顺利完成做出了重要贡献。
具体如下:
以韩霁昌研究员为代表的陕西省土地工程建设集团团队,完成人包括成生权、王曙光、罗林涛、范王涛、李瑞、张扬、王欢元、张宏凯、孙剑虹、马增辉,主持了砒砂岩与沙复配成土节水固沙造田技术研究,全面负责了该项目立项、人员调配、试验场地、组织协调以及应用等工作。
重点从项目前期调研、试验研究、工程设计、组织实施、应用推广等方面开展工作。
以刘彦随研究员和李裕瑞副研究员组成的中国科学院地理科学与资源研究所团队,主要负责了该项目战略定位、生态环境效益分析、技术推广体系等工作。
以解建仓教授和汪妮教授组成的西安理工大学团队,为课题的顺利开展提供了相应的科研支撑和条件。
九、主要完成人情况表
姓名
技术职称
工作单位
完成单位
对本项目技术创造性贡献
曾获国家科技奖励情况
排名
研究员
该项目总负责人,全面负责制定了研究方案、技术路线、人员组织、实施方案和推广计划,创新性提出土体有机重构核心理论;
在沙地土体有机重构研究过程中取得了重要突破,是实验模拟和田间试验的主要研究者,发现并揭示了砒砂岩与沙物质结构互补规律,并全面负责应用的规划、实施及管理,形成了沙地和砒砂岩规模化治理和资源化利用的新模式。
无
1
解建仓
教授
西安理工大学
项目负责人之一,从项目的研究思路、技术路线、成果总结等全面指导,建立基于不同砒砂岩与沙复配成土的节水固沙造田关键技术,显著提升了复配土的蓄水持水能力,有效保障了作物生长期间的水分需求。
2
刘彦随
中国科学院地理科学与资源研究所
参与完成砒砂岩与沙性质结构互补性研究,砒砂岩与沙复配成土固沙技术研究,土地整治决策支持系统以及土地资源开发与区域协调发展研究,对于砒砂岩与沙的资源化利用与评价研究取得了突出成果。
3
成生权
高级工程师
研究制定了砒砂岩与沙复配成土配比技术路线,建立了固沙造田技术体系方案,通过室内实验与田间试验,提出了适宜小麦、玉米、大豆、马铃薯等多种作物生长的砒砂岩与沙复配比例,作为主要负责人编制了《土地整治工程设计通用图集》,制定了《陕西省土地整治工程新增耕地质量标准(试行)》,组织进行了砒砂岩与沙复配成土技术在林草地建设、城市绿化以及高速公路防护带建设中的多元化应用。
4
王曙光
高级经济师
组织实施了砒砂岩与沙不同复配比例的土壤性质研究,制定固沙造田技术体系,使工程规范化、标准化、规模化。
负责砒砂岩与沙复配成土固沙造田核心技术在毛乌素沙地大面积示范建设,有效改善了当地的生态环境,增加了耕地面积。
组织研发了耕地后备资源信息管理系统等软件支持系统,实现了土地整治项目规划设计和科学管理与利用的进一步发展。
5
罗林涛
针对砒砂岩与沙复配成土后土壤特性进行了系统分析,明确了砒砂岩与沙复配成土的力学、矿物、化学、生物基础,对复配土土壤肥力评价、土壤环境质量评价以及作物种植适宜性等方面进行研究,在工程应用中取得了显著的固沙效果与造田作物产量。
6
汪妮
对砒砂岩与沙复配成土方案制定、田间灌溉与耕作模式的优选等方面开展了技术创新,揭示了砒砂岩与沙复配成土的节水机理,进行了复配土节水及保水效益分析,实现了从“被动单一”的沙地治理向“主动综合”的水~土~生态环境可持续利用的转变,为生态脆弱区成土造田及水土耦合高效利用提供依据。
7
范王涛
参与了砒砂岩与沙复配成土核心技术的研究及大田推广种植与示范,为核心技术的验证提供了科学依据,总结工程项目管理及实践经验,主要参与了通用图集及工程质量标准的编制,并且积极推动了技术的多元化应用,实现了科研-工程-实践的有效转化。
8
李瑞
在砒砂岩与沙复配成土造田技术研究的田间模拟试验和室内分析等方面开展技术创新,总结砒砂岩与沙在粒度组成及质地结构方面的互补性,为二者的科学复配成土技术奠定了重要基础;
在复配成土技术的工程实践中参与了通用图集及工程质量标准编制,推动了技术实施的标准化和规模化。
9
李裕瑞
副研究员
项目主要参与人之一,参与砒砂岩与沙复配成土固沙机理研究,通过野外调查及室内电镜扫描分析,深入揭示固沙机理及复配土内部结构变化,并且为两者配比的筛选和多元化应用提供科学依据。
10
张扬
参与砒砂岩与沙复配成土固沙造田技术研究,揭示两者物质互补特性,着重分析复配土质地、导水率、孔隙度等指标,揭示复配成土机理;
严格监测田间模型试验砒砂岩与沙不同配比下作物生长特征,筛选适合作物生长的最佳配比,为沙地土体有机重构提供理论基础。
11
王欢元
参加了项目总体设计和组织实施,进行了砒砂岩与沙复配土壤水肥运移规律研究,通过模型模拟开展了复配土水肥损失研究,对适宜不同作物生长的砒砂岩与沙复配比例、优化水肥管理研究做了主要贡献,为复配土保水和保肥技术提供了理论依据。
12
张宏凯
项目主要参与人之一,参与砒砂岩与沙复配成土核心技术的总结、实施和推广。
依据沙地整治工程实践经验,负责编制工程通用图集及质量标准;
作为工程
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