从“实验室”走向“应用场” ——甘肃工程地质研究院以产学研用赋能生态修复纪实

新甘肃·甘肃日报记者 王思璇

站在兰州市皋兰山老狼沟地矿林场,曾经黄土裸露、滑坡频发的陡峭边坡,如今已被郁郁葱葱的禾本科植物覆盖。这片林场采用绿色新技术,模拟和重建植被生长所需的土壤层,使其具有壤土的结构特性,适宜植物长期自然生长,实现植被与土壤良性互动,形成“绿色锚杆”,有效解决了斜坡表层冲刷与生态复绿的双重难题。

这场生态蜕变的背后,是甘肃工程地质研究院践行“绿水青山就是金山银山”理念,加强绿色新技术成果应用的生动实践。

近年来,该院联合高校、科研机构和企业打造出“产学研用赋能生态修复”深度融合创新链,通过多方协同探索生态修复方案,为全省生态修复提供可复制推广的创新路径。

兰州市皋兰山地矿林场黄土边坡生态修复前后对比。

产学合作:多方“会诊”解疑难

在位于兰州市城区南侧、皋兰山以东,有一处面积4000平方米的西部生态脆弱区生态修复技术创新研发基地,用来培育耐旱、耐贫瘠的乡土植物。

这是依托省科技厅“黄土高原生态脆弱区类壤土微生物群落适应性与斜坡生态修复防护技术的融合构建研究”重大项目,由甘肃工程地质研究院与兰州大学草地农业科技学院、芷兰生态环境建设有限公司在皋兰山建立的。

“该基地的建立,为黄土高原边坡生态修复工作提供了丰富的种质资源和生态修复创新工艺,正成为西北地区边坡生态治理的重要技术支撑平台。”该院相关负责人说。

产学合作是生态修复的重要驱动力。近年来,甘肃工程地质研究院通过校企联合破解土壤修复密码、科研机构定制技术方案、企业实现工程转化与应用,加速前沿科研技术转化成生态修复实际成果,推动生态修复从单一治理向系统化、产业化、智慧化方向发展。

甘肃工程地质研究院先后与兰州大学、长安大学、山东省农业科学院、江苏绿岩生态技术股份有限公司等院校企业签署框架协议,组建协同创新共同体,从科研课题联合申报、团队合作以及实验平台使用等方面与各大高校研究团队、职业院校建立长期合作机制。

近三年,专业技术人员在国家核心期刊和省部级行业期刊发表科研与管理论文50余篇,获各类专利16项,软件著作权8项,注册商标2个,完成重大项目技术成果报告160余份。

技术创新:精准把脉“治顽疾”

作为西部重要生态安全屏障区,甘肃省在保障国家生态安全中具有重要地位和作用。甘肃工程地质研究院围绕重点领域,构建多元化科技投入机制,统筹推进重大生态修复工程建设。

2021年,甘肃工程地质研究院选取皋兰山老狼沟地矿林场不稳定边坡作为绿色新技术应用示范点,开展国家绿色技术项目-黄土高原区类壤土基质技术应用示范研究兰州市皋兰山地矿林场地质环境修复工程示范项目。

该项目采用了土壤—植被—微生物一体化系统视角,通过监测和调控土壤养分含量和微生物菌落结构,研究植被群落与土壤养分、微生物的相互影响关系,实现了从微观-细观-宏观对植被恢复效果的观测、评价和改进。

“通过仿生技术快速模拟出自然界中适合植物生长的高性能类壤土基质结构,采用专业化的设备,将基质混合物分层喷射在岩面,为高陡边坡上的乔灌木生长提供持续性养分供给,确保乔灌木后期稳固扎根,兼具生物防护作用。”据项目相关负责人介绍,该技术经过人工拌匀后挂网、土钉和喷涂后形成的淋溶层底基层,具备一定的强度和抗侵蚀能力,可承重坡面的压力和形变,形成高强度的抗冲刷能力,使基质更好地粘附于边坡土层上。

从单一的斜坡生态修复拓展到整个流域、整个区域的生态系统修复,构建了更加完善的黄土高原生态修复体系。该技术推广以来也得到了业内认可,项目研究成果《黄土高原区斜坡土壤-植被一体化生态修复技术》于2023年底入选国土空间生态修复创新适用技术推广名录(第一批)。

关键技术的创新有助于突破高寒高海拔地区的生态修复难题。2024年,甘肃工程地质研究院选取天祝县炭山岭镇原三采区西大掌作为绿色新技术示范点,完成炭山岭镇原三采区西大掌地质环境修复治理项目,重在解决高寒草地面临的草场退化、生物多样性锐减等突出问题。

项目通过对仿地源土壤种子库的重构、原位土壤的重构改良,使“根菌土”协同土壤进行营养循环,筛选出了适应高海拔的17种修复物种。项目研究成果《高寒高海拔工程建设扰损区仿地源生态修复及多样性恢复技术》于当年11月入选国土空间生态修复创新适用技术推广名录。

成果应用:科学施策“保疗效”

近年来,甘肃工程地质研究院充分利用科技创新平台,加强特色优势领域基础研究、应用研究和关键核心技术攻关,强化生态修复的地质科技创新和服务支撑。同时,依靠甘肃省地矿局院士专家工作站、首席专家及各院所的专业优势,为技术创新成果落地生根注入强劲动力,实现生态效益与经济效益双赢。

针对白银市靖远县乌兰镇红嘴村不稳定斜坡治理前存在坡面裸露、坡高壁陡等破损特征,采用刚性工程治理的基础上结合“黄土高原区斜坡土壤-植被一体化生态修复技术”对该斜坡进行综合整治;

针对夏河县王格尔塘镇三岔路口历史遗留破坏点生态修复工程治理前存在历史遗留的矿山破坏、边坡失稳及植被退化等问题,采取“黄土高原区斜坡土壤-植被一体化生态修复技术”,通过渣堆平整、渣堆清运、回填、覆土植草等工程,修复生态面积2.1公顷。

经过治理,上述地区的地质灾害隐患消除了,植被和区域生态功能恢复了。

如今,“产学研用”的深度融合正将创新技术转化为黄土高原的盎然绿意,在这片曾经沟壑纵横的土地上,科技与自然的和谐共融正书写着绿色生态的新篇章。



编辑:郝嘉
责任编辑:赵博民、耿宁
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