国家重点研发项目—东北黑土区侵蚀沟生态修复关键技术研发与集成示范项目简介

作为国家最大的商品粮生产基地和生态安全屏障的东北黑土区大规模开发仅有百余年,但开发强度大,速度快,加之独特的起伏丘陵和漫川漫岗地形地貌,夏季降雨集中,生态环境十分脆弱,水土流失日愈加剧,是我国沟道侵蚀严重区之一。现有大型侵蚀沟29.6万条,主要发育在已垦坡耕地上,损毁耕地约占区域的0.5%,连片的土地沟壑纵横破碎,降低机械作业效率,阻碍了现代农业的发展,且仍呈危害加剧的发展态势,成为我国三个水土流失急需治理区域之一。

本项目立足东北典型脆弱生态修复与保护研究,由中国科学院东北地理与农业生态研究所牵头,联合中国科学院遥感与数字地球研究所、松辽水利委员会、东北农业大学等等共10家科研院所及高校共同申请,已于2017年立项。

本项目的研究目标为:针对东北黑土区侵蚀沟道生态修复和黑土地保护重大需求,深入研究威胁黑土地农田安全的侵蚀沟空间分布特征和形成发育驱动机制,建立侵蚀沟动态监测、信息平台和预警系统;在系统总结、集成现有侵蚀沟生态治理措施关键技术基础上,研发沟道填埋耕地再造、沟道稳固和植被恢复,以及林草优化配置和生态产品开发一体化的黑土地侵蚀沟防治高效技术体系,制定技术标准,并与国家重大工程紧密合作,实现规模化示范与应用,为东北黑土侵蚀区水土保持生态建设和粮食产能提升以及农民脱贫提供科学依据与关键技术和信息支撑。

项目内容包括:(1)东北黑土区沟道侵蚀动态监测与评估;(2)东北黑土区沟道侵蚀与防治机理研究;(3)侵蚀沟复垦关键技术研发与技术体系构建;(4)侵蚀沟生态修复关键技术研发与模式示范;(5)侵蚀沟种-养-生态产品综合开发模式构建与示范;(6)侵蚀沟治理技术综合集成示范与应用。

项目拟解决的重大科学和关键技术问题包括:(1)东北黑土区侵蚀沟空间分布及其时空演变特征;(2)多外营力作用下黑土侵蚀沟道生成及其发展驱动机制;(3)黑土耕地中侵蚀沟基于填埋和地下导流的复垦关键技术;(4)黑土区侵蚀沟生态修复关键措施的适应性与技术指标;(5)侵蚀退化生态修复与经济产品脱贫产业开发。

技术路线为:针对东北黑土区沟道侵蚀严重损毁耕地和生态环境急需整治的问题,以修复沟毁耕地和侵蚀沟生态修复为总目标,建立以侵蚀沟动态监测网、三维数字化信息平台和预警预报系统为核心的信息支撑系统;在丰富完善黑土沟道侵蚀机理的基础上,研究提出侵蚀沟治理措施选择与布设的科学依据;创新突破建立沟蚀受损耕地的侵蚀沟填埋复垦再造关键技术,阻止侵蚀沟沟头延伸和沟底下切的植物与工程措施相结合的侵蚀沟生态修复关键技术,构建独具东北特色侵蚀沟复垦和生态修复以及与高效产业开发兼顾的生态治理技术体系,紧密与国家正在实施的东北黑土区保护和侵蚀沟治理专项两大工程紧密合作,实现规模化示范与应用。

项目团队由长期从事黑土侵蚀和水土保持研究的中科院、水利部、东北地方院所和大学的专业人员组成,申报单位同时也是东北黑土区水土流失综合防治规划、设计、监督、监测和技术主要依托单位,拥有国家和省部级重点实验室、东北黑土区水土流失监测和研究野外台站、信息平台,在黑土侵蚀研究、水土保持技术研发和技术标准制定、监测网络和数据库建设等具有深厚积淀。

项目预期成果和拟实现的经济效益为:构建东北黑土地侵蚀沟动态监测网、信息处理平台与预警预报系统;完善黑土区沟道侵蚀防治理论,发表论文50篇以上,出版专著3部以上;突破黑土区侵蚀沟防治核心关键技术5项,建立侵蚀沟道稳固、生态修复技术体系8项,选育适于沟道种植的高效植物6种以上,建立侵蚀沟水土保持种养生态产品开发模式4项,编写完成10套以上技术规程,制定省级地方标准3项以上,发明专利10项以上;创建不同生态类型区侵蚀沟生态治理核心示范区5个,县域集成示范区1个,培训2000人次以上,侵蚀沟复垦再造耕地3万亩,侵蚀沟治理1万条,新增经济效益3亿元以上,获省部级奖2-3项。


参加单位及人员

主要参加单位:

中国科学院东北地理与农业生态研究所

中国科学院遥感与数字地球研究所

松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站

黑龙江省水土保持科学研究院

吉林省水土保持科学研究院

东北农业大学

吉林农业大学

沈阳大学

黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所

黑龙江省农业科学院草业研究所


主要参加人员:

项目参加人数共计40人,其中博士学位23人,硕士学位13人,高级职称29人,中级职称11人。具体名单如下:

序号 姓名 性别 工作单位
1 张兴义 中国科学院东北地理与农业生态研究所
2 张增祥 中国科学院遥感与数字地球研究所
3 刘晓冰 中国科学院东北地理与农业生态研究所
4 吕志学 黑龙江省水土保持科学研究院
5 窦森 吉林农业大学资源环境学院
6 王岩松 松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站
7 汪潇 中国科学院遥感与数字地球研究所
8 胡顺光 中国科学院遥感与数字地球研究所
9 刘朔 中国科学院遥感与数字地球研究所
10 刘建祥 松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站
11 钟云飞 松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站
12 陈学文 中国科学院东北地理与农业生态研究所
13 李浩 中国科学院东北地理与农业生态研究所
14 张斌 中国科学院东北地理与农业生态研究所
15 张树文 中国科学院东北地理与农业生态研究所
16 杨久春 中国科学院东北地理与农业生态研究所
17 张少良 东北农业大学资源与环境学院
18 徐金忠 黑龙江省水土保持科学研究院
19 李禄军 中国科学院东北地理与农业生态研究所
20 王斌 东北农业大学水利与土木工程学院
21 韩兴 吉林农业大学资源与环境学院
22 杜书立 中国科学院东北地理与农业生态研究所
23 付微 中国科学院东北地理与农业生态研究所
24 胡伟 中国科学院东北地理与农业生态研究所
25 王玉玺 黑龙江省水土保持科学研究院
26 刘肃 吉林省水土保持科学研究院
27 魏建兵 沈阳大学环境生态工程系
28 胡天然 黑龙江省水土保持科学研究院
29 樊华 黑龙江省水土保持科学研究院
30 杨献坤 吉林省水土保持科学研究院
31 刘春龙 中国科学院东北地理与农业生态研究所
32 刘杰淋 黑龙江省农业科学院草业研究所
33 陈磊 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所
34 潘多锋 黑龙江省农业科学院草业研究所
35 唐雪东 吉林农业大学园艺学院
36 高士军 黑龙江省水土保持科学研究院
37 许晓鸿 吉林省水土保持科学研究院
38 王宇 吉林农业大学资源与环境学院
39 刘胜群 中国科学院东北地理与农业生态研究所
40 许靖华 黑龙江省水土保持科学研究院