青海湖周边防治沙漠化固沙植生无机复合材料的研究

Based on the environmental features, the current situation of desertification, this research project will analyze the physiochemical properties of the sand particles in the desert; choose anhydrite, or semi-hydrated gypsum as the main fixing material, and sand as fixing support, and add reasonable supplementary materials. The study will be conducted on the formulation and optimization of the sand fixing material. Through systematic study and test on the properties of sand fixing material, optimization of the synthesizing process, bio-compatibility of the sand fixing material, structure design for sand-fixing and plant-growing, and the sand fixing mechanisms, this project aims to develop a sand fixing composite material that suits the weather and environment of Tibetan plateau. This inorganic sand-fixing and plant-growing material has the features of environmental consistency, biological friendly, low cost, good bonding property, UV exposure resistant, good drought and cold resistances, no environmental pollution, good water retention, and suits for the growth of psammophyte. The research results will provide technical support to the protection of Qinghai Lake, prevent the pollution of migrating sand dune to the Qinghai Lake and the damage of dune to the embankment of surrounding Qinghai-Tibet highway.

依据青海湖周边气候环境特点和沙化现状，本课题分析沙漠化沙粒的理化特性，选择无水石膏或半水石膏为主凝固材料，以沙子为凝固载体，合理添加辅助材料，研究固沙材料的配方和优化。通过对固沙材料性能试验和制备工艺优化研究、固沙材料生物相容性试验、固沙植生结构设计和固沙机理的研究，制备出适合青藏高原气候环境特点的石膏基固沙植生复合材料。它是一种具有环境一致性和生物友好性的无机质固沙植生材料，其成本低 ，黏结性好，抗紫外线照射，抗旱、抗寒性强，对环境无污染，保水性好，该固沙材料适合沙生植物生长。本研究成果可为保护青海湖，阻止移动的沙丘污染青海湖和破坏周边青藏公路路基提供技术支撑。

青海省是我国受沙漠化危害最严重的省份之一，总面积达72万平方公里的青海省地处青藏高原东北部,受高海拔干旱、寒冷气候影响,青海省土地沙漠化现象比较突出,全省以柴达木盆地、共和盆地、青海湖东岸以及三江源地区为主的沙化土地总面积达到了1.8亿多亩,占全省国土总面积的17%以上。现有固沙技术主要有生物固沙技术、物理固沙技术，化学固沙。生物固沙是在沙丘上栽种林木丛草等植物以阻止流沙移动，植物难以在沙漠上生长。物理固沙主要是在青海湖周边沙漠上埋入秸秆或者石块等障碍物，或者水泥土墩等构体，阻止流沙向湖内和公路移动，难以长期有效。化学固沙技术是指在荒漠化土地表层施用有机或无机沙土稳定材料，以提高沙土的稳定性和保水性，或对盐碱化土地进行脱盐处理，从而达到改良和治理荒漠化土地的目的，但是成本高，降解性差，二次污染环境，植物成活率低。三种固沙技术各有特点，难以大规模推广应用。本课题针对青海湖的高原特殊环境，提出开发高性能低成本的无机石膏基复合材料在沙漠化地区固沙植生应用，研究成果适合高寒高原青海湖的固沙生态复合材料技术，对大气环境和土壤环境无污染性，适合植物生长，有利于大面积推广。主要研究内容包括青海湖周边不同地区沙漠化沙粒理化特性分析。适应青藏高原气候特性的石膏基固沙复合材料配方及制备工艺研究。固沙复合材料在高原环境条件下的耐久性、强度、孔隙率、保水性进行研究。高原环境条件下石膏基固沙材料固沙植生机理研究，石膏基复合材料与青藏高原生物相容性研究，设计固沙材料与沙粒以及沙生植物之间的结构关系. 在项目期间撰写论文14项，申请国家专利10项，授权国家专利6项，培养研究生4名，培养年轻教师4名，组织国际交流活动2次。 . 本研究成果是一种具有环境一致性和生物友好性的无机质固沙植生材料，其成本低 ，黏结性好，抗紫外线照射，抗旱、抗寒性强，对环境无污染，保水性好，该固沙材料适合沙生植物生长。可为保护青海湖，阻止移动的沙丘污染青海湖和破坏周边青藏公路路基提供技术支撑。为青海省的沙漠化治理依法防治、科学防治、综合防治、高原环境保护具有重要的指导意义。