技术详细介绍
世界5个钙华自然遗产地四川阿坝洲就拥有2处,具有巨大的科研和文旅价值。“8.8”九寨沟地震造成世界自然遗产地部分钙华景观受损严重,如何使地震受损严重的钙华地质体与景观群科学恢复和保育工作全球瞩目。按照环境友好、影响最小的科学重建总原则,如何解决钙华地质体及其景观系统灾难性震损、退化的科学修复和保育难题,实现遵循天然钙华演化规律,应急性快速复原钙华景观、保持钙华自然遗产地原真性目标具有重大的理论意义和应用价值。项目组在7个国家自科基金项目的资助下,经过十余年的协同攻关,以Ca-C-H2O物质循环理论为基础,以钙华地质体为对象,以空-地无损探测及分析为手段,在明确高寒钙华海绵地质体多相特征基础上,将成套钙华修复保育技术成功应用于震损核心遗产点抢救性恢复中,首次解决了钙华世界自然遗产地震损及退化的科学恢复保育难题。 取得的主要创新和成效如下: (1)创新性研究了钙华天然海绵地质体的共沉积耦合作用规律,对钙华地质体从微观孔隙到宏观孔洞的特征及功能进行了系统剖析,掌握了高寒钙华地质体单元特征,并进行系统性细化分类,揭示了钙华遗产保育过程与维持多孔隙构筑单元的功能和共生关系。 (2)首次从元素-矿物/生物-地质体一体化系统的角度揭示了钙华-生物体系共演化过程,揭示了微生物对钙华沉积双向调控互换行为,建立了钙华修复基元材料跨尺度级配和力学强度调控科学模型。 (3)遵循“同质同相、自然增强”修复保育理念,首次研发的修护、构筑、降渗等系列生态环境协调型钙华修复材料,具有天然钙华等效特性与功能;形成了受损钙华生态原位修复整套材料、方法和技术,突破了天然钙华地质体与修复体完整性、原真性巨大难题,解决了自然遗产地钙华体重大受损应急性抢救需求。 (4)采用“协同保育、保持原真”整体生态化思路,运用“钙质胶结,富钙晶化,海绵构筑,同步施工”的成套材料和工法,首次成功应用于世界自然遗产地震损、退化钙华景观修复工程,恢复综合效果优良,维护了整个遗产地景观系统的唯一性和天然属性。 项目成果对于世界遗产地的震后微观-宏观生态系统生物多样性恢复具有重要作用,对维护遗产地岩溶水、森林生态和钙华景观美学价值起到关键作用。实践成果得到省委领导、专家及游客的高度认可及央视、澎湃新闻等多次追踪报道,本成果对助推区域旅游、带动周边乡村振兴、促进社会经济发展等有重大意义。近两年技术研发收入1936万元,技术应用15家,产生直接经济效益超2.2亿元。 成果形成专利23项,已授权专利14项(发明专利10项),发表论文33篇;被采用的省级咨询报告2件,上报应急研究简报4份。经鉴定:该成果系统完整先进,其钙华海绵地质体及其修复保育材料和技术达到国际领先水平,并成功应用于世界自然遗产地灾害区修复,属国际首创,为世界自然遗产地钙华景观生态保护提供了新的科学认知和世界级的范例,在同类遗产修复保育中极具推广价值,经济社会生态效益十分显著。
世界5个钙华自然遗产地四川阿坝洲就拥有2处,具有巨大的科研和文旅价值。“8.8”九寨沟地震造成世界自然遗产地部分钙华景观受损严重,如何使地震受损严重的钙华地质体与景观群科学恢复和保育工作全球瞩目。按照环境友好、影响最小的科学重建总原则,如何解决钙华地质体及其景观系统灾难性震损、退化的科学修复和保育难题,实现遵循天然钙华演化规律,应急性快速复原钙华景观、保持钙华自然遗产地原真性目标具有重大的理论意义和应用价值。项目组在7个国家自科基金项目的资助下,经过十余年的协同攻关,以Ca-C-H2O物质循环理论为基础,以钙华地质体为对象,以空-地无损探测及分析为手段,在明确高寒钙华海绵地质体多相特征基础上,将成套钙华修复保育技术成功应用于震损核心遗产点抢救性恢复中,首次解决了钙华世界自然遗产地震损及退化的科学恢复保育难题。 取得的主要创新和成效如下: (1)创新性研究了钙华天然海绵地质体的共沉积耦合作用规律,对钙华地质体从微观孔隙到宏观孔洞的特征及功能进行了系统剖析,掌握了高寒钙华地质体单元特征,并进行系统性细化分类,揭示了钙华遗产保育过程与维持多孔隙构筑单元的功能和共生关系。 (2)首次从元素-矿物/生物-地质体一体化系统的角度揭示了钙华-生物体系共演化过程,揭示了微生物对钙华沉积双向调控互换行为,建立了钙华修复基元材料跨尺度级配和力学强度调控科学模型。 (3)遵循“同质同相、自然增强”修复保育理念,首次研发的修护、构筑、降渗等系列生态环境协调型钙华修复材料,具有天然钙华等效特性与功能;形成了受损钙华生态原位修复整套材料、方法和技术,突破了天然钙华地质体与修复体完整性、原真性巨大难题,解决了自然遗产地钙华体重大受损应急性抢救需求。 (4)采用“协同保育、保持原真”整体生态化思路,运用“钙质胶结,富钙晶化,海绵构筑,同步施工”的成套材料和工法,首次成功应用于世界自然遗产地震损、退化钙华景观修复工程,恢复综合效果优良,维护了整个遗产地景观系统的唯一性和天然属性。 项目成果对于世界遗产地的震后微观-宏观生态系统生物多样性恢复具有重要作用,对维护遗产地岩溶水、森林生态和钙华景观美学价值起到关键作用。实践成果得到省委领导、专家及游客的高度认可及央视、澎湃新闻等多次追踪报道,本成果对助推区域旅游、带动周边乡村振兴、促进社会经济发展等有重大意义。近两年技术研发收入1936万元,技术应用15家,产生直接经济效益超2.2亿元。 成果形成专利23项,已授权专利14项(发明专利10项),发表论文33篇;被采用的省级咨询报告2件,上报应急研究简报4份。经鉴定:该成果系统完整先进,其钙华海绵地质体及其修复保育材料和技术达到国际领先水平,并成功应用于世界自然遗产地灾害区修复,属国际首创,为世界自然遗产地钙华景观生态保护提供了新的科学认知和世界级的范例,在同类遗产修复保育中极具推广价值,经济社会生态效益十分显著。