一“糯”千钧 补靓九寨

2017年8月8日

四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县

发生了7.0级大地震

处于地震震中的世界自然遗产

九寨沟风景名胜区内

核心景区均不同程度受损

游客口中的她：

“像受了伤一样，只剩满目苍夷……”

▲震后的九寨沟火花海景区航拍图

▲震后熊猫海航拍图

▲震后双龙海水航拍图

基于对九寨沟当地居民生命安全

和世界自然遗产保护的综合考量

我校地灾防治国重实验室裴向军教授团队

多次对震损区域进行

现场勘查、科学论证和方案优化

“九寨沟世界自然遗产地火花海保护

与培育实验研究”

就此展开

经过两年的灾后重建

2019年9月27日

九寨沟重新对外开放

▲修复后的九寨沟火花海景区

九寨沟补妆归来的背后

  有哪些前沿科学理念？

这支科研团队拥有哪些独家“修容”黑科技？

就让阿重带你一起来解锁吧

势在必行

九寨沟地质灾害治理必需且迫切

2017年的8·8九寨沟地震震中位于九寨沟核心景区西部5公里处比芒村，震中5.1公里范围内平均海拔约3827米。据移动人口大数据分析，震中20公里范围内人口数约2.1万，50公里范围内约6.3万，100公里范围内约30万。

震后，次生地质灾难带来的威胁仍在持续。

7.0级强震导致山体震松，崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害频发，严重威胁着景区内公路、栈道等基础设施以及居民生命财产安全。

▲九寨沟诺日朗游客中心崩塌砸中车辆

在强降雨作用下，沟内松散物质随水流冲入九寨沟景区核心景观带，导致水土流失、植被破坏、九寨沟自然遗产地水体浑浊、河湖藻类等微生物生境遭到破坏，自然生态系统受到损伤。

地震发生后，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平高度重视，立即作出重要指示，要求抓紧了解核实九寨沟7.0级地震灾情，迅速组织力量救灾，全力以赴抢救伤员，疏散安置好游客和受灾群众，最大限度减少人员伤亡。

中共中央政治局常委、国务院总理李克强作出批示，要求抓紧核实灾情，全力组织抢险救援，最大程度减少人员伤亡，妥善转移安置受灾群众。加强震情监测，防范次生灾害。

核心技术

让植被“长在”混凝土墙体上

灾后重建工作非常及时，2017年12月10日，四川省政府办公厅印发《“8·8”九寨沟地震灾后恢复重建5个专项实施方案》，以“8·8”九寨沟地震的烈度7度以上区域为重点，进行恢复重建。

为拦挡崩塌滚石，前期采用了传统的治理方案，包括修建桩板拦石墙、主动防护网、被动防护网等，崩塌灾害治理工程在防灾减灾中起到了至关重要的作用，暂时缓解了防护区域的安全问题。然而，这些防灾混凝土墙造型死板、颜色突兀，与周围环境极不和谐，造成大量“白色污染”，破坏了沿线景观协调性，当地村民戏称其为“山体的白腰带”，也对游客视觉及心理产生不良影响。

▲下季节海崩塌混凝土桩板拦石墙实景图

 ▲火花海-树正寨桩板拦石墙实景图

▲火花海-树正寨混凝土桩板拦石墙航拍图

为此，由实验室固定研究人员裴向军教授牵头的生态修复团队充分意识到，对于九寨沟治理工程的勘查设计，必须要考虑治理工程的生态化，使治理工程与周围的自然环境相协调，即“生态化地灾防治”。

裴向军团队创新研发了渗析与吸附胶结加固材料，并结合土壤加固与改良、植物抗逆性研究及根系诱导技术，创建了结构补强-生态固土-生物调控-监测管护于一体的地质灾害防治工程植生层重构技术方法，解决了硬质陡立面表土固持、保水控肥及景观融入的关键技术难题，完成了64处、逾6×10⁴m²地质环境受损点生态修复。

修复过程中，实验室团队始终贯彻“生态化地灾防治理念”，践行“以人为本，科学减灾，生态环保、景观协调”的防治目标，坚持做到“保安全、保生态、保景观”。该团队自主研发出以下核心技术：

硬质陡立面生态绿化美化修复技术

创新提出了“加筋挂网强结构、生态材料保水土、植物配置美景观”的硬质陡立面生态绿化美化思路，构建了工程结构-生态材料-生物措施联合修复技术体系。

这项修复技术即是通过加筋复合网片结构促进土壤在混凝土墙上附着，采用改性糯米基生态材料、凹凸缓释肥功能材料加固和改良土壤，以及使用乔灌草复配植生，从而实现混凝土桩板拦石墙的绿化美化效果。

技术体系与修复效果参见图1、图2：

▲图1 工程结构-生态材料-生物措施联合修复技术体系

▲图2  混凝土桩板拦石墙硬质景观生态修复过程及效果对比

硬质陡立面表层土改良技术

陡立面植物生长对基质的需求既要考虑土壤附着能力，又要考虑水肥保持需求，传统措施难以二者兼顾。为解决这个矛盾问题，团队采用自主研制的改性糯米基生态材料对硬质陡立面表层基质进行改良。

【阿重科普】改性糯米基生态材料：在古代，建筑师们把糯米浆和生石灰调配的灰浆用作建筑用的胶凝材料，北京故宫、明长城、承德避暑山庄等明清工程，建造中均应用到了由糯米汁液调拌的灰浆来黏合砖石，数百年来仍大致保持完好。

实验室团队自主研发的糯米基生态加固材料，兼顾了土壤结构强度与植物水肥控制性供给，解决了陡立创面长效性修复难题。

当改性糯米基生态材料掺入土体后，会发生原位交联反应，使土壤形成具有多级孔隙的团粒结构（图3）。改良后的土壤疏水性主链交织成网状，以吸附胶结-包裹连接的方式交联固化土体颗粒，改善土壤结构，增强抗侵蚀能力；亲水性基团能够保水保肥，有效促进植被修复——总体上提高土体稳定性、改善土壤质地、提高土壤肥力，完善土壤系统抵制功能和保存功能，满足植物生存生长的需求。

（部分参数如表1所示）

▲图3 材料加固土孔隙结构变化

▲表1 材料加固土主要参数

凹凸生物长效缓释肥技术

凹凸生物缓释肥功能材料属于新型无机有机结合材料，本着从“矿物质+有机质+微生物”的三维理论研发而成的“生态级”新型复合微生物肥料。经科学复配，这项新型肥料具有强吸附性、缓释性、分散性、悬浮性、离子交换性和强催化作用，极大满足吸附有效微生物多、缓释效果好、钝化重金属的产品需求。与此同时，有益微生物菌株间协同扩繁而不产生拮抗，能够迅速定植，并作用于作物根表、根际，促使植物体持续释放细胞分裂素、赤霉素、吲哚乙酸等次生产物防治病害，促进生根，促进作物生长，增强抗病能力。缓释肥材料总养分、凹凸棒粉、腐殖酸、有机质和有效活菌数均达到国家农业部标准，其他各项无害化指标均优于国家农业部标准。

基于SPAC系统的水肥一体化
智能监测与管护技术

综合土壤、植被及养分循环过程监测数据，建立坡面生态系统水分平衡及耗散模型，提出科学有效的自养护方案，建立水肥一体化监测与管护技术平台，构建SPAC系统（土-植-气）水热碳氮循环过程模型和调控技术体系，完善生态系统的供给功能和处置功能。

▲图4 基于SPAC系统的水肥一体化智能监测与管护技术

团队的创新前沿理念

让治理工程与生态原貌完美融合

四项核心技术

让九寨沟强势“美颜回归”

一起来看看

容颜修复后的九寨沟有多美吧

视频来源：央视新闻

沉睡近四年的九寨沟恢复往日的美好

联合国教科文组织世界遗产中心世界自然保护联盟

对此项修复效果积极肯定

由院士组成的专家组一致认为

《九寨沟世界自然遗产地火花海保护

与培育实验性研究》工作

超出预期要求

自然资源部副部长凌月明称赞这项工作

真正践行了“把论文写在了祖国大地上”

并建议技术部门将

“糯米基生态修复材料与配套关键技术”

纳入相应技术规范

尽快大面积推广

阿坝州政府为团队送上一幅熊猫翠竹蜀绣

“感谢火花海保育团队”

9字简单质朴又充满重量

央视新闻、人民日报、腾讯网、澎湃新闻等

多家媒体聚焦报道九寨“补妆归来”

…… 

▲自然资源部副部长凌月明

高度评价地质灾害生态化防治技术成果

▲阿坝州政府赠蜀绣

在无数的掌声与点赞背后

是我校地灾防治国重实验室

生态修复团队23位科研人员

夜以继日的坚持与付出

自2019年4月开始

这支涵盖了70后、80后、90后的

科研团队深入九寨

开展混凝土墙绿化美化修复工作

他们为九寨“披上新衣”

还原九寨生态之美

同时

团队将持续关注生态化地灾防治工作的长效性

为震损区地灾防治与环境保护提供理论与技术支撑

助力九寨人民重建美丽家园

阿重说

本期内容为滑坡灾害的早期识别想要继续了解九寨沟震后治理修复的深度报道，记得继续关注阿重呀~

专业指导丨裴向军 周立宏 张晓超  郗红超

文丨姚西恒

编辑丨杨依甜 胡雨涵

封面设计|杨依甜

责任编辑丨范宣梅  赵建军 林汐璐