近年来，强震、极端降雨与重大工程扰动加剧地质环境脆弱，造成地质灾害频发，形成连片山体创面与生境破碎！生态地质环境保护与修复问题凸显。传统治理“重工程强度，轻生态控灾”，防治工程与生态治理措施严重脱节，生态治理工程耐久性差,生态耦合减灾机制认识与防灾韧性技术亟待提升，生态修复材料、工艺装备面临巨大挑战。

成都理工大学裴向军教授团队，围绕生态修复韧性提升机理、生态修复材料与韧性技术、生态修复工程示范与效益评估，依托团队国家重点研发计划项目“地质灾害防治工程生态耐久关键技术装备研发”（2023YFC3007100）等多个国家科技项目，与中国中铁、中化地质、中国电建等龙头企业建立合作，推动技术成果在高原铁路工程创面、水电工程高陡边坡、高寒矿山复杂边坡和尾矿库等极端复杂条件下重大工程项目的运用，解决了从高寒雪山到热带雨林气候急变带生态修复难题，实现了地质灾害防治与生态修复兼容，产生了显著的经济生态与社会效益。

青藏高原是我国重要生态屏障区及战略资源基地。近年来，国家在建和拟建的一大批重大工程乃至世纪超级工程 都集中分布在青藏高原，在迎来巨大发展机遇的同时，因其地质环境复杂性和生态环境敏感脆弱性，也带来了系列生态地质 环境问题，需迫切解决扰损问题识别与影响机制、生态韧性技术、工艺及装备系列“卡脖子”难题。裴向军教授在工程地质学报发表观点论文《青藏高原重大工程地质环境扰损机制及生态修复技术体系》，在厘清青藏高原重 大工程建设对生态地质环境的主要影响与作用方式基础上，构建了青藏高原重大工程建设生态地质环境问题识别与修复技术体系：（1）开展脆弱生态地质环境多尺度全要素系统调查，建立重大工程生态地质环境问题识别与诊断技术；（2）通过 “地质－材料－生态－工程”多学科交叉研究突破，解决地质体－工程结构－生物体互馈机理，探明韧性生物技术－工程强度有机 适配动态再平衡过程机制与地质灾害防治生态耐久提升与自维护机制；（3）构建碎裂地质体疏排止水、陡立坡面抗冻融、大 型松散堆积体渣土熟化－大气集水补灌等多类型复杂场景生态修复模式，研发低碳注浆、矿物－微生物渣土熟化成壤、高分子 聚合物冻融促强、干旱区大气集水等高原寒旱山区生态修复新材料，构建近自然植生层重构生态修复技术，研制配套智能化、 一体化装备；（4）建立“方案组合－设计优化－生物适配－耐久提升”有机配置技术，提升生态修复自适应维护能力。以期为青藏高原重大工程建设生态地质环境影响的总体认识，以及未来生态修复工程方案制定、技术配置、建设工程布局和生态 修复耐久性评估、长期监测相关研究提供科学参考和技术支撑。

论文引用：裴向军.青藏高原重大工程地质环境扰损机制及生态修复技术体系[J].工程地质学报,2024,32(05):1737-1758.

2025年6月，岩土工程学报发表了由成都理工大学裴向军教授、罗璟研究员团队完成的《考虑堆积结构特征的TBM洞渣力学性质三轴试验研究》。TBM洞渣因其典型的针片状块石特征，堆置后形成独特的堆积结构，其力学特性与其他土石混合体显著不同。本文通过倾倒堆积物理模拟和GDS大型三轴试验，揭示了其堆积结构特征，分析了不同含石量和块石定向排列对TBM洞渣变形破坏的影响规律，并探讨了其影响机制。结果表明：TBM洞渣中典型的针片状块石在倾倒堆积过程中易发生滑移，形成具有块石定向排列和正粒序分布特征的独特堆积结构。TBM洞渣的相对密度随着含石量的增加呈现先增大后减小的趋势，存在一个最优含石量。随着含石量的增加，TBM洞渣内部结构发生变化，破坏形式逐渐由单一剪切带破坏转变为“X型”共轭剪切带破坏，抗剪强度先升高后降低，出现明显的强度峰值。TBM洞渣中的针片状块石主要以面-面接触为主，块石间的咬合与嵌套作用较弱，压缩过程中易发生滑动摩擦，从而导致TBM洞渣整体强度较低，压缩变形量较大。随着围压升高，TBM洞渣中块石定向排列的结构特征抑制了块石间的咬合与嵌套作用，限制了强度的增长，导致其劣势逐渐凸显。研究成果为TBM弃渣场的稳定性评价与安全防护提供科学理论支撑。

论文引用：裴向军,罗璟,董自涛.考虑堆积结构特征的TBM洞渣力学性质三轴试验研究[J].岩土工程学报,1-10.

2025年7月，Bulletin of Engineering Geology and the Environment期刊发表了由成都理工大学裴向军教授团队完成的研究《Dynamic response characteristics and initiation mechanism of weak-base anti-dip slopes: a case study of the Guantan landslide》。本研究结合现场调研、振动台试验和离散元数值模拟，研究了强震过程震裂斜坡变形和破坏过程的地质约束机制。多地层结构斜坡在地震动力作用下，以泥岩为代表的软岩地层峰值压力高于以白云岩为代表的硬岩地层，动力破坏过程概化为：软岩在重力作用下时效变形，地震诱发岩体拉剪裂缝发育、裂缝贯通演化为滑动面、降雨入渗和软化诱发破坏。研究强调，团队提出的“动力非协调变形”机制放大泥岩层内拉压应力和剪应力，地震损伤裂缝加速了降雨入渗和斜坡内部软岩劣化。本研究为强震滑坡判识提供地质依据。

论文引用：Ling Zhu，Shenghua Cui，Xiangjun Pei et al. Dynamic response characteristics and initiation mechanism of weak-base anti-dip slopes: a case study of the Guantan landslide[J]. Bulletin of Engineering Geology and the Environment,2025,84(8).

2025年5月，Catena期刊发表了由成都理工大学裴向军教授、张晓超教授团队完成的研究《Vegetation restoration affects the erosion and sediment transport process by changing the internal force of the soil》。该研究以青藏高原东缘九寨沟自然保护区内不同植被恢复年限（0–20年）的崩塌堆积体为研究对象，系统分析了植被恢复对土壤表面电荷特性、颗粒间作用力（范德华力、静电斥力、水合斥力）以及团聚体稳定性的影响，并通过控制电解质浓度的冲刷试验，揭示了土壤内力对侵蚀泥沙选择性输移的调控机制。研究结果表明，随着植被恢复年限增加，土壤有机碳（SOC）含量显著提升（最高达65.26 g/kg），表面电位从-61.21 mV升至-100.08 mV，团聚体稳定性（MWD）提升1.65倍，土壤净内力显著降低。冲刷试验显示，颗粒间作用力越大，侵蚀泥沙浓度越高，细颗粒（黏粒、粉粒）更易以单粒形式流失，导致坡面粗化加剧。植被恢复通过降低土壤内力，有效抑制了细颗粒流失，减缓了土壤退化进程。该研究为理解植被恢复的水土保持效应提供了微观力学依据，对高砾石含量地区的生态修复与侵蚀防治具有指导意义。

2025年6月，生态学报发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队完成的《九寨沟工程创面生态修复区植被-土壤微生物协同恢复效应研究》。该研究以九寨沟高海拔区修复2-6a的陡立工程创面为研究对象，通过高通量测序与PLS-PM模型，系统分析修复时间对植被、土壤理化性质与微生物群落的协同影响。结果表明，随修复时间的增加，植物多样性显著提升，土壤氨氮、有机碳等养分逐步恢复，细菌群落多样性和优势菌门丰度显著改善，真菌响应较弱；植物多样性对细菌群落恢复具有最强正向作用，揭示植被-土壤-微生物间存在显著协同效应，进一步证实“植物-微生物”耦合是陡立工程创面土壤生物恢复的关键机制。该研究为评估生态修复工程中生物互馈恢复过程提供理论和数据支撑。

2025年8月，SOIL & TILLAGE RESEARCH期刊发表了由成都理工大学裴向军教授、张晓超教授团队完成的研究《Effects of anionic polyacrylamide on structural characteristics and dissolved organic carbon stability of calcareous soils》。该研究通过多尺度试验方法，探究了APAM对土壤团聚体稳定性、孔隙特征和DOM光学特性的影响：随着APAM添加量的提高，反映土壤团聚体水稳定性的GMD增幅达0.14-0.87；小孔隙（5-30 μm）占比和连通孔隙率亦显著提高，分别增幅23.40%-34.88%和4.41%-6.87%，从而增强了土壤稳定性和保水性；显著降低了DOM的芳香性和微生物源DOM的释放，使SUVA254值由2.01降至0.49-0.61,微生物源DOM的Fmax值由1.12降至0.58-0.83。进一步基于RDA和PLS-PM模型发现APAM主要通过提升土壤物理保护特性减缓微生物源活性DOM的释放，最终提高了钙质土储存DOM的能力。该研究为APAM在钙质土壤结构优化和有机碳储存能力提升方面的应用提供了理论支撑。

论文引用：Yan Wang, Xiangjun Pei, Xiaochao Zhang, et al. Effects of anionic polyacrylamide on structural characteristics and dissolved organic carbon stability of calcareous soils[J]. Soil and Tillage Research, 2026, 255: 106825.

2025年8月，Journal of Environmental Management发表了裴向军教授、周立宏教授团队完成的《Atmospheric water irrigation and plant growth promotion in sandy soil by polyacrylamide-chitosan-CaCl₂ aerogels》。该研究通过绿色可扩展的合成方法制备了钙基气凝胶PAM-CS-CaCl₂，该材料在90 %RH条件下吸水容量高达3.76 g/g。在模拟极端高温干旱条件下（20% RH, 40℃），土壤在24 h内保持了98.8%的含水量，无其他灌溉措施下，28天后维持了6.74%的水分恒定。研究验证所研发的钙基气凝胶可直接应用于砂质土，独立吸收空气水分，并通过毛细管驱动释放将储存的水分直接传输至土壤中。无灌溉条件下，0.3–0.6 %掺量使黑麦草存活期显著延长至12 d，并提升株高、叶含水量及生物量。此研究可为环境友好型钙基气凝胶作为空气集水材料解决缺水土壤水分供给提供新策略，为破解传统“以水定绿”的水资源刚性约束和缺水地区水资源管理提供科技支撑。

2025年6月，Journal of Cleaner Production发表了由裴向军教授、周立宏教授团队完成的《Super hygroscopic hollow biopolymer microbeads for clean water production and atmospheric water irrigation》。该研究以海藻酸钠-木质素磺酸盐（SA/CaLS)为骨架构筑了空心微珠，并分别负载了吸湿盐LiCl和CaCl₂，构建了两种全天然复合微珠：LiCl/SA/CaLS/CNTs和CaCl₂/SA/CaLS。研究表明，这些微珠通过多孔网壳、空心球结构与适当吸湿盐的协同作用，显著提升了吸附和解吸效率。其中，LiCl体系在90%相对湿度下，空气水吸附容量高达11.7 g/g，并且在户外光照2.5h内，能够释放超过99.9%的吸附水，日产水量达到7.14 L/kg且其出水离子浓度符合世界卫生组织（WHO）饮用水标准，显著高于当前类似研究文献报道效率。而CaCl₂体系则体现了土壤水分调控的应用优势：仅需以0.3 wt%的掺量改性沙土，在极端干旱条件下通过被动大气水灌溉，可将黑麦草的存活期延长13天，该双功能空心生物聚合微珠为干旱区清洁水获取与无灌溉农业提供了绿色、可规模化的新策略。

2025年2月，Land Degradation & Development 发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队共同完成的《Facilitating the Restoration of Disturbed Meadow Soils Using Modified Organic Materials in the Qinghai–Tibet Plateau》。该研究探讨了团队自研的改性有机材料（MOM）对青藏高原受扰动草甸土壤的修复效果。结果表明，土壤含水量随扰动程度加剧而降低，但MOM的添加使未扰动、轻度扰动、中度扰动和重度扰动土壤的含水量分别提升了10.86%、5.85%、15.20%和90.58%。土壤pH随扰动程度的加剧而显著升高，修复后重度扰动土壤的pH显著降低。扰动虽提高了土壤有机碳（SOC）水平，但MOM的施用使轻度、中度和重度扰动土壤的SOC含量下降，同时使未扰动土壤的SOC含量增加。此外，与氮磷循环相关的酶活性在扰动后降低，但在修复后得以提升。微生物群落结构也因扰动发生改变，而MOM通过提高土壤含水量和pH值，显著增加了微生物群落丰度。该研究揭示了MOM可以推动土壤养分循环并优化微生物群落结构从而实现高寒草甸土壤生物熟化改良以及高寒草甸生态修复。

2025年7月，Journal of Environmental Chemical Engineering发表了裴向军教授、周立宏教授团队完成的《Different macroporous characteristic LiCl/CaCl₂ binary salt double network hygroscopic aerogels for atmospheric water harvesting》。锂盐作为战略资源成本较高，钙盐方便易得且与土壤环境兼容；材料机械性能、孔隙结构稳定是保障高效发挥捕集水分功能的基础。为进一步推进空气集水材料的土壤水分调控的高效性和可持续性，该研究通过控制溶胀条件，合成了两种具有明显大孔尺度的双盐双网多孔吸湿气凝胶。自由基聚合和离子交联形成的双网络结构显著改善了材料的力学性能，其相互连接的大孔结构不仅为高密度二元盐（LiCl/CaCl₂）的原位锚定提供了充足空间，还通过三维孔隙建立了快速的水分子运输通道。在较大孔径的体系中，载盐量（2.42 g/g）和输水效率得到了协同提升。在90%相对湿度下，空气水吸附容量可达5.32 g/g，吸附速率为1.89 g/g/h；在1 kW/m²的太阳辐射强度下，解吸速率为1.01 g/g/h。在室外条件下，单昼夜循环的净水可收集量可达1.37 L/kg以上。卓越的大气集水性能证明了大孔在实际应用中的潜力，同时推进了SAWH技术，为解决内陆干旱地区的水资源短缺提供了可持续和节能经济的解决方案。

2025年7月，Journal of Environmental Chemical Engineering 发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队完成的《Optimization of sandy mudstone substrate for plant growth and soil quality》。该研究采用保水聚合物与复合微生物肥料相结合的技术路径，探究砂质泥岩作为植物生长基质的可行性。通过控制四组关键栽培变量-渣土与客土配比（SS）、保水聚合物浓度（WP）、复合微生物肥料组分（CF）及其施用频率（AF），在紫花苜蓿栽培实验中系统评估其对植物生长性能和土壤质量的综合影响。结果表明，联合处理显著改善了土壤理化性质、土壤酶活性及微生物群落特征，这些提升通过促进细菌群体感应效应进而驱动苜蓿生长。基于主成分分析（PCA）和理想解相似排序法（TOPSIS）确定最优配方为SS 10:0（纯渣土）、WP 1.0%、CF 1:1:1（菌剂:有机质:无机肥）、AF 4次；偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析揭示了SS通过改变土壤物理结构发挥作用，CF与WP主要激活关键酶系，而AF则优化微生物群落组成。宏基因组数据的冗余分析（RDA）证实微生物群落结构与土壤生化性质存在强关联性，功能基因分析进一步解析了氮循环过程，为养分转化增强机制提供分子层面依据。该研究为工程废弃物在生态修复中的可持续利用以及土壤生物熟化改良技术提供了科学依据和技术范式。

论文引用：Huiyuan Zhang, Qi Li, Yuhang Li, et al. Optimization of sandy mudstone substrate for plant growth and soil quality[J]. Journal of environmental chemical engineering, 2025,13, (5) DOI:10.1016/j.jece.2025.11764

2025年7月，Land Degradation & Development 发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队完成的研究《Optimizing the Formulation of Engineering Slag Using Modified Organic Materials and Microbial Inoculants》。该研究通过四因素（缓释肥料SRF、微生物菌剂MI、保水聚合物WRP、客土与渣土配比SS）正交试验筛选出基质最优配方。结果表明，SRF显著提升了渣土基质的养分有效性；MI的添加通过改变基质理化性质最终影响植物萌发；WRP在0.8%浓度时对基质物理性质及土壤脱氢酶（S-DH）活性影响显著，而1%浓度最利于植物生长；客土施用量500g时显著提高SOC含量和S-ALP活性。土壤性质与植物指标间存在显著相关性。经20项参数的综合分析，从经济性角度确定最优参数组合为：SRF 1g/kg、MI 90mL/kg、WRP 1.0%、SS 30:70。扩增子测序显示该处理对土壤微生物群落多样性具有积极影响。本研究将为微生物菌剂联合客土填充技术在石灰岩矿场生态修复中的应用以及土壤生物熟化改良技术奠定理论基础。

2025年1月，中国农学通报发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队完成的《“苔-藻-SJP”对沙化土地生物结皮恢复的影响》。该研究选取了新疆和田沙土，将SJP有机材料与苔藓（朵朵藓等）和藻类（固氮鱼腥藻等）联合构建“苔-藻-SJP”沙土生物结皮层。结果表明，修复60 d后，DG处理组（30 g/m²朵朵藓+10 g/m²固氮鱼腥藻）使有机碳、速效钾、有效磷、全氮、全磷及pH随着时间的增加有所提升；过氧化氢酶、碱性磷酸酶等多种酶活性与空白对照组比较显著提升；变形菌门、蓝藻门、厚壁菌门成为优势菌群，结皮土壤中微生物群落结构得到了改善。主成分分析确认DG组为最优配方，实现了沙土从“物理固结”到“生物结皮”的快速过渡，为沙化土壤生物改良与沙漠化地区生态修复提供了技术支撑。

论文引用：秦欣科,李琪,李宇航等.“苔—藻—SJP”对沙化土地生物结皮恢复的影响[J].中国农学通报,2025,41,(11):64-73.

2025年5月，Bulletin of Engineering Geology and the Environment发表了由成都理工大学裴向军教授、张晓超教授团队完成的研究《The moisture migration patterns and reconstruction improvement of colluvial-deluvial soil under different gradation conditions》。该研究以九寨沟熊猫海堆积体为地质原型，通过土壤性质测试、水分胁迫试验与水热运移监测分析不同颗粒级配条件下崩坡积土的生态水有效性与水分运移规律并结合生态材料开展分层重构改良。结果表明，通过光合生产力分级能够更加准确地评价崩坡积土的生态水有效性；建立了崩坡积土“阻渗—植生—结皮”分层重构模型; 重构土有效水蒸发量仅占总有效水量的12.51%，结皮层土壤粘聚力与内摩擦角分别提高至粗粒土的274.62%和119.77%，干湿循环后强度劣化显著降低。研究确定了适宜坡面生态恢复的崩坡积土粒级配范围和适用组合，提出了崩坡积土重构减蒸促稳的优化方法。

论文引用：Wenxiang Zhang, Xiangjun Pei, Xiaochao Zhang, et al. The moisture migration patterns and reconstruction improvement of colluvial-deluvial soil under different gradation conditions[J]. Bull. Eng. Geol. Environ, 2025, 84, 285. DOI:10.1007/s10064-025-04341-9

2025年2月，草地学报发表了由成都理工大学裴向军教授、李琪研究员团队完成的《高寒地区工程创面草皮回铺技术改良及其土壤生态恢复效果》。该研究文在西藏汪布曲高寒草甸进行了重构草皮回铺技术改良的实地探究，探讨浆土混合层与剥离草皮块厚度比、椰丝掺量、草皮块大小以及网垫类型对回铺草皮综合质量的影响。结果表明，各因素均显著提升了回铺草皮的土壤含水率；随着浆土粘结层与草皮厚度比的降低，土壤pH值显著降低，而有机碳含量则显著提升；浆土层与草皮厚度比对土壤脲酶活性有极显著影响，网垫类型与土壤蔗糖酶活性紧密相关；回铺草皮的土壤微生物群落特征在一定程度上发生了变化。确定最优参数为：工程创面上覆厚8 cm的浆土粘接层，厚2 cm的重构草皮块，椰丝掺量1.4%，草皮块大小为700 cm²（35 cm×20 cm），并以方孔铁丝网作为下层网垫。本研究为高寒草甸工程创面土壤生物熟化改良等生态修复技术提供了新的参考依据。

论文引用：李琪,李宇航,金博, 等.高寒地区工程创面草皮回铺技术改良及其土壤生态恢复效果[J].草地学报,2025,33,(2):644-653.DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.02.034.

2025年6月，地球科学发表了由成都理工大学裴向军教授团队完成的《地质灾害生态化治理工程耐久性评估指标研究》。该研究面向减轻地质灾害风险、提升生态效益的核心目标，在地质灾害生态化治理规划设计及生态化治理技术有机配置分析基础上，阐明生态环境与治理工程之间的耦合关系，综合考量工程体耐久性、治理效果耐久性及景观恢复耐久性3个层面，筛选能够客观反映生态耐久性的具体指标，建立地质灾害生态化治理工程耐久性评估指标体系，并提出明确量化方法；评估指标体系包括7个一级指标, 以及13类二级指标和17个三级指标。可推进地质灾害防治生态效益提升和推动生态减灾实践，为地质灾害生态化治理工程方案制定、效果评估提供科学参数和理论支撑。