首次发现了土壤力学属性与生态属性之间的关系，揭示了土壤“自修复”与“自调节”生态力学属性；发现了颗粒物质力学状态与颗粒约束之间的关系，揭示了沙粒（颗粒物质）从离散状态向土壤力学状态转换的万向结合约束机理；成功研发了高效、绿色、持久的植物纤维粘合剂，使离散状态的沙子，获得土壤的力学特性，即“自修复”和“自调节”的生态力学属性，并获得较强的存储水分、养分、空气和滋生微生物的能力，可以实现“沙漠土壤化”快速生态修复的规模化应用。构建了有关沙漠生态系统修复水平及碳汇效能的植物生物量长期观测系统和计量方法手段，为建立沙漠生态系统修复碳计量体系奠定了较好的基础。

颗粒物质万向结合约束材料用于沙漠土壤化快速生态修复，在内蒙古自治区乌兰布和沙漠土壤化中试基地、新疆和田塔卡拉玛干沙漠基地、若尔盖草原沙化区生态修复基地和南海岛礁、撒哈拉沙漠等地应用示范规模总计逾20000亩。5年来的实践结果表明，土壤化改造后的沙漠能够种植乔灌木、耐旱植物以及多种农作物，在远低于当地节水灌溉标准下，农作物长势优于普通土地，产量高、品质好，经济效益显著。尤其是荒漠植被种植区，仅在种植时少量浇水外，4年来未人工浇灌，仅靠少量的自然降雨就能够维持其生长，且长势良好，防沙固沙效果及生态效益十分显著。其中，新疆推广应用基地位于和田县农业经济开发区（和谐新村），面积10000亩。推广应用基地于2018年3月开始进驻现场，并开始前期工作，2018年4月~5月进行了前期管网和基础设施的建设，并采用大规模机械化施工方法完成了土壤化的施工工作。土壤化后，于2018年6月进行了播种，该基地主要针对产业进行试验，主要种植植物为牧草和高粱。牧草为御谷狼尾草，该牧草蛋白含量在9%-13%，亩产超10吨，是一种优质牧草，适合发展牛、养等畜牧业。同时根据研究团队测试，该牧草年耗水量不超过400立方米，与和田节水灌溉定额600立方米相比，大幅降低。按照和田县规划，该牧草产业试验基地已配套一养殖场，根据基地目前种植面积，可支撑养殖场饲养15000头种羊。

内蒙古自治区乌兰布和沙漠土壤化中试基地

新疆和田塔卡拉玛干沙漠基地