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成果名称风沙流对民勤荒漠灌木幼苗形态特征的影响及其生理生化响应机制
应用行业农林牧渔
登记号9622019J0113中图分类Q948
评价报告
推荐部门
完成单位甘肃省治沙研究所
通讯地址甘肃省兰州市安宁区北滨河西路390号联系人袁宏波
电话邮编730070
完成人:张莹花,纪永福,魏林源,王飞,姜生秀,吕银录,王方琳,管阳,李道明
成果介绍
1.课题来源与背景
本课题属国家自然科学基金项目,编号31460224,实施期限2015.1-2018.12。
我国西北荒漠区风沙天气常年出现,尤其在春季(3-5月)最为频繁,会对植物种子萌发、幼苗生长、枝条萌动和展叶等过程产生不利影响,因此,风和风沙流对植物的影响得到了研究者们的广泛关注,并开展了相关研究工作。然而,已有报道多侧重于对乔、灌木幼株或成株的研究,而较少涉及风沙流对荒漠植物幼苗的影响。鉴于此,本项目提出了需要解决的科学问题:风沙流对荒漠灌木幼苗会产生怎样的影响?为了回答这个问题,本项目分别从形态水平和生理水平进行研究。
2.研究目的与意义
本项目以典型荒漠灌木梭梭、沙拐枣和霸王为研究对象,采用风洞模拟的方法,研究风沙流胁迫强度和风沙流持续时间对三种灌木幼苗的形态特征、细胞膜脂过氧化、叶绿素、光合作用和叶绿素荧光特性的影响,以揭示三种灌木幼苗渗透调节物质和抗氧化酶系统对风沙流干扰的响应机制。研究结果对于退化荒漠植被的恢复和管理具有重要指导意义,同时对荒漠植被适应风沙环境的理论研究具有补充和完善作用。
3.主要论点与论据
轻度风沙流吹袭对幼苗形态特征影响不明显,会使其净光合速率略有升高,光系统Ⅱ的光化学量子产量稍有降低;幼苗则通过启动热耗散途径的光保护机制以避免受到光破坏;同时脯氨酸含量升高,渗透调节机制启动;抗氧化酶活性升高或降低,通过不同抗氧化酶之间的协调作用机制,以避免幼苗受到自由基的破坏。随着风沙流吹袭强度的增加或吹袭时间的延长,幼苗同化枝或叶片的气孔关闭;净光合速率下降,水分利用效率下降;光系统Ⅱ的光化学量子产量显著降低,脯氨酸含量降低;此时,幼苗热耗散途径的光保护机制失效,丙二醛含量增加,细胞膜受损,严重者导致幼苗枝叶脱落,甚至死亡。
4.创见与创新
本项目的创新之处在于通过风洞模拟不同强度和持续时间的风沙流环境条件,定量描述一定风沙流条件下三种典型荒漠植被的形态和生理响应过程及其适应机制。
5.存在的问题和建议
(1)在项目研究过程中,注重研究了风沙流对三种灌木幼苗的影响,但是没有比较不同苗龄植株对风沙流吹袭耐受能力的差异,这对荒漠化防治实践是非常重要的,需要在后续研究中进行补充。(2)风沙流是荒漠区典型的自然现象,同时和干旱、高温等同时发生,因此,研究干旱、高温和风沙流对荒漠植被的综合影响更具有实际意义。本项目是涉及了风沙流单一环境因子对植被的影响,而多种环境因子对植被的复合作用需要进一步深入研究。
6.历年获奖情况

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