石羊河下游(民勤)典型荒漠植物适应逆境胁迫的调控机制研究

气候变迁,人口增加,水资源超采,生物多样性锐减,石羊河下游荒漠化加剧,民勤生态恶化。温总理多次指示："决不能让民勤成为第二个罗布泊．．．是关系到国家发展和民族生存的长远大计。"荒漠植物在植被恢复和荒漠系统重建中具有稳定生态系统和生态指示功能,其适应逆境的调控机制是国际关注的科学问题。本项目基于民勤生态问题,运用地下水生态阈值、生理生态学、分子生物学等方法技术,通过研究荒漠C3植物黒果枸杞、膜果麻黄和C4植物盐生草根系与地下水位的关系,阐释地下水位埋深与荒漠植被生态的依存关系；确定荒漠植物地下水位阈值及地下水开采的植被生态风险；通过研究光合生理变化来揭示其调控的生理基础；通过克隆BADH、P5CS、NHX基因并研究表达水平来揭示其调控的分子基础。综合阐释荒漠植物适应逆境胁迫的地下水位生态阈值、调控机制和对荒漠化预警,为石羊河流域综合治理,防止荒漠化,改善生态环境和保护生物多样性提供科学依据。

设置温度、盐分、海拔、盐种类对荒漠植物和旱生植物进行种子萌发、进化特性及幼苗生长的研究，探索了盐胁迫下Si+,K+,和Ca2+对荒漠植物幼苗抗氧化酶活性和调渗物质的影响；设置干旱和复水，研究了荒漠植物叶片和枝条超微结构的变化，叶表皮微形态和解剖结构特征，环境因子特征及其与地上生物量和物种丰富度的关系，阐释了荒漠植物群落的季节变化和年际变化以及气候对变化的响应特征，种群结构和空间分布格局；在总结油菜素甾族化合物对植物干旱适应性影响及调控机理的基础上，开展了荒漠植物生境盐渍土壤空间分布格局，植被覆盖对土壤风蚀动态的影响，光合和荧光动力学参数，幼枝水势及影响因素，枝条水分传导和沙地不同生境土壤水分扩散率等相关工作以及地下水资源对荒漠植物的承载力探索，揭示了荒漠植物适应干旱、寒冷、盐碱的生理生态学机制；通过克隆逆境胁迫BADH、P5CS、NHX相关基因，并研究表达水平来揭示其调控的分子基础，综合阐释荒漠植物适应逆境胁迫的地下水位埋深、调控机制和对荒漠化预警,为石羊河流域综合治理,防止荒漠化,改善生态环境和保护生物多样性提供科学依据。