降香黄檀根系对石漠化地区石灰岩的适应机制

Dalbergia odorifera T. Chen is an important economic tree species in South China. It grows very well in karst region where desertification is very heavy. Understandiing the mechanism that Dalbergia odorifera adapts to desertification environment may be helpful to the governance of desertification and to the development of local economic. In this project, we plan to make clean the characteristics of morphology, physiology and induced-protein of root tip of Dalbergia odorifera living in different degrees of desertification. That is, to understand the form change of roots by detecting the anatomical characteristics of root and its nodule, to reveal the ecophysiology by checking the nutrient uptake, exudate and spatial pattern of roots, to illustrate how root of Dalbergia odorifera adapt to the karst rocky environment by analyzing the proteins from touch-point root.

降香黄檀是一种重要的经济林木，可以在西南和华南等石漠化地区生长良好，研究降香黄檀对石漠化环境的适应机制对于促进广西喀斯特石漠化生态环境治理和当地经济发展具有重要的意义。本研究以不同程度喀斯特石漠化环境下的降香黄檀为研究材料，研究降香黄檀根系与石灰岩触点的形态解剖、生理生化和胁迫诱导蛋白等方面变化特征。通过对降香黄檀根系及其根瘤的形态解剖特征研究探明降香黄檀根系的形态适应性特征。通过对降香黄檀根系对营养元素的吸收、根系分泌物以及根系的空间分布等研究揭示降香黄檀生理生态适应特征。通过对降香黄檀在石漠化胁迫下根系尤其是与石灰岩接触部位（简称触点）的根尖差异蛋白分析，揭示降香黄檀根系对石漠化环境胁迫的响应机制。

恢复植被是改善喀斯特石漠化地区生态环境的根本，是科技工作者多年来一直未攻克的难点和重点。石漠化地区植物根据当地土壤条件而进化出不同的适应性机制，确定这些植物适应机制，特别是高大的乔灌木，对石漠化治理有着非常重要的作用。项目旨在揭示降香黄檀根系对石漠化地区石灰岩环境的适应机制，为降香黄檀在南方石漠化地区进一步推广种植提供科学依据，促进广西喀斯特石漠化生态治理。通过项目研究发现降香黄檀对喀斯特石漠化土壤环境的适应对策：（1）降香黄檀对石漠化土壤条件中表现出较好的适应性，主要体现在各种类型石漠化土壤条件胁迫下均能保持较好一致的高径比，胁迫程度越大根系活力越高。（2）降香黄檀通过分配调整策略提高获取有限资源的能力有效抵消了一部分不利影响：通过植株生物量向根、叶分配的比例增高，根冠比也逐渐增大；在根系生物量的分配上，降香黄檀根系生物量向三级根分配的比例增高。（3）随胁迫程度增加，降香黄檀通过减小根系直径增加与土壤的接触面积来提高资源获取的适应对策。（4）降香黄檀根系在空间上的发育特征，主要表现为下扎能力大于水平的延展能力。（5）填满壤土的表层溶岩裂隙微生境是降香黄檀最佳生长场所; 生长在其中根系的根系活力、SOD酶、POD、硝酸还原酶、谷胺酰胺合成酶、酸性磷酸酶等酶活性的增加，使根系能够更好的进行各类生命代谢活动。因此，充分利用填满壤土的表层溶岩裂隙种植高大乔灌木是喀斯特石漠化植被恢复的有效手段。