《額濟納綠洲胡楊根系特徵與根櫱繁殖發生機制》是依託北京林業大學，由李景文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：額濟納綠洲胡楊根系特徵與根櫱繁殖發生機制
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：李景文
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國極端乾旱區綠洲不僅是當地居民生存的依靠，也是周邊區域乃至我國北方地區生態安全的保障。而綠洲植被退化已導致如沙塵暴等嚴重環境問題。本項目選擇典型極端乾旱區和沙塵暴的發源地額濟納，針對其綠洲退化胡楊林的保護與恢復過程中，胡楊根櫱繁殖發生機制這一關鍵性問題，採用生態學與發育生物學等原理與方法，研究胡楊根系分布特徵；根系不定芽是如何發育的，是隨機發生還是環境因素誘導的，制約因素是什麼；進而探討不定芽是如何發育為根櫱的，影響根櫱發育和生長的主要因素是哪些，作用的過程是怎樣的，以揭示胡楊根櫱繁殖機制。目前，額濟納綠洲胡楊林主要依賴根櫱更新來維持，所以本項目通過研究試圖給出人工促進根櫱更新的一些重要影響因素控制的技術參數，並進行一定的人工培育試驗。研究成果不僅可豐富極端環境下植物適應的理論；且可為林業部門制定有效的植被恢複方案、保護脆弱的綠洲生態系統提供科學的依據。
結題摘要
乾旱區綠洲環境退化已成為全球關注的焦點。我國極端乾旱區綠洲不僅是當地居民生存的依靠，也是周邊區域乃至我國北方地區生態安全的保障。而綠洲植被退化已導致如沙塵暴等嚴重環境問題。本項目選擇典型極端乾旱區和沙塵暴的發源地額濟納，針對胡楊根櫱繁殖發生機制這一關鍵性問題，運用地下生態學原理，採用根系樣方法、根系觀察窗法、微根管以及探地雷達等方法和技術，並結合野外和實驗室控制試驗，研究了胡楊不同生境、不同年齡胡楊根系特徵以及空間分布，根系不定芽及根櫱的發生機制。 研究中確定了胡楊的根系具有主根發達和主根不發達兩種類型，但中齡林由於主要來源於無性繁殖而主要是橫走根發達的類型。同時，胡楊是淺根系樹種，具有龐大的根系,一般水平分布半徑可達35-40m，有的甚至達到100 m以上，但水平分布根系占絕對優勢，主要集中在20～80cm土層中；根深度一般在5.5米左右；但胡楊粗大根(直徑在5cm以上)較少。同時，胡楊細根的根長密度、根表面積密度，隨深度增加呈現指數函式分布。提出了“繁殖根系”的概念，並研究胡楊的繁殖根系特徵和根櫱的發生。對比不同林齡不同根序上的根櫱芽發現：二級根上不定芽個數均是同組一級根上不定芽個數的3～4倍；細根對胡楊根系構型有重要的影響。 通過野外和實驗室控制試驗選取了土壤含水量、含鹽量、肥力、林齡、根段徑級等因子，得出水分是根櫱發生和生長的限制因子，土壤鹽分是主要因子，土壤含水量15%以上，土壤肥力20g. pot-1，含鹽量低於100mmol.pot-1，徑級在0.1—2cm範圍內，均能產生不定芽和根櫱，隨著鹽分梯度的增加，根櫱發生和不定芽生長嚴重受到抑制；同時，人工誘導有20%的根段生根，解決了人工培育根櫱苗生根問題。胡楊幼苗控制和栽培試驗得出胡楊幼苗根系構型整體上呈現魚尾形分枝，生境因子對於幼苗生長根系構型，根木質化和存活率有顯著影響。 綜合上述結果，胡楊根繫上不定芽和根櫱的發生具有一定隨機性，但主要受到環境因子誘導的影響，而土壤水分、鹽分等是根櫱發生的主要因子。本研究在荒漠綠洲胡楊林研究嘗試了多種根系的根櫱發生的研究方法，將形成系統的荒漠植物根系的研究理論和方法，為荒漠地區的地下生態學的研究提供堅實的理論。同時，在胡楊林保護方面提出了很多定量經營指標，這些成果不僅為進一步研究提供了理論和技術支撐，同時對未來胡楊林保護和恢復也具有重要的意義。
