干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 塔克拉玛干沙漠南缘主要优势植物的逆境适应策略与可持续管理途径

Arid

	塔克拉玛干沙漠南缘主要优势植物的逆境适应策略与可持续管理途径
	曾凡江; 李向义; 张希明; 李小明; 李利; 林丽莎; 陈宝军; 万海鹏; 祁振东; 查军; 邓雄
完成单位	中国科学院新疆生态与地理研究所
登记(发布)日期	2006
中文摘要	一、立项背景 1. 国家需求本项目密切结合塔克拉玛干沙漠南缘植被修复过程中的关键生态学问题(自然环境中植物种子萌发和幼苗定居、水分来源和养分来源、植物种群繁殖规律、可持续管理措施),对退化植被修复过程中的重要生态学问题进行了系统研究,通过以上研究,揭示幼苗定居过程中的环境特征和生理生态学特性,阐明正常生存的逆境适应途径和策略,查明主要多年生优势植物种群繁殖对不同土壤水分条件和潜水埋深条件的适应策略和响应机制,提出多年生植物群落稳定分布的生态学基础与可持续管理措施,为塔克拉玛干沙漠南缘优势植被的修复重建和可持续管理提供基础数据、理论依据和技术途径。 2. 科学意义 (1)塔克拉玛干沙漠区域的气候极端干旱,研究该区域植物的水分适应机制和响应机理具有重要的科学意义。本项目以塔克拉玛干沙漠南缘为研究区,以区域多年生优势植物为研究对象,为系统阐明极端干旱区多年生优势植物不同生长发育阶段的水分适应机制和响应机理积累科学数据,为绿洲外围植被的可持续管理奠定理论基础。 (2)塔克拉玛干沙漠南缘的主要多年生优势植物属于克隆植物,了解和掌握这些植物的克隆繁殖特性和种群扩大规律,对于该区域的植被修复具有重要的科学意义。 (3)由于自然和人为因素的双重影响,塔克拉玛干沙漠南缘的植被出现严重退化。基于对植物水分生理特性研究、繁殖特征研究和合理利用方式研究的结果,提出该区域植被的可持续管理措施和具体建议,具有重要的理论意义。二、主要研究内容 1)研究多年生优势植物幼苗定居过程中种子萌发对主要环境因子的响应特征、幼苗生长对不同盐分条件和水分条件的响应特征; 2)研究多年生植物维持过程的光合水分生理特征和养分利用机制; 3)研究主要多年生优势植物的克隆繁殖特征与水分调控机制; 4)研究主要多年生植物群落稳定分布的生态学基础与可持续管理措施究成果,从经济学角度和生态学角度提出了绿洲前沿植被的可持续管的措施和和具体建议。三、主要技术指标及创新点 1. 主要技术指标 (1)主要研究工作： ① 开展了多年生植物种子萌发对不同生境条件的响应特征研究 ② 开展了植物幼苗生长对不同生境条件的适应机制及可塑性特征研究 ③ 开展了多年生植物的水分消耗特点研究 ④ 开展了多年生植物的养分来源和利用特征研究 ⑤ 开展了主要优势植物根系分株的生长构型格局及其光合水分整合关系研究 ⑥ 开展了多年生植被的自然更新方式与种群结构特征研究 ⑦ 开展了多年生植被种群分布特征与基础生态位研究 ⑧ 开展了植物个体和种群水平的非破坏性生物量估算模型研究;提出了多年生植被可持续管理的具体措施 2. 创新点 (1)系统阐明了极端干旱区主要隐域植物不同生长发育阶段的水分适应机制和响应机理,为绿洲外围植被的可持续管理奠定了理论基础。见：Fanjiang Zeng, TM. Bleby, PA. Landman, et al. Water and nutrient dynamics in surface roots and soils are not modified by short-term flooding of phreatophytic plants in a hyperarid desert [J]. Plant and Soil, 2006, 279：129-139等50篇论文。 Surface roots and soils are not modified by short-term flooding of phreatophytic plants in a hyperarid desert [J]. Plant and Soil, 2006, 279：129-139等50篇论文。 (2)从形态、生理、分子等不同水平,揭示了极端干旱区主要潜水湿生植物的克隆繁殖规律,为绿洲外围植物种群扩大与植被修复途径提供了科学依据。见：Zeng, FJ., Y.Lu, H.-f. Guo, Bo, Liu. Ecological characteristics of Alhagi sparsifolia Shap. Seedling roots under different irrigation treatments[J]. Russian Journal of Ecology, 2012, 43(3)： 196-203 和Beatrix Vonlanthen, Ximing Zhang and Helge Bruelheide. Clonal structure and genetic diversity of therr desert phreatophytes[J]. American Journal of Botany 2010, 97(2)： 234-242等16篇文章。 (3)发现了极端干旱区主要潜水湿生植物的高生产力特性,揭示了高生物量形成机理,划分了生理适应类型,丰富了植物逆境适应理论。见XiangYi LI, LiSha LIN, Qiang ZHAO, XiMing ZHANG, et al. Influence of groundwater depth on species composition and community structure in the transition zone of Cele oasis. Journal of arid land[J], 2010, 4(2), 235?242. 和D. Gries, F. Zeng, A. Foetzki, et al. Growth and water relations of Tamarix ramosissima and Populus euphratica on Taklamakan desert dunes in relation to depth to a permanent water table[J]. Plant, Cell and Environment. 2003, 26, 725-736 等20篇文章。
中文关键词	塔克拉玛干沙漠 ; 优势植物 ; 逆境适应策略 ; 可持续管理
成果类型	基础理论
中图法分类号	Q945
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001538417
来源机构	中国科学院新疆生态与地理研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242139
推荐引用方式 GB/T 7714	曾凡江,李向义,张希明,等. 塔克拉玛干沙漠南缘主要优势植物的逆境适应策略与可持续管理途径[Z]. 基础理论,2006.