基于遥感影像的和林格尔黄土丘陵区治理成效分析

黄土丘陵生态环境脆弱、水土流失严重,其生态修复与植物景观营造对于保障区域生态安全、改善流域生态环境、带动流域生态文明建设具有重要作用。本研究以内蒙古黄土丘陵生态脆弱区为研究对象,应用遥感分析的方法,分析了采取人工植被修复措施后生态修复区治理前后的归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、植被覆盖度、生态脆弱性指数以及水土保持能力随修复状况的动态变化规律。结果表明:采取人工植被恢复措施使得生态系统的自我恢复能力逐渐增强。经过10年的治理,两个修复区NDVI 0.5的平均面积占比从0.61%增加到34.52%;植被覆盖度>60%的平均面积占比增加了52.46%;微度脆弱区域面积占比平均上升至76.20%,水土保持能力较好的面积平均占比提高到59.07%,生态系统自恢复能力呈变好态势。研究结果可为我国黄土丘陵区生态修复工作的开展提供科学依据和理论参考。

退化沙化草地人工补播植被重建研究

本研究选用小叶锦鸡儿、沙打旺、沙蒿和羊柴对内蒙古东乌珠穆沁旗退化沙化草地进行人工补播,设置沙质退化草地补播、裸沙地补播、风蚀坑补播和裸沙地沙障+补播和沙质退化草地未补播(CK)5个试验处理,于2009年、2013年~2016年的7月下旬至8月上旬进行野外观测,并对各处理的群落特征、重要值、多样性、现存量和补播植物越冬率等进行了分析和研究。结果表明,沙质退化草地通过补播可增加草地植物种类组成;沙打旺是最适合在沙质退化草地补播的植物种,风蚀坑补播最适宜的草种为羊柴和沙打旺。裸沙地沙障+补播能够保持较高的地上现存量水平,裸沙地补播维持较高的地上现存量时间较长。补播植物越冬率为小叶锦鸡儿>羊柴>沙篙>沙打旺。

高抗寒毛白杨杂种离体培养及玻璃化苗研究

为了能够将毛白杨优良资源应用到41°N以北地区,为中国北方生态防护林建设提供优良苗木,利用高抗寒性毛白杨杂种‘蒙树1号杨’切枝水培嫩芽为外植体,开展了最佳消毒剂和消毒时间筛选,以及无菌苗茎段增殖、叶片分化、生根培养和玻璃化苗恢复培养研究。嫩芽在0.10%升汞中灭菌5 min效果最佳,外植体污染率为15.60%、萌芽率达77.70%;最佳茎段增殖培养基为MS+0.20 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,平均分化出芽4.21个;不定根最佳诱导培养基为1/2 MS+0.50 mg/L IBA+0.20 mg/L NAA,生根率达93.90%;玻璃化苗在MS+0.2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂培养基中恢复效果最好,恢复率达82.38%。‘蒙树1号杨’离体快繁体系的建立,为毛白杨体细胞多倍体育种及中国西北地区园林绿化和生态建设夯实了基础。

元宝枫幼苗对不同水分条件的生理生化响应

为揭示不同水分条件下元宝枫幼苗的生理变化,试验选用6对叶龄的元宝枫幼苗作为材料,采用人工控水处理法,研究不同水分条件下元宝枫幼苗的生理响应。结果表明:随着基质含水量的增加,元宝枫幼苗抗氧化酶活性、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均表现为先降低后升高的趋势。随着处理时间的延长,抗氧化酶活性及丙二醛含量均有所降低,说明元宝枫幼苗有较强的适应性,能通过抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量的调整,有效地防止质膜氧化的伤害,适应不同水分环境。元宝枫幼苗适宜生长的水分条件为基质饱和含水量的20%~60%。

过表达兴安落叶松TPP基因增强拟南芥对盐胁迫的耐受能力

兴安落叶松(Larix gmelinii)是极为重要的造林针叶树种,具有早期速生、抗逆性强、生态效益好等特点。海藻糖参与调控干旱、寒冷、盐害等多种逆境胁迫,海藻糖-6-磷酸磷酸酶(TPP)是海藻糖合成通路的重要酶。从兴安落叶松逆境胁迫转录组中筛选到LgTPPI.1基因全长序列,克隆了其编码区(CDS),构建了重组载体并获得过表达LgTPPI.1拟南芥纯合株系。结果表明,LgTPPI.1 CDS全长1 236 bp,共编码411个氨基酸;LgTPPI.1基因的mRNA在根和茎中表达水平较低,在针叶中表达水平较高;过表达LgTPPI.1基因拟南芥在盐胁迫下海藻糖含量显著提高、脯氨酸和抗氧化酶类活性增加、胁迫响应标记基因表达上调、对盐胁迫的耐受性增强。这些结果表明,裸子植物利用与被子植物类似的海藻糖通路来耐受非生物胁迫。为后续进一步解析落叶松中海藻糖合成相关基因的功能,揭示裸子植物中针叶树对逆境的响应机制奠定基础。