項目名稱先鋒植物類蘆對困難立地植被修復機理及應用研

一、項目名稱 先鋒植物類蘆對困難立地植被修復機理及應用研究二、推薦獎種 福建省科學技術進步獎三、推薦單位 福建省教育廳四、項目簡介項目屬于林學學科水土保持領域。困難立地生態(tài)環(huán)境惡劣、水土流失嚴重、生態(tài)恢復困難，對經濟發(fā)展和人類生存構成了嚴重的威脅。困難立地的植被修復是生態(tài)治理中的“疑難雜癥”，土層淺薄，土壤干旱、貧瘠、酸化、重金屬污染等土壤環(huán)境惡劣條件是限制植物種子萌發(fā)與生存的主要限制因子。在項目組早期課題研究項目的野外調查中發(fā)現在立地條件極為惡劣的環(huán)境中一般植物難以生存，卻有野生草類-類蘆（Neyraudiareynaudiana）分布，類蘆為生態(tài)適應性廣、生物量大、用途廣泛的野生草類。為此，針對困難立地的土壤干旱、貧瘠、酸化、重金屬污染等逆境條件，以類蘆為研究對象，系統(tǒng)深入地研究類蘆在各種的逆境條件下的修復機理和耐受能力，以及富集重金屬能力與修復效果。本研究首次系統(tǒng)掌握類蘆對困難逆境的植物修復機理以及類蘆對各種逆境（干旱、貧瘠、酸化、污染等）的耐受能力，為類蘆在困難立地的植被恢復中的技術應用提供科學的依據。率先研發(fā)出類蘆高效修復土壤重金屬的關鍵技術，在類蘆的技術應用上有極大的創(chuàng)新。集成一套類蘆在困難立地上植被修復的應用技術，極大解決了極端困難立地植被恢復的技術瓶頸問題，大大提高困難立地植被修復技術水平，為困難立地的植被恢復提供重要的技術參考。困難立地應用本技術成果不僅可以快速恢復植被，減少水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，并取得了顯著的生態(tài)、經濟和社會效益，在南方困難立地植被恢復中具有廣闊的應用前景。五、主要完成單位：福建農林大學六、主要完成人及其貢獻序號 姓名 工作單位1 蔡麗平 福建農林大學

對成果創(chuàng)造性貢獻項目負責人，全面主持指導、統(tǒng)籌項目進度安排，負責項目各種逆境條件下試驗設計，以及干旱、貧瘠環(huán)境的生理生態(tài)學得數據分析，項目總結報告。侯曉龍福建農林大學負責類蘆對重金屬、酸的修復機理研究。3周垂帆福建農林大學負責類蘆對重金屬的修復機理研究，以及類蘆應用的研究。4吳鵬飛福建農林大學負責類蘆對貧瘠、干旱修復機理試驗，協(xié)助完成總結報告。5岳輝長汀縣水土保持負責成果推廣事業(yè)局6馬祥慶福建農林大學負責試驗設計、成果推廣指導，協(xié)助統(tǒng)籌項目安排。7王友生龍巖市林業(yè)科學負責成果推廣研究所8王益和龍巖市林業(yè)科學負責成果推廣研究所劉愛琴福建農林大學負責試驗過程與協(xié)助成果總結鄒顯花福建農林大學負責覓養(yǎng)試驗與數據分析七、代表性論文專著目錄1、發(fā)表論文1）ChuifanZhou,MeiyingHuang,YingLi,JiewenLuo，LipingCai#（通訊作者）.ChangesinsubcellulardistributionandantioxidantcompoundsinvolvedinPbaccumulationanddetoxificationinNeyraudiareynaudiana[J].EnvironmentScienceandPolltionResearch,2016,23:21794-21804.2）蔡麗平,吳鵬飛,侯曉龍,張蕓,劉訓呈,馬祥慶#（通訊作者）.類蘆根系對不同磷脅迫的形態(tài)學響應[J].草地學報,2015,(01):137-142.3）蔡麗平,吳鵬飛,侯曉龍,馬祥慶#（通訊作者）,江碩,任晶晶.磷脅迫對水土保持先鋒植物類蘆光合特性的影響[J].水土保持學報,2012,(06):281-285.4）蔡麗平,吳鵬飛,侯曉龍,馬祥慶#（通訊作者）,鄭珊珊,鄭錦文.類蘆根系對不同強度干旱脅迫的形態(tài)學響應 [J].中國農學通報,2012,(28):44-48.5）蔡麗平,吳鵬飛,侯曉龍,馬祥慶#（通訊作者）,張蕓.干旱脅迫對水土保持先鋒植物類蘆光合特性的影響[J].水土保持學報,2011,(06):237-241+259.6）王玉珍，蔡麗平#,周垂帆,侯曉龍,鄒顯花.先鋒植物類蘆抗逆性及其應用[J].草業(yè)科學,2017,34(8):1601-1610.7）黃玫英,羅潔文,黃彩鳳,周垂帆#（通訊作者）.Pb在類蘆組織和亞細胞中的分布規(guī)律和毒害效應[J].農業(yè)環(huán)境科學學報,2016,(11):2077-2085.8）羅潔文,黃玫英,殷丹陽,吳鵬飛,蔡麗平,周垂帆#（通訊作者）.類蘆對鉛鎘的吸收動力特性及亞細胞分布規(guī)律研究[J].農業(yè)環(huán)境科學學報,2016,(08):1451-1457.9）羅潔文,李瑩,蘇爍爍,黃曉敏,周垂帆#（通訊作者）.類蘆根系抗氧化酶和植物螯合肽對Cd、Pb脅迫的應答[J].生態(tài)環(huán)境學報,2016,(06):1047-1053.10）韓航,陳雪嬌,侯曉龍#（通訊作者）,劉愛琴,蔡麗平,周垂帆,馬祥慶.Cd脅迫對類蘆生長及酶活性的影響[J].農業(yè)環(huán)境科學學報,2016,(04):647-653.2、研究生論文（1）劉明新.福建主要崩崗侵蝕區(qū)植被恢復與演替研究.福建農林大學，2009（碩士）（導師：馬祥慶）（2）莊凱.福建不同類型礦山廢棄地植被的恢復與重建研究 .福建農林大學，2009（碩士）（導師：馬祥慶）3）張蕓.類蘆對異質供磷的生理生態(tài)響應機制研究.福建農林大學，2011（碩士）（導師：馬祥慶）4）蔡麗平.崩崗侵蝕區(qū)先鋒植物類蘆對環(huán)境脅迫的生理生態(tài)學響應機制.福建農林大學，2012（博士）（導師：馬祥慶）5）陳雪嬌.類蘆對酸和重金屬脅迫的形態(tài)及生理響應研究.福建農林大學，2015（碩士）（導師：馬祥慶、侯曉龍）6）羅潔文.類蘆對重金屬的吸收富集及修復效果研究.福建農林大學，2017（碩士）（導師：劉愛琴、周垂帆）八、主要知識產權名稱證明目錄1、蔡麗平，馬祥慶，侯曉龍，鄒顯花 .一種用于治理紅壤強度侵蝕坡地的方法（專利號:ZL201410408268.9）2、周垂帆,于姣妲,殷丹陽.可實時檢測不同深度土壤狀態(tài)的根箱裝置 .（專利號：ZL201720028568.3）3、周垂帆,殷丹陽,于姣妲,吳佳美.模擬降雨對土壤養(yǎng)分和污染物淋溶的實驗裝置 .（專利號：ZL201720030996.X）4、李瑩,周垂帆,殷丹陽,吳鵬飛,馬祥慶.評價植物根系對污染物垂直方向生長回避的裝置.（專利號：ZL201521074118.5）5、周垂帆,李瑩,殷丹陽,侯曉龍,吳鵬飛,馬祥慶.一種多室型蚯蚓回避試驗裝置 .（專利號：ZL201520674599.7）6、周垂帆,殷丹陽,羅潔文,侯曉龍,吳鵬飛,馬祥慶.評價污染物對蚯蚓毒性的模擬土壤溶液試驗裝置.（專利號：ZL201520603978.7）7、周垂帆,蔡麗平,殷丹陽,李瑩,吳鵬飛,馬祥慶.用于評價植物根系對污染物回避試驗裝置及方法.（專利申請?zhí)枺篊N201510517346.3）8、周垂帆,殷丹陽,李瑩,吳鵬飛,馬祥慶.繪制根際平面pH分布圖的裝置及方法.（專利申請?zhí)枺篊N201610410809.0）九、推廣應用情況本項目技術屬于生態(tài)公益類，解決了極端困難立地植被恢復的技術瓶頸，在困難立地的植被修復上應用效果極佳，產生極大的生態(tài)效益、社會效益，對保護生態(tài)環(huán)境起到極大作用。困難立地土壤環(huán)境極端惡劣、植被恢復難度極大，用類蘆進行植被修復后，以保護生態(tài)為主，未考慮類蘆經濟開發(fā)利用，因此沒有產生直接經濟效益。但在生態(tài)恢復應用中，傳統(tǒng)困難立地通過土地復墾技術資金昂貴，恢復效果不佳，而且成果難以維持，造成重復治理，浪費資金。項目成果推廣應用后，促進水土流失區(qū)、礦山廢棄地等困難立地環(huán)境的植被恢復，可降低治理成本20-60%，且植被恢復效果好，提高困難立地植被覆蓋度，減少水土流失，減輕溝道泥沙危害，減輕污染、保護水質，改善環(huán)境質量，提高土地利用率和生產率、增加林農收入，具有顯著經濟效益。類蘆生物量大，且生態(tài)價值與經濟價值兼具的高價值的草