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荒漠生态治理造林新技术 [中国科学:生命科学] 精选

已有 7437 次阅读 2014-3-28 15:17 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流| 荒漠生态治理

无灌溉条件下荒漠种植植物为什么成活率低、生长缓慢?最近的一项以梭梭为对象的研究发现在许多生境下荒漠地表高温(≥ 50oC)往往成为制约其幼苗成活和生长的关键因素,这为荒漠生态治理措施提供了新思路。

这篇名为“无灌溉管件防护梭梭荒漠造林新技术及其示范推广”的研究论文发表于《中国科学:生命科学》2014年第42卷第3期,重点介绍了针对荒漠地表高温这一逆境因子发明的荒漠造林新技术。该项技术由南京农业大学与新疆农业大学的科研团队联合发明,领导该团队的是南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室的麻浩教授,主要研究人员包括张桦,马林,任财,王泽,高新,方辉,何小玲。

荒漠化治理已成为世界性难题,制止沙漠扩张、绿化沙漠已成为21世纪人类争取生存环境、扩大生存空间的首要问题。梭梭是一种耐旱、耐高温、耐盐碱、耐风蚀植物,是我国荒漠区固沙造林面积最大的建群树种,也是我国荒漠生态恢复和治理首选植物之一,因而如何加快梭梭林的恢复与营建工作,已成为新疆乃至我国整个西北地区风沙治理和生态建设工程的重要工作。目前我国梭梭林的恢复和重建工作主要采用两种方式,一种是依靠梭梭天然自我恢复,但由于自然恢复地区大多生态环境异常恶劣,自然恢复方式非常困难且需年限长;另一种是采用灌溉和无灌溉方式人工种植梭梭。采用灌溉方式存在亩投入成本高、耗水量大等瓶颈问题,不易大面积推广;而采用无灌溉方式,存在直播苗和移栽苗保存率低、生长缓慢等瓶颈问题。这制约了荒漠生态治理进程。

植物幼苗期是其存活和生长最脆弱时期。荒漠往往被认为缺水,因而人们常将梭梭幼苗保存率低、生长缓慢的主要因素归因于荒漠干旱导致。事实上,著名科学家钱学森在荒漠深处建立导弹基地时,就发现沙漠并不是寸草不生,许多生境所蕴藏的水分能满足乡土植物生长,因而于1984年首次提出沙产业概念。因此,由南京农业大学与新疆农业大学的联合科研团队另辟蹊径,从沙漠地表高温这一可“烫熟鸡蛋”的逆境因子入手,发现荒漠地表高温可“灼伤”梭梭幼苗,在许多荒漠生境下往往成为制约其成活和生长的关键因子,但在荒漠梭梭造林过程中,这一关键逆境因子往往被忽视。针对这一逆境因子,该团队经多次研究和实践最终发明了“无灌溉管件防护梭梭荒漠造林新技术”。

该发明技术采用管件防护梭梭幼苗,可有效提高幼苗的保存率(70%)和年生长量(>20%)(1)。它适宜在地下水位相对较高、或湿沙层相对丰富的荒漠半荒漠地区使用,具有①春夏季白天可有效降低管件内部地表温度,防止“灼伤”幼苗;②可有效降低幼苗遭受风沙和小动物对幼苗的危害;操作简单、不需灌溉,既宜秋植也宜春植,既可直播也可移栽;④也适用于其他荒漠植物种植或造林等特点和优点。

以该项技术为核心内容的研究成果20117月通过了教育部科技成果鉴定。包括2名院士在内的生态、林学和荒漠化防治领域的国内外著名专家一致认为,该研究成果具有重要研究意义和推广应用价值,可为我国荒漠生态恢复和重建工作提供理论和技术支撑,将有效推进我国荒漠区风沙治理和生态建设进程。

麻浩教授领导的团队,近年来一直致力于荒漠生态恢复和重建领域研究工作。2012-2013年该项技术已在新疆、甘肃和内蒙古荒漠地区示范推广了近2万亩。作为该项研究的主要完成人,麻浩表示:“科技创新,让沙漠变绿洲的中国梦不再遥远!

1 采用新技术刚种植(A)和种植后生长了一年半的(B)连片梭梭林对比图(新疆吉木萨尔县)

  

     该研究得到了国家自然科学基金项目(31260181)和科技部农业科技成果转化资金项目(2012GB2G400497)资助。

 

参考文献

麻浩, 张桦, 马林, 任财, 王泽, 高新, 方辉, 何小玲. 无灌溉管件防护梭梭荒漠造林新技术及其示范推广. 中国科学:生命科学, 2014, 44(3): 248-256.  [《中国科学:生命科学》2014年第3期“生态恢复与重建”专题]http://life.scichina.com:8082/sciC/CN/abstract/abstract513928.shtml

Yu T, Ren C, Zhang JP, He XL, Ma L, Chen QJ, Qu YY, Shi SB, Zhang H, Ma H. Effect of High Desert Surface Layer Temperature Stress on Haloxylon ammodendron (C. A. Mey.) Bunge. Flora, 2012, 207:572-580

 

 



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