为喀斯特石漠化穿上绿衣

作者:    发布时间:2018-07-12   访问次数: 146


贵大新闻网讯  在国家生态文明建设和贵州省“大生态”战略背景下,贵州大学围绕西南高原喀斯特石漠化生态环境重建开展应用基础理论和技术重点研究形成了南方喀斯特生态修复为特色的生态学科团队。由贵州大学生态学学科团队出版的《喀斯特森林生态研究》是我国喀斯特生态学研究的奠基之作,被国内外同行广泛引用并获得高度评价。

自上世纪80年代开始,团队对南方喀斯特石漠化的生境特征进行了系统性研究,以朱守谦先生、已故周政贤先生为代表的老一辈生态学家通过大量的野外调查研究,将喀斯特生境分为6小生境类型,并为之后的喀斯特分类等级评价以及乌江、珠江防护林体系建设和喀斯特石漠化综合治理开展科学研究和技术集成起到重要的奠基作用。

小植物大能量——重建喀斯特退化植被

我国喀斯特分布面积达130万平方公里,占国土面积的七分之一。喀斯特植被破坏后形成的石漠化生境水土流失严重,如何恢复退化喀斯特森林植被提升喀斯特地区生态环境质量成为团队研究核心。

贵州大学生态学学科团队针对喀斯特区域生态植被恢复开展了系列技术研究工作在贵州强度石漠化的花江、毕节地区,在继承老一辈林业生态学家科研成果基础上,以喻理飞教授领衔的科研团队开展了植物物种筛选植被恢复演替过程评价、植物群落配置、植物功能群适应等方面的基础理论和应用技术研究,取得一系列技术成果这些成果被国家林业局重点推广应用于南方喀斯特生态恢复和重建,形成石漠化地区稳定的喀斯特退化植被重建技术的优势学科研究创新团队。团队自八五、九五、十五、十三五期间主持了973项目课题、863项目课题、国家科技攻关项目、国家科技支撑项目、国家重点研发课题以及国家自然科学基金项目和省部级项目。

    团队针对喀斯特生境土层浅薄、土壤水分亏缺的特点,着力从植物生理和形态适应两个方面开展植物对生态因子光照、温度、水分、养分、物质代谢、光合效率等方面的基础理论研究工作探索植物在根、茎、叶、花、果不同部位器官对小生境的生态适应性,并对这一系列指标进行综合评价,筛选了一能够应用于喀斯特生态修复的树种如花椒、金银花、朴树、构树、猴樟、清香木等这些树种应用于贵州喀斯特石漠化地区的植被修复和营造林,取得了良好的生态效益和经济效益,为区域生态环境的综合治理提供了重要的科技支撑。

喀斯特石漠化生态修复效果(左:治理前;右:治理后)

  

小菌种大效力——苗木质量节节高

按常规造林方法,每年只能提高森林覆盖率0.2%,且林分质量不高因此寻找既能提高造林质量,又能改善生态环境的高新生物技术,改革常规造林方法是当前林业科研的紧迫任务。什么样的高新生物技术可解决此问题呢林木菌根化是解决上述问题的根本途径。2015年,团队通过技术研发制定了我国第一个菌根生物技术应用行业技术标准——《林木菌根化育苗技术规程LY/T 2524-2015,该标准对推动我国林业中菌根化生产性育苗造林具有重要意义2017年,“喀斯特植物适应性的菌根调控机理及菌根化育苗技术”项目获贵州省科技进步三等奖,相关技术成果应用于喀斯特石漠化生态治理,取得较好的生态效益和经济效益。

喀斯特石漠化生态修复的重点是进行植被恢复,退化植被的修复前提是选择树种进行种植并快速提高植被恢复效果。由于喀斯特生境具有土层浅薄、水土流失严重导致大量土壤养分丢失土壤表现出时性干旱特点针对这一问题,十余年来,贵州大学生态学学科团队在何跃军教授的带领下,通过国家自然科学基金项目、省部级攻关项目等资助,重点从提高石漠化恢复造林的苗木质量入手,采用微生物菌根技术手段,通过筛选菌根真菌资源进行苗木接种,从喀斯特植物菌根共生适应机理和应用基础理论和技术方面进行研究,目前已分离鉴定了68个丛枝菌根菌种25个杜鹃花类菌种以及10余个外生菌根菌种资源,通过接种实验和野外大田育苗试验,解析了菌根对植物促生效应及抗逆适应机制,相关研究成果在贵州贞丰、毕节、贵阳花溪等石漠化区进行试点,发现接种菌根真菌后苗木整体质量显著提高,生物量促生效应达50%以上,显著降低了苗木感病率。

大田菌根化育苗生产(左图:菌剂施用;右图:培育的菌根化苗木)


建理论重技术——控制喀斯特水土污染

贵州大学生态学学科团队以西南地区喀斯特水土污染控制与治理研究为特色,围绕喀斯特地区矿业集中开发和城镇化过程中诱发的水土环境污染问题,结合岩溶区特殊地质背景特征,研究岩溶环境制约下典型污染物在地表水、地下水、土壤等环境介质及生物中的配分、迁移与转化机制;评估喀斯特水土环境中污染物的生态与健康风险;研究岩溶环境制约下水土污染过程的控制原理、方法和关键技术,建立喀斯特水土环境污染的综合防控理论与技术体系。

2016年,以贵州大学作为第一承担单位,联合省内外其他高校和科研院所,我校吴攀教授作为首席科学家领衔获得国家自然科学基金委联合基金项目“喀斯特地区重金属污染过程与防控机制研究”,项目经费达2520万元项目围绕喀斯特地区矿山环境修复中重金属污染防控的机制理论和应用技术进行系统性研究2017年,团队骨干成员吴永贵教授作为主要参与项目“山区湖库沉积记录及水污染综合防治理论与技术”和“贵州省劣境生态植被修复关键技术创新与应用”分别获贵州省科技进步一等奖和二等奖。这些科研成果解决西南岩溶区资源开发保护与利用、环境污染控制与修复等关键科学与技术问题;初步形成与岩溶环境地质、工程地质、水文地质、农业地质等高度融合的学科特色;为区域资源开发保护与利用、水土环境污染控制与修复、灾害、污染应急处置技术及政府决策提供了重要保障,形成西南喀斯特水土污染控制为特色的优势学科团队

矿山迹地生态修复和治理(图:治理前;图:治理后)

通讯员:学校新闻中心 尹梓熹

责任编辑:龙国媛