环境与资源学院“十二五”标志性成果简介2017-01-04    文字:环境与资源学院

环境与资源学院标志性成果简介-1

标志性成果名称

内蒙古高原湿地土壤微生物功能群及其多样性与生态系统功能研究

标志性成果简介:

国家“973”计划前期课题“内蒙古高原湿地土壤微生物功能群及其多样性与生态系统功能研究” (2009-2011)通过科技部组织的项目验收。课题主持人为赵吉教授。课题重点搞清了内蒙古高原河、湖湿地土壤微生物群落结构和多样性特征,揭示了微生物功能群在生态系统中具有重要的功能作用。本课题验收时发表学术论文14篇,其中SCI、EI收录论文8篇。经科技部专家组认真考核,获得一致认可,认为达到国内领先水平。

课题围绕湿地生态系统中的植物-土壤-微生物系统的关键生态过程,搞清了土壤微生物群落结构和多样性特征,揭示了微生物功能群在生态系统中具有重要的功能作用。通过分析内蒙古高原河、湖湿地植物群落的空间分布格局,完成锡林河中游河漫滩微地形测定及大比例尺植物群落分布格局示意图的制图。揭示了湿地植物群落的组成、结构及其功能特征。天然湿地土壤微生物的陆向分布呈现单峰规律,显示了土壤微生物类群从湿生向陆生过渡的基本特征。建立了两种拥有自主知识产权的湿地土壤微生物基因组总DNA提取方法。采用微生物分子生态学技术16S rDNA-PCR-DGGE和功能基因PCR-T-RFLP获得了河湖湿地土壤细菌及碳氮功能菌的群落结构图谱及多样性指标。nosZ和pmoA基因的RFLP结果显示,干涸湖泊湿地土壤反硝化细菌和甲烷氧化细菌菌群对湖泊干涸响应明显。氨氧化细菌(AOB)的数量与土壤中NH4+-N的变化存在良好响应。对AOB的DGGE及系统发育分析发现,β-Proteobacteria占主导地位,河流湿地中亚硝化单胞菌Nitrosomonas为AOB群落中的优势菌。

以该课题执行为契机,课题组微生物分子生态热点领域研究全面启动,湿地氨氧化菌和甲烷氧化菌环境功能性方面获得系列创新成果,相继又获批二项国家自然科学基金项目“蒙古高原沼泽化湿地甲烷及氨氧化菌的空间异质性与环境功能性研究”(2012-2015),“蒙古高原河流湿地厌氧氨氧化及反硝化菌群空间异质性与脱氮特征研究”(2014-2017),环境与资源学院有关环境生物技术与北方高原湿地的研究形成了一个有特色的优势学科方向。

环境与资源学院标志性成果简介-2

标志性成果名称

乌梁素海湿地生态系统恢复与重建关键技术研究与示范

标志性成果简介:

2011年获批国家科技部”十二五”科技支撑计划项目——乌梁素海湿地生态系统恢复与重建关键技术研究与示范(2011BAC02B03),资助经费1244万元。项目承担单位是内蒙古大学,参加单位包括中国林业科学研究院湿地研究所和内蒙古自治区环境信息中心,项目主持人为王立新教授。

本项研究基于乌梁素海、入湖的总排干、三、五、七排干以及黄河上下游等1986~2014年水质监测数据,厘清了乌梁素海主要水质指标的空间分布;基于植物群落调查、遥感反演、枯落物分解实验和混合演化算法模型模拟预测,厘清了乌梁素海湖滨带芦苇生物量的空间分布格局和水下枯落物分解动态,辨识了湖泊潜在生物淤积的位置及淤积量;基于生态化学计量学、养分吸收动力学和水培实验,评估了乌梁素海湿地及其周边植物区系中芦苇、香蒲、藨草、唐古特白刺和碱蓬等主要优势植物在氮磷摄取、防风固沙等的生态功能以及胡杨等恢复植物的盐分富集及吸盐功能,进而从中筛选出了吸纳湖泊氮磷等营养物质能力强的湿地植物;通过风沙输移定位监测和河道产流监测和模型模拟,评估了乌梁素海乌梁素海风沙淤积和洪水产流分布。

通过本项目的实施,研发了风沙淤积控制、外源污染削减截留控制、内源污染削减截留控制等技术,并进行了面积为300亩的试验示范,为“十二五”期间湖泊湿地生态系统恢复与重建提供科技支撑与技术示范。

2015年,本项目顺利通过国家科技部组织的项目验收。通过本项目的实施,凝炼形成了“环境生态与旱区水资源”科技创新团队,培养了3名湿地科学和环境生态学领域中青年学术带头人,2人入选第五批“草原英才”,1人入选内蒙古自治区“321人才工程”第一层次人选,1人入选内蒙古自治区“青年科技领军人才”,2人入选“321人才工程”第二层次人选;依托本项目,成功获批2项9人的国家留学基金委资助的出国访学团队,培养博士研究生4名,硕士研究生40名;发表学术论文41篇,其中SCI或EI收录论文22篇;出版专著1部;申请专利技术1项,获得专利技术授权4项和计算机软件著作权登记证书1项。

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