“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目申请表-201508

附件1：“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目申请表申请人姓名：石花花所在高校：贵州师范大学申请研究所：中国科学院地球化学研究所研究所指导教师：吴沿友申请项目名称：喀斯特适生植物的筛选技术及原理申请资助金额：10000元中国科学院前沿科学与教育局制2015年5月申请人姓名石花花学号130903030044就读高校贵州师范大学所属院系生命科学学院手机[phone]电子信箱[e-mail]指导教师姓名单位职称吴沿友地球化学研究所研究员项目成员姓名所在单位专业雷啟奎贵州师范大学生物技术何治霆贵州师范大学生物技术申请人简介我叫石花花，现在是一名贵州师范大学生命科学学院生物技术专业的大三的本科生。本人平时喜欢运动、看书，对于我的专业有着浓厚的兴趣，高考填报志愿时生物是我报的每个学校的第一专业，生物是我认为世界上最神奇的学科，自己也愿意去研究去钻研，在大二上学期我加入了学院老师的研究课题。在校期间，课堂上认真听讲，遇到不理解的问题会与老师及时沟通。在每个学期的考试中都取得了良好的成绩，大二取得了班级第一名的好成绩。在课外我也喜欢读相关的书籍，通过书籍了解生物的各个方面。平时自己会有自己的想法和一些创意也会问老师，并查资料去思考实验的可行性。现在自己也在考研的准备中，希望将来能更好的提高自己的能力、锻炼自己，能通过努力实现自己的梦想。项目意义、内容及方案进度项目意义：中国喀斯特(岩溶)分布面积广，约为130多万Km2，其中石漠化面积约占28.7%。而贵州是我国西南喀斯特发育最为强烈的省份之一。南方石漠化是制约我国西南地区可持续发展的主要生态环境问题。而喀斯特地区的水文地质结构通常表现出地上地下双重空间结构，基岩裸露，地表发育出很多的溶洞，溶洼，落水天窗等结构，雨水很快渗透到地下而地表很难赋存足量的水分供植物生存发展，造成水土分离的困局，使得喀斯特地区表现出土壤干旱，保水性较差，高pH，高钙和高重碳酸盐等脆弱生境，限制了大多数的植物生长和发育。尽管喀斯特生境较为脆弱，但仍然有部分植物能够在喀斯特脆弱生境下正常生长，根据这一现象，吴沿友研究员率先提出了“喀斯特适生植物”这一重要概念，并在以后长期的野外调查和室内研究的基础上，结合众多学者对喀斯特地区植物的生存机制发现，逐步认同了喀斯特适生植物存在一系列的适生机制，这主要包括生物多样性，岩石风化作用，无机营养利用，碳酸酐酶利用及独特的抗逆性等策略和机制。上述机制和未认知的其他机制是喀斯特石漠化地区适生植物的生存和发展的重要机制。喀斯特石漠化地区的适生植物能够很好的生存和发展，这与它们独特的适生性密切相关。在石漠化地区，脆弱生境必然影响植物对水分，养分和大气二氧化碳等资源的吸收利用，进而影响植物的光合作用。在脆弱生境下，如干旱，高pH，高重碳酸盐，低营养，均会通过限制根部对水分，养分的吸收和利用，降低叶片气孔导度来减少植物对大气二氧化碳的吸收利用，影响植物对碳的同化，减少生物量产出。但石漠化地区的适生植物能够利用体内的高碳酸酐酶活力来催化重碳酸盐生成水分和二氧化碳来直接或间接补偿植物在脆弱的石漠化生境下因气孔关闭或土壤缺水造成水分和二氧化碳的供应不足。结合目前吴沿友研究员课题组已有的研究成果和技术，在实验室模拟喀斯特逆境，同时结合野外实地调查结果，进行喀斯特适生植物的筛选。因此，筛选适合喀斯特适生植物对回复喀斯特石漠化地区变得非常重要。项目内容：对喀斯特地区植被进行调查，根据喀斯特适生植物原理选择可能的适生植物，然后采集相关植物的种子，在实验室模拟喀斯特逆境，筛选出喀斯特适生植物。方案进度：9月至10月野外考察喀斯特地区植被类型，采集相关植物种子。10月至11月进行种子萌发实验；12月-6月进行实验室模拟实验，定期测定植物的光合作用、叶绿素荧光等气体交换指标，生长速率和生物量指标，叶片的δ13C和δD值，碳酸酐酶活力等生化指标，定性和定量分析植物的生物量产出和无机碳利用能力对不同喀斯特环境的响应程度。7月-8月整理实验数据，撰写论文。预期成果（写明项目特色与创新点）本项目的创新点是把理论分析与野外实验相结合，将植物生理生化及生态学、地球化学等学科进行交叉结合研究，从植物的生长速率及生物量的产出来定性和定量分析植物的生物产出对喀斯特环境的时空响应；从植物的光合作用和叶绿素荧光等指标来定性和定量分析植物的生理生化指标对喀斯特环境的时空响应；进一步完善喀斯特适生植物筛选的原理，在原有适生植物的基础上筛选出新的适生植物，在核心期刊上发表论文1篇。经费预算序号科目预算金额（元）1材料费15002差旅费25003测试化验加工费20004劳务费25005出版/文献/信息传播/知识产权事务费1500合计10000申请人所在单位意见（学院/学校）负责人（签名）：单位公章：年月日研究所指导教师推荐意见导师（签名）：年月日研究所意见是否同意资助______；资助金额________元负责人（签名）：单位公章：年月日*表格空间不足的，可以扩展附加页。