评审组:农林养殖组
项目名称:旱区林木抗旱速生的水力学机制及评价体系
提名单位: 杨凌农业高新技术产业示范区管理委员会
提名等级:二等奖
提名单位意见: 在我国广袤的干旱、半干旱地区,水分是限制植物生存与生长的最主要环境因子。然而,当前关于林木抗旱与速生的水分生理机制仍属基础研究中的薄弱环节,并且缺乏高效、精准的抗旱性与速生性评估体系,导致植被恢复与重建中树种选择、经营目标确定及植被抚育管理缺乏系统理论指导,严重制约了该区域生态修复工程的科学实施。 针对以上问题,本项目依托两项国家自然科学基金面上项目,开展了长达十余年的持续研究。项目阐明了旱区林木抗旱性的木质部结构基础,揭示了其抗旱的水力学机制,解析了林木速生的水力学原理,系统评价了基于栓塞脆弱性测定技术的抗旱评估方法的准确性与适用范围,建立了更高效、可靠的抗旱性评价体系;同时,提出了基于水力学指标的林木速生性筛选新方法。项目成果具有显著的理论与应用创新价值。在理论层面,提出了新机制、新理论、新方法、新指标,深化了我们对树木抗旱与速生机制的认知。在实践层面,使得林业科研工作者可以通过在短时间内准确测定栓塞脆弱性,高效判定林木的抗旱性,在林木生长的苗期,通过测定水力效率高效确定其长期速生潜质。相关成果可为旱区选育抗旱、速生的林木品种,恢复植被,保护环境,维持生态平衡提供重要指导。 提名者认真审阅了项目材料,成果材料齐全、内容真实、符合规范,科技应用意义重大,无知识产权纠纷,完成人排名无异议,符合陕西省自然科学奖提名条件,提名推荐该项目为陕西省自然科学奖二等奖。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:蔡靖
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北农林科技大学
    完成项目时所在单位:西北农林科技大学
    对本项目主要学术贡献:负责项目总体设计,方案制定,组织实施,项目实施过程中共培养研究生20人次(见附件9-1 ~ 9-2:人才培养情况)。创造性地构建了基于导管直径径级的栓塞脆弱性曲线,率先精确量化了导管直径与栓塞脆弱性之间的关系。提出了“纤维桥“假说,证明了“纤维桥”是比纹孔更为安全的水分输导结构,揭示了林木抗旱的新机制;明晰了影响栓塞脆弱性大小的关键纹孔膜结构特征;揭示了植物在干旱及复水过程中的水力学变化特征;厘清了栓塞脆弱性快速测定方法的准确性和局限性;建立了苗期筛选速生林木品种的水力学指标体系。对应代表作1 ~ 5,对重要科学发现一、二、三具有创新性贡献。
  2. 姓名:赵涵
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北农林科技大学
    完成项目时所在单位:西北农林科技大学
    对本项目主要学术贡献:评价了离心机法建立沙棘栓塞脆弱性曲线的可靠性,从木质部解剖结构,尤其是纹孔膜超微结构层面,阐释了沙棘的抗旱木质部结构特征,并利用电子显微镜证实了“纤维桥”结构的存在。揭示了杨树速生的水力学机制,提出了小枝、根系和整株的水力效率可作为在林木生长的苗期筛选速生品种的快速有效指标。对应代表作5,对重要科学发现三具有创新性贡献。
  3. 姓名:姜在民
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北农林科技大学
    完成项目时所在单位:西北农林科技大学
    对本项目主要学术贡献:参与项目申请立项工作,探明了旱区抗旱树种木质部解剖结构与栓塞脆弱性的关系,揭示了抗旱树种木质部导管的解剖结构特征,营造了不同生长速率杨树无性系测定林,揭示了杨树速生的水力学机制,提出了小枝、根系和整株的水力效率可作为在林木生长的苗期筛选速生品种的快速有效指标。对应代表作5,对重要科学发现三具有创新性贡献。
  4. 姓名:尹鹏先
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西北农林科技大学
    完成项目时所在单位:西北农林科技大学
    对本项目主要学术贡献:重点评估了注气法与离心机法建立的栓塞脆弱曲线的准确性,提出了“加压气体干燥纹孔膜”和“溶解气体溢出”两种假说,揭示了注气法中栓塞形成的新机理。对应代表作4,对重要科学发现二具有重要贡献。
  5. 姓名:王瑞庆
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北农林科技大学
    完成项目时所在单位:西北农林科技大学
    对本项目主要学术贡献:重点评估了离心机法建立的栓塞脆弱曲线的准确性,从植物水分关系角度有力证明“r 形”栓塞脆弱性曲线是人为造成的栓塞假象,阐明了离心机法产生“r 形”栓塞脆弱性曲线的根本原因,使用数学和物理建模手段首次推导了离心过程中微气泡在“开口导管”中的膨胀过程及栓塞假象的诱发条件,明确了气泡稳定性的临界张力与气泡半径的关系,使植物水力学者对于栓塞假象形成了新认知。对应代表作3,对重要科学发现二具有重要贡献。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西北农林科技大学
    单位贡献:西北农林科技大学作为项目主要完成单位,负责支撑项目的立项申请申报和资金争取;对项目的实施给予试验条件、设施、经费、人力、物资等方面的保障和支持。同时,负责项目进展总体管理,包括计划制订、实施、总结等的跟踪督促、检查,保证了项目任务顺利实施和目标的全面实施。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处