科学研究 |
1. 森林培育 根据当前林业建设的需要和本学科发展现状及趋势,森林培育学科主要设以下研究方向: 1.1 南方山地人工林培育理论与技术 本方向立足贵州高原,面向广大南方山地,以适宜在南方山地发展的我国主要用材树种马尾松、杉木及优质阔叶乡土树种为主要研究对象。围绕定向、速生、丰产、优质、稳定和高效为研究目标,将地质地貌学、生态学、生理学、生物学、分子生物学及林木遗传育种等基础研究与造林、经营等相关的实用技术研究紧密结合,系统深入地开展遗传控制、立地控制、密度控制、经营措施与人工林产量和质量(材性)的关系、人工林产量形成机理、森林复合经营及生态系统调控、低效林改造及可持续经营、林地生产力长期维护等理论与技术相关研究,为人工林多目标可持续经营及培育模式的优化提供理论依据和技术支撑,逐步形成具有一定特色和优势的南方山地人工林培育理论与技术、人工林生态系统调控等研究方向。 1.2 林木栽培生理生态与分子生物学 以南方主要用材树种马尾松、杉木和优质乡土阔叶树种、乡土特色经济林树种为主要研究对象,应用试验生态、生理生态、生理生化及分子生物学多学科交叉的方法,开展其对光、温、水、肥、气及其协同作用的响应和适应性规律研究,揭示林木不同生长发育阶段适应环境和产量形成的生理生化基础及分子机理,为林木丰产培育技术措施的制定提供理论基础;开展极端环境因子(包括干旱、低温、高温、高浓度CO2等)对研究对象生长状况、生理生化及分子生物学等方面的影响,揭示极端环境因子影响林木生长发育、产量形成的生理生化及分子机理,建立在极端环境条件下林木培育的应激反应技术体系;针对研究对象与微生物共生的普遍现象,开展林木根际、种子际微生物多样性研究,筛选优质促生菌株进行林木生长生物调控研究,揭示林木生物调控的生理生化基础及分子机理,构建优良的林木-微生物共生体系。从细胞生物学和转录组学、蛋白组学及代谢组学等方面研究林木的抗逆分子生理等。 1.3 种苗繁育与生物技术 以主要造林树种马尾松、杉木和优质阔叶乡土树种猴樟、闽楠、花榈木、红豆树等为研究对象,开展林木种子休眠特性及破除方法、林木种子贮藏新技术、幼苗不同发育阶段对水分、养分的动态需求规律、及其对逆境的响应或适应性规律研究;开展主要造林树种和优质阔叶乡土树种的精准化种子处理、营养调控和水分控制的关键技术及其对逆境的响应或适应性机制研究,进而形成从种子处理、育苗基质选择与制备到生产作业(播种、施肥、灌溉、密度控制、促根)等环节的精准化育苗技术,并制定相应技术规程;开展主要树种体细胞胚胎发生及其再生体系的构建等组织培养、扦插、嫁接等无性快繁、细胞生物学和转录组学、蛋白组学及代谢组学等多组学方面的相关研究,进而从细胞生物学及分子生物学角度解析构建主要树种快繁过程中的生理生化基础和分子机理。 1.4 特色经济林培育 以贵州乡土特色经济树种(油茶、核桃、皂角、豹皮樟等)为重点研究对象,采用常规育种与现代生物技术相结合的方法,从细胞、生理、分子、个体和群体水平,主要开展经济树种遗传资源收集、保存、评价与良种选育;经济树种常规遗传改良;经济树种优质丰产栽培理论与技术;经济树种重要基因的分离克隆及功能分析;经济树种分子遗传改良;经济树种细胞育种和次生代谢产物等研究;开展经济林产品加工与分析利用,天然有机成分开发利用等方面研究。
2. 林木遗传育种 重点开展特色植物种质资源发掘利用、林木遗传育种、生物技术、杂交技术、林木抗逆与发育机理、木材及果实重要特征形成与调控的生理和分子机制、育种群体和生产群体构建与应用、种子园建园及丰产技术等研究。 特色和优势:在马尾松特优种质(抗旱、耐低磷、红心材等)发掘利用、叶芽发育及休眠机理、相关基因表达与调控机制,以及遗传多样性形成与进化特征等方面取得突破和创新,具有鲜明特色和优势。 2.1 森林遗传与林木种质资源 主要进行西南地区重要森林树种的遗传多样性、群体遗传结构、不同性状在群体、个体、细胞及分子水平上的遗传变异规律和进化机制,优异基因克隆与利用等相关研究,进行种质资源收集、保存和评价,优异种质的发掘与利用,为加速育种进程、提高育种效率提供支撑。 2.2 林木遗传改良 针对西南地区生态公益林、商品林建设中对速生、丰产、优质、高抗林木、经济林新品种需求,利用选择、杂交、诱变和基因工程等技术,培育优良林木新品种。 2.3 林木良种繁育 进行主要造林树种良种基地营建和管理关键技术研究,提高种子产量与遗传品质;以无性繁殖困难的树种为对象,以树种生物学特性和细胞全能性理论为基础,开展相关树种无性繁殖技术研究,加快良种繁育速度,提高良种繁育效率。
3. 环境生态 本研究方向立足贵州森林生态系统,从森林-土壤-土壤生物相互关系出发,研究环境演变及物质流过程机制,着重从如下多个方面开展相关研究:(1)森林环境的演变及其林木生长对环境演变的响应;(2)森林生态系统物质流过程机制;(3)森林-土壤-土壤生物相互关系及其演化机制;以地质、土壤演变为基础,以贵州主要的人工林马尾松、喀斯特森林等为对象,研究森林生态系统中土壤生物驱动下的元素过程机制等内容,探讨森林生态系统元素行为过程,林木生长对环境演变的响应,探讨环境变化对森林生态系统的促进机制等。 本研究方向的特色和优势在于:以地质地貌背景、贵州主要人工林马尾松、喀斯特森林生态系统森林土壤及其肥力特征、水土流失及其防治、森林生态系统物质流过程、机制及评价、退化系统恢复等为主要研究对象,开展森林-土壤-土壤生物相互关系研究,形成独具山区特色的森林环境及其生态系统物质流过程研究。
4. 森林资源监测与管理 4.1 森林资源动态监测 对森林资源的数量、质量、空间分布及其利用状况进行定期、连续的观测、统计、分析和评价工作。通过监测,获取长期、连续的定点、定位森林资源数据,了解和掌握森林资源的数量、质量及其在时间、空间上的现状和消长变化,分析动态变化的规律和趋势,为森林资源可持续经营和开发利用提供基础支持,进而为林业经营管理提供科学的决策服务。 该方向主要围绕森林资源动态监测技术做相关研究,包括3S技术、抽样技术、数学方法、计算机网络技术以及通信技术等,目前成员有谭伟教授、杨瑞副教授、罗扬研究员(贵州省林科院院长)、徐海研究员(贵州省林业调查规划院总工)。 4.2 森林灾害监测与森林保护 应用传统调查手段和3S等现代高新技术,通过小尺度、小区域的微观监测对森林灾害的发生、发展规律进行研究,和中大尺度的宏观监测对大区域、长时间序列的森林灾害进行预测、预报,从而为森林灾害救防提供指导,为森林保护的微观防治和宏观策略制定提供依据。主要研究内容包括灾害成灾机理机制、灾害预测预报方法、灾害防空技术措施。 4.3 森林可持续经营 通过对现实和潜在森林生态系统的科学管理、合理经营、维持森林生态系统的健康和活力,维护生物多样性及其生态过程,以此来满足社会经济发展过程中,对森林产品及其环境服务功能的需求,保障和促进人口、资源、环境与社会、经济的持续协调发展。 针对我国98年提出森林分类经营的总体思路,主要展开不同森林类型(生态公益林和商品林)经营技术方面的研究,包括中幼林抚育管理技术、成过熟林收获调整技术、林分收获预估模型、林分结构调整技术等。该方向研究人员包括谭伟教授、杨瑞副教授、聂朝俊研究员(贵州省林业厅总工)和罗扬研究员(贵州省林科院院长)等。 4.4 林业信息与3S应用 应用GPS、RS、GIS及其集成技术,综合解决地学相关领域(林业、水保、国土、生态、环境)信息采集、加工、存储、空间分析、远程传输和共享、云计算服务、三维虚拟决策支持方面的课题研究,重点在遥感领域包括有高分辨率遥感影像信息提取技术、中低空无人机摄影测量系统应用、雷达遥感技术应用、植被信息提取技术等,GPS方面主要有山地林区卫星导航系统应用对策、北斗导航定位系统在林区应用研究等,在GIS方面则更侧重于空间智能决策支持系统的研发、空间数据的远程共享服务技术研究、空间云计算技术的研究等。目前该方向研究人员包括谭伟教授、王晓红副教授、戚博士、蔡学成副教授、朱军研究员(贵州省林科院副院长)等。
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