东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室简介

1、东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室简介森林植物生态学教育部重点实验室(东北林业大学成立于1992年。目前实验室拥有国家重点学科植物学科和博士点学科生物化学与分子生物学学科。实验室的主要研究方向是植物分子生态学、植物生理生态学、野生植物保护与利用、非线性生态学模型、植物次生代谢产物及其生物学研究。实验室已经建立了植物分子生态学、植物生理生态学和植物次生代谢产物等研究平台。实验室现有配套设施齐全的总面积为6 286 m2的“逸夫实验楼”一座及其附属用房和5个野外研究基地。本实验室现有科研人员42人, 客座研究人员、博士后、博士和硕士研究生147人。实验室已培养硕士92人, 博士57人, 博

2、士后10人。近5年来, 主持承担有863项目、973项目、国家自然科学基金等各级科研课题共113项, 获得经费资助5 717.5万元。近5年实验室共出版学术专著47部, 在国外SCI收录期刊上发表学术论文84篇, 被EI收录的论文8篇; 获得授权发明专利12项, 实用新型专利6项; 申请国家发明专利35项, 实用新型专利3项; 有8项科研课题经黑龙江省科技厅及国家林业局等部门鉴定, 达到了国际领先水平; 获国家科技进步二等奖3项, 省部级二等奖4项、三等奖1项。主办的国家核心科技期刊植物研究已在美国及英国等80余个国家进行交流。实验室主要研究方向及成果1. 植物生活史型研究植物生活史型是祖元刚

3、教授提出的一个新的研究理论。实验室以东北重要的药用植物刺五加和甘草为研究对象, 研究它们生长发育、形态结构、光合作用、次生代谢和生物量分配等生活史特性, 根据环境特征与能量分布格局的关系提出植物生活史型理论。研究结果出版了刺五加生活史特征及其形成机制、乌拉尔甘草生活史型研究和中国甘草(英文版3部专著。2. 森林CO2通量长期定位研究本研究是在植被生态学、植物分类学和树木生理生态学的基础上, 本实验室从1999年重点建设了东北林业大学老山CO2通量站, 并将其成功纳入国际陆地生态系统CO2观测站网络AsiaFlux。目前已取得初步成果, 认为我国东北典型人工林分的CO2通量在100300 g C

4、.m-2.a-1, 能够有效缓解东北老工业基地改造过程中排放CO2导致的全球变暖进程。已发表文章10篇, 其中SCI收录3篇, 正在撰写有关我国东北落叶松林CO2通量长期观测的专著1部。3. 非线性生态学模型研究本研究应用非线性科学的理论与方法, 针对生物环境相互关系中的生态结构、生态功能和生态结构与功能相互作用的复杂特征研究中对精确化定量工具的需求, 提出了非线性生态模型的概念, 构建了包括以生态结构为研究对象的分形生态模型和小波生态模型; 以生态功能为研究对象的混沌生态模型和稳定性分析生态模型; 以生态结构与功能相互作用为研究对象的生态场理论和综合速率生态模型为主要内容的非线性生态模型理论

5、体系, 并将这一精确化定量工具应用于生物器官、个体、种群、群落和生态系统不同层次的复杂特征研究中。研究结果在“Chaos Solitons and Fractals”等杂志上发表论文多篇, 并获得2004年度黑龙江省自然科学二等奖1项。4. 林业有害植物入侵机理及防治措施研究 2002年起, 实验室对豚草、三裂叶豚草、假苍耳、飞机草、紫茎泽兰和薇甘菊6种菊科入侵植物的入侵机理进行研究。明确了其分布范围和入侵地的生境条件, 揭示了其危害范围、程度和生活史特性。通过对其生活史各个阶段的初生和次生代谢产物在植物体内的积累及植物激素的含量和分布的研究, 揭示次生代谢产物和植物激素对入侵植物的调控作用。

6、并借助激光共聚焦显微镜、扫描和透射电镜, 对几种入侵植物的生殖过程进行显微结构观察。阐明入侵种高繁殖力的机理。部分研究结果将出版林业有害植物飞机草的入侵机理专著1部。5. 植物次生代谢产物及其生物学研究实验室选择具有抗癌活性成分的喜树、红豆杉、长春花和我国传统中药甘草、高山红景天等药用植物为研究对象, 对其体内次生代谢产物在种子萌发及幼苗发育过程中累积动态、生物转化、器官差异性及环境调控对植物次生代谢产物含量的影响进行深入的研究。在“Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters”及“Journal of Biotechnology”等SCI期刊上发表

7、论文6篇, 2004年获得国家科技进步二等奖1项。6. 植物分子生态学研究本研究主要是深入分析同一植物种群在不同生境及在人工栽培条件下表现出在其遗传结构、遗传多态性和基因型与表现型分化上的特征。并提出生态适应的分子基础是蛋白质组, 生态进化的分子基础是基因组, 基因组与蛋白质组的相互作用并与环境进行相互作用使植物种群的生态适应与生态进化相互整合的研究理论。祖元刚教授还主持召开了中国首届植物分子生态学学术会议, 并担任以分子生态学为主题的香山科学会议和青年科学家论坛第一执行主席。主要研究成果出版了分子生态学理论、方法和应用、生态适应与生态进化的分子机理2部著作, 并在“Conservation Genetics