前不久,山東師范大學生命科學學院王寶山教授團隊在其最新研究成果中,首次揭示了具有多細胞鹽腺泌鹽鹽生植物的基因組信息和抗鹽適應演化機制,為黃河三角洲耐鹽作物改良和選育提供了重要學理支撐。該研究成果在國際知名學術刊物在線發表,并得到國家自然科學基金項目資助。
黃河三角洲地處山東黃河入???,是黃河流域生態保護和高質量發展的重要戰略支撐點,具有十分重要的生態和經濟價值,潛力巨大。近年來,山東師范大學堅持把科研融入國家重大發展戰略,研究黃河、保護黃河、發展黃河,并把其作為扎實推進建立校地“區域協同創新中心”、積極探索校地合作新機制的“發動機”和“孵化器”,奮力書寫助推黃河三角洲生態保護和高質量發展的新篇章。
從“一株草”到“米糧倉”——助推“鹽堿白”變“生態綠”
鹽堿地是我國重要土地后備資源和潛在的重要糧倉,對國家糧食安全至關重要。山東鹽堿地總面積約50余萬公頃,東營市鹽堿地面積約占山東鹽堿地總面積的38.2%。
如何突破改良鹽堿地的傳統模式、創新性地研究培育適應鹽堿地的作物品種,讓“鹽堿白”變成“生態綠”,是一塊難啃的“硬骨頭”。
在上世紀80年代中期,山東師范大學研究團隊就將目光聚焦在這里。他們率先在國際上開展鹽芥研究,在鹽芥耐鹽研究模式材料方面做出了開創性、奠基性貢獻;國際首創植物抗鹽劑被列為農業部重點推廣項目;出版國內第一本鹽生植物專著《中國鹽生植物》……一次又一次的求索,將植物抗鹽的研究推到了國內最前沿。
藜麥是國際公認的唯一單體植物即可滿足人體基本營養需求的“全營養食品”,擁有“營養黃金”和“超級食物”的美譽。藜麥耐鹽耐旱,經濟價值極高,是沿黃經濟帶節水農業的極佳替代作物。
張慧教授團隊以科技創新為黃河流域鹽堿區農業發展賦能,讓這個南美高原“原住民”安全地“移民”到黃河三角洲鹽堿地。2019年,該團隊與東營市共同創建國內首個鹽地藜麥種質創新與產業化開發平臺。他們收集繁育來自全球近3000份的藜麥原始種質資源,通過篩選農藝性狀,構建大量雜交組合群體,篩選出適合鹽堿地種植的藜麥品種,并力爭盡快實現畝產800斤、生育期縮短至100天的預定目標。
2022年2月,山東師范大學與山東省土地發展集團有限公司建立全面戰略合作關系,著力探索共建“黃河三角洲鹽生植物園”。“我們計劃將該植物園打造成一個既有豐富科學內涵,又有優美園林景觀的特色植物園和國際鹽生植物科普教育基地,引領更多人認識、了解、研究鹽生植物。”生命科學學院院長楊桂文介紹說。
從“生命線”到“生態畫卷”——力促人與自然和諧共生
山東是黃河流域唯一的河海交匯區,也是黃河流域經濟最發達的省份,對維護黃河下游和黃渤海生態安全十分重要。山東師范大學地理與環境學院早在40多年前就進行了關于黃河三角洲的全方位研究,先后就黃河口區域演變、黃河古河道海水入侵災害及其防治、濱海濕地變化與衛星遙感技術應用等領域進行了深入研究并形成豐富成果,指導著黃河三角洲的保護和開發實踐。
進入21世紀后,地理與環境學院的山東省人地協調與綠色發展研究團隊、水污染控制與生態修復創新團隊、城市高質量發展創新團隊、生態環境管控與國土空間規劃創新團隊等,多點聚焦、協同攻關,將研究領域從黃河三角洲拓展到整個黃河流域,并站在人與自然“和諧共生”的高度,努力為黃河流域生態保護與高質量發展貢獻智慧和力量。
2021年12月,韓美教授的理論文章《黃河口濕地“健康” 黃河下游才“安全”》在媒體刊發,引發廣泛關注。文章中首次提出“三生”用水的概念,就什么樣的濕地生態系統才“健康”,如何統籌海、陸濕地協調發展,怎樣保障濕地生態空間連續、完整等問題,表達了一個學者的深刻思索。
孔強教授所領銜的黃河三角洲濕地生態修復創新團隊,圍繞濕地生態保護與生物多樣性評價開展了大量研究工作,建立了濱海人工濕地理論與技術體系。該團隊相關成果獲得山東省環科院環境工程有限公司青睞,被應用于10余項人工濕地水質凈化工程中。他們的技術為這些工程平均年削減化學需氧量約700噸、氨氮約300噸,累計節支近3000萬元。
從“天上觀鳥”到“海下察魚”——構建“多視角研究圈”
黃河三角洲擁有我國暖溫帶最廣闊、最完整、最年輕的濕地生態系統。這里生物資源豐富,造就了許多生態奇跡。然而,伴隨濕地圍墾、過度捕撈和污染加劇等人類活動,這里的生物多樣性保護一度面臨嚴峻的考驗。
生物多樣性保護,首要的一項工作就是摸清家底、掌握動態,做好生物種類、種群數量和分布的本底調查。
“在世界8條鳥類主要的遷徙通道中,黃河三角洲橫跨兩條,是東亞—澳大利亞和環西太平洋地區鳥類遷徙的重要中轉站、棲息地和繁殖地,被譽為‘鳥類的國際機場’。目前,人們對該區域東方白鸛、黑嘴鷗等類群進行了大量的研究,對雀形目鳥類等類群的關注度則比較低,我們要做的就是填補這些物種的生物學數據空白。”生命科學學院劉騰騰副教授說。
劉騰騰所帶領的研究團隊還對黃河三角洲國家級自然保護區的昆蟲多樣性進行了兩次大型生態調查。調查中,他們還發現了我國最大型的龍虱——中國真龍虱,并首次在黃河三角洲發現了新物種——一種麥蛾科小蛾類昆蟲。
研究了天上的鳥、地上的蟲,該校的科研團隊還將研究的觸角進一步延伸到黃河流域的河、海等水域。自今年5月起,他們與山東省生態環境廳、山東省濟南生態環境監測中心共同啟動了小清河全流域生物多樣性調查。從源頭到入海口,從浮游植物、浮游動物到底棲動物、魚類,他們全面摸底,以期為該流域生物多樣性保護提供最基礎、最可靠的生物學指標和本底調查數據。
山東師范大學黨委書記唐洲雁表示,學校將以“時不我待、舍我其誰”的歷史擔當和精神,答好用科技振興黃河的命題。