本项目属于森林培育二级学科的困难立地植被重建和生态修复。本项目针对河套平原干旱半干旱条件下的大面积盐碱地，重点研究了不同耐盐类型林草植物的耐盐机理和生物学特性，基于此研发出快速高效、可操作性强的林草植物耐盐性判断方法，结合多种方法对耐盐碱植物进行多水平、多层次的优选，利用优选的耐盐碱植物进行中重度盐碱地多功能植被构建和土壤改良。主要内容和创新性成果如下：

1.拒盐和稀盐型典型林草植物耐盐生理机制和盐环境适应机理

（1）拒盐型植物沙枣在低浓度NaCl胁迫下生长显著抑制，高浓度NaCl胁迫则显著改变生物量分配模式，茎叶中Na⁺含量提升至7.22和9.58倍，同时显著提升排Na⁺留K⁺能力，植株仍能正常生长，也未出现“叶片脱落排盐”的典型避盐机制，沙枣冠组织的盐适应机制是其耐盐的基础。沙枣对于不同类型盐胁迫适应性具有差异。NaCl胁迫对沙枣光合作用的抑制效应显著强于Na₂SO₄胁迫，其抑制效应在NaCl和Na₂SO₄胁迫之间的差异随着胁迫溶液中[Na⁺]的升高总体上呈现出增大的趋势。

（2）稀盐型植物西伯利亚白刺在NaCl（100-300 mmol/L^-1）处理时促进生长，高浓度（≥ 400 mmol/L^-1）处理抑制生长，100-200 mmol/L^-1为适宜生长浓度。西伯利亚白刺通过维持根系离子的相对平衡，叶片对Na⁺和Cl^-的聚集作用及增强茎叶对K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺选择性运输提高对盐环境适应性。西伯利亚白刺具有极强维持根系K⁺/Na⁺平衡的Na⁺外排和保K⁺能力。同时，西伯利亚白刺在NaCl处理下具有较强的Na⁺/H⁺逆向转运活性和质子泵活性。随着NaCl浓度增加H⁺内流增强，增加了细胞内外H⁺电化学势梯度，提高了Na⁺/H⁺逆向转运能力，降低了细胞膜去极化程度，从而限制了K⁺外流和Na⁺进入细胞内，维持根系K⁺/Na⁺的相对平衡。

2.基于红外热成像的植物耐盐性高通量评价技术

盐胁迫通过影响植物水分吸收、运输与分配、植物细胞代谢等而蒸腾作用和代谢过程，从而造成植物叶片表面温度变化，在一定范围内，叶片温度变化与其受盐胁迫程度呈相关性。因此，本发明利用红外热成像仪对盐胁迫下的植物叶片温度进行测试分析，建立植物叶片温度与盐浓度的相关关系模型，通过不同植物生长阶段的温度反推植物耐受盐胁迫的能力。这一技术为国内首次应用，其无损伤、高通量评价技术在耐盐林草品种培育和农作物耐盐品种筛选中将发挥重要作用。

3.植物耐盐性数学模型的构建技术

针对现有植物耐盐性的测定方法需要借助特定的技术设备，人工和技术成本高，操作复杂或困难，结果不能显而易见等问题，一种更加简捷、准确、无损、高效的植物耐盐性的评估技术。包括以下步骤：（1）测得若干植物分别在不同盐浓度下所对应的生物量百分率；（2）以盐浓度为横坐标，以生物量百分率为纵坐标，拟合各植物的生物量线性方程F(xi)；（3）计算各植物对应的生物量面积Si；（4）确定基准植物Xb，其它植物记为Xi；计算基准面积S为：以横坐标上所述基准植物Xb的生物量百分率为0%时所对应的盐浓度的点、生物量百分率为100%的点和原点作为矩形的三个端点，绘制基准矩形，该基准矩形的面积为S；（5）计算各植物的耐盐指数Ti=Si/S。本技术更加简便、成本更低，且更具有实际操作性。

4.河套平原盐碱地适生林木种质多水平综合优选技术

基于河套平原盐碱地独特自然环境条件下的多水平植物耐盐碱机理和变异规律，区别于以往单一采用植物指标的优选技术体系，综合室内控境下单盐胁迫和混合盐胁迫（氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠按一定比例混合形成不同的盐碱胁迫梯度）及野外自然条件下的土壤盐碱胁迫结果，研究了不同盐碱胁迫条件下植物存活率、生长速率、体内离子含量、覆盖度、生物多样性等指标与土壤盐碱度、养分含量、物理组成、微生物多样性等土壤指标之间的相互作用关系，揭示了植物响应指标与土壤生境指标的作用机制，建立了植物生长、生理、生态指标与土壤生境指标之间的耦合关系，通过植物生长、土壤改良和生态影响的综合效益对林草植物耐盐性和适应性进行全面评价，在此基础上建立适生耐盐碱林草植物批量快速优选技术。

5.河套平原盐碱地“乔木+灌木+多年生牧草”植被错时空构建技术

选择不同耐盐类型的典型生态经济兼用型林草植物（新品种），如乔柽1号（泌盐型植物）、金灿白刺（稀盐型植物）、沙枣（拒盐型植物）、盐草（拒盐型植物）以及中榆1号、小美旱杨、新柳、沙枣、耐盐碱玫瑰、红豆草、多年生黑麦草、高冰草、鲁梅克斯等，充分利用耐盐碱乔、灌、牧草植物之间互利或偏利关系及水、光、热等自然条件在空间和时间上的分布，综合考虑河套平原畜牧业发展需求和盐碱地生态修复目标，创制了不同耐盐类型林草植物错时空配置及优化组合的盐碱地改良与建植技术，配合使用覆盖抑温控盐、定植穴降盐等改良措施，构建河套平原盐碱地成林快、景观好、多功能的生态经济兼用林草植被。

本项目已发表论文30余篇，授权专利5件（其中实用新型专利4件、发明专利1件），申请发明专利1件，取得植物新品种权6项，取得软件著作权4件。

主要在内蒙古自治区河套平原巴彦淖尔市林草系统应用推广，具体应用推广在临河区、乌拉特前旗、磴口县和五原县的中重度盐碱地造林绿化、生态修复和道路绿化。其中，在临河区新华林场进行了耐盐碱林草种质资源库建设、耐盐碱林草新品种规模示范、中重度盐碱地生态修复模式推广；在乌拉特前旗和磴口县进行了中重度盐碱地林草植被构建和生物改良工程；在五原县承担的自治区五万亩盐碱地兴牧增草工程中进行了盐碱地生态修复技术和模式推广与示范。项目累计推广应用3.4万亩，新增产值1.4亿元。该成果在河套平原盐碱地区的规模推广应用，丰富了该地区优质耐盐碱林草种质资源，有效解决了中重度盐碱地区植被覆盖率低、林草植被成活率低、林地生产力低的问题，提升了盐碱地生态修复技术水平，并逐渐形成了中重度盐碱地生态修复的典型技术，促进了盐碱地区生态环境，带动了农民就业，提高了盐碱地区相关从业人员的收入，产生了显著的生态效益、经济效益和社会效益。