園林樹木生理生態實驗室
項目可行性報告
一、項目概況
（一）項目基本情況
項目名稱：園林樹木生理生態實驗室
項目類別：省級重點學科建設項目□    教學試驗平臺建設項目√
科研平臺和專業能力實踐基地建設項目□  
公共服務體建設項目□  人才培養和創新團隊建設項目□
項目實施周期： 1年
（二）項目建設內容與目標
1、建設內容：
本項目建設內容是建立園林樹木生理生態實驗室，包括園林樹木生理、濕地植物生態、園林樹木細胞分化與調控、園林樹木組織培養4個實驗分室。在現有實驗條件的基礎上更新換代與購置先進儀器設備，對實驗室進行改造。為觀賞園藝、園林以及種植類學科學生實訓操作提供更科學和先進的教學實踐平臺。
（1）建設園林樹木生理生態實驗室
園林樹木生理分室：能夠充分地滿足我校教師從事科研和學生進行綜合性或設計性實驗的需要。以植物分子生物學為基礎，開展了銀杏、對節白蠟、臘梅、櫻花等次生代謝相關酶的生理生化以及關鍵基因的克隆與轉基因、遺傳多樣性、發育分子機理等實驗項目。能夠迅速而地測定植物各項生理生化指標，包括一些重要代謝物的含量（如淀粉、可溶性糖及蛋白質含量等）、酶活性（尤其是與逆境脅迫相關的一些酶，如超氧化物歧化化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶等）、各種抗氧化劑含量（如還原性抗壞血酸、氧化性抗壞血酸、還原性谷胱苷肽、氧化性谷胱苷肽等）以及根系構型分析等。在室外，可以迅速地采集植物在逆境條件下一些相關的生理生化數據，如光合作用、氣孔導度、氣孔阻力等。
濕地植物生態分室：通過購置能在室內模擬濕地植物生長環境的步入式人工生長箱，能夠開展人工模擬植物生長環境的相關實驗項目；添加一些能測定室外生態學指標的便攜式儀器，如光合速率、葉綠素熒光參數、氣孔導度、蒸騰速率、樹干莖流速率等，滿足學生和教師在室外從事植物生態方面的教學與科研的需要。
園林樹木細胞分化與調控分室：滿足我校教師從事科研和學生進行植物生物技術實驗課程相關的實驗項目，如植物再生體系的建立、植物DNA與RNA的提取、植物蛋白質提取與分析、基因克隆中PCR技術、遺傳轉化技術等。
園林樹木組織培養分室：為學生提供培養基的配制、外植體的選取、愈傷組織的誘導、植物的繼代培養、生根培養、馴化、移栽及原生質體培養等實驗項目的實踐教學平臺。樹立牢固的無菌概念，通過實驗課深化理論知識，把所學習的理論知識與實踐相結合，學以致用。 
（2）實驗室的儀器設備的更新換代與購置
在現有實驗條件的基礎上對儀器設備更新換代，購置一些大型先進的儀器設備，滿足園林、觀賞園藝等種植類學生進行園林樹木生理生態實驗的要求。計劃從2013年10月至2014年10月，用1年時間分步實施完成。
（3）實驗室維修、改造
完成現有1150 m2實驗室的維修和改造。根據更新換代和購置大型儀器設備對實驗室給排水、電力、通風以及安全設施的要求，對實驗室進行改造和維修，同時配備相應儀器設備的實驗臺等基礎設施。
（4）建立實驗室管理機制
先進的實驗設備需要的管理，才能保證儀器在規范的操作、合理的環境下運行，才能確保實驗結果的準確可靠，才能延長儀器設備的使用壽命，充分發揮其功能。為此將從以下幾方面著手：
①根據本實驗室具體情況，進一步完善實驗室有關管理制度；
②提高實驗教師的專業素質和思想素質；
③加強實驗室工作人員業務學習，增強崗位責任感；
④加強對儀器設備的使用、管理和維護。
2、建設目標：
本著“新思維、高起點、新方法”的宗旨，努力使本實驗室成為擁有先進的設備和領先技術的開放型教學實踐平臺，以適應二十一世紀對人才培養、科學研究和技術創新的需求。經過1年的建設，本實驗室應該達到如下目標：
（1）儀器設備總價值達827.24萬元，實驗儀器設備類型齊全
在現有儀器設備的基礎上，加上更新換代和購置后的儀器設備，使本實驗室的儀器設備總價值達到827.24萬元。擁有園林樹木生理、生態、植物細胞學等學科方向類的先進儀器設備。嚴格執行各項規章制度，保護好實驗室財產，搞好賬務管理，節約實驗費用，延長儀器設備壽命，提高儀器設備的完好率（臺件完好率保持在98%以上）和利用率。為人才培養和教學研究提供硬件平臺。
（2）基礎實驗室使用面積達到1150 m2 
在現有實驗室的基礎上進行合理布局，在實驗課上滿足每個學生實際使用面積≥3 m2，實驗實現1人1組。實驗室對大型儀器設備實行統一管理，每個大型儀器（單價超過6萬元）指定一名重點使用該儀器設備的固定人員負責維護和使用者的培訓工作，同時聘用參與相關研究的研究生或教師作為儀器設備助管。
（3）從根本上改善相關課程實驗室的實驗教學條件
①增加綜合性、創新性實驗和研究型實驗項目及課程，鼓勵和接受本科生參與科研活動，使本科高年級學生有條件進行探索性、綜合性和設計性實驗，進一步改善研究生實驗的教學環境，提高研究生科學研究的探索與創新能力；
②能滿足10個班約300人進行園林樹木生理生態、植物細胞等方面的教學實驗，同時能夠滿足上述方面本科生與部分研究生畢業論文研究；
③綜合性、設計性和創新性實驗開設率達到100%以上，完全滿足教學實驗，學生實驗人組數完全達到教學大綱所規定的要求；
④服務于園林、園藝本科專業學生的人才培養，對農學、植保、農業資源與環境、生物技術、生物工程等相近的專業的植物生理生態實驗開放。
（4）儀器設備既能滿足當前教學和科研的要求，又能符合長遠發展需求
更新換代和購置的儀器設備要滿足現有園林、觀賞園藝專業本科，碩士學位一級學科風景園林學，碩士二級學科3個（園林植物與觀賞觀賞園藝、遺傳學、作物栽培學與耕作）、在建博士學位點1個（作物學）培養創新型和實踐型人才的實踐教學要求。同時要兼顧學科發展的長遠需求，為我校學科的可持續性發展奠定堅實的基礎。
（5）建立實驗室實行開放式運行模式，結合自動化管理進行實驗資源的配置與優化
①整個基礎實驗室儀器設備實現完全共享，并實現基礎實驗室全天開放，大型高端儀器設備實行預約開放；
②實驗室能夠為學生開展課外科技研究活動提供一個良好的平臺；
③通過綜合性試驗探索，加強學生的對植物科學研究意識，為學生將來從事本專業工作以及繼續本專業的深造打下堅實的基礎。
（6）實現實驗室平臺的相關信息交流與合作
把大型的儀器設備加入大型儀器設備高校協作網，與國內外的校校及科研校所保持緊密交流與溝通，增進儀器設備應用與合作。
（7）力爭升級為省級重點實驗室
通過實驗室硬件與軟件平臺的建設，培養青年骨干教師，提高園林學科師資隊伍學術層次，使實驗室從硬件、技術平臺、人員素質上均達到省級重點實驗室水平，力爭在2014年內成功申報 “園林植物與觀賞觀賞園藝實驗室” 省級重點實驗室。
二、項目背景及必要性
（一）背景分析
隨著我國國民經濟的不斷發展，人們對環境質量要求越來越高，園林植物在環境建設及質量改善方面發揮著重要作用。社會對從事園林植物研究的人才需求量大，急需具有實踐操作能力和創新型的人才。
另一方面，我院有園林、園藝2個本科專業。園林植物與觀賞園藝學科于2001年和2006年兩度被列為湖北省重點學科，擁有園藝植物資源與利用二級博士點、風景園林學一級碩士點，還培養園藝專業碩士及農業推廣碩士；果樹學是湖北省課程，園藝植物栽培學、園林樹木學、植物學、花卉學為校級精品課程，園林專業為校級重點專業。
學院現有各類全日制在校生1000余人。現有專任教師46人，其中教授10人，副教授16人；專任教師中博士18人，碩士23人；碩士生導師11人。設置有楚天學者崗位，在聘楚天學者特聘教授1名、楚天學者講座教授2名。
在近5年，修訂了實驗教學大綱，建立了實驗項目卡和實驗室檔案；積極開設綜合性、設計性實驗；教學實驗室開放。在此基礎上，我校學生近3年獨立申報并獲批國家大學生創新實驗計劃3項，校級大學生創新實驗計劃2項。
這些軟硬件的建設，在一定程度上促進了獨具特色的“產、學、研”實踐教學模式的開展。該實踐教學平臺建設有利于提高實踐教學水平和人才培養質量，促進學科發展，滿足社會對專業人才的需求。
（二）存在的問題與影響分析
隨著高校擴招，學生規模增大，辦學條件尤其是基礎實驗的硬件投入明顯不足，影響了我院人才培養的質量，學院部分教學實驗室與實習基地，特別是基礎課和專業實驗室條件較差，難以適應教學需要，尤其是園林樹木學實驗室的儀器設備臺（件、套）數量不足；一些設備嚴重老化、陳舊，從而導致設備完好率和實驗開出率偏低，部分儀器設備超期超負荷服役，采集的實驗數據嚴重失真，無法達到數據處理的要求，加上招生規模的逐年擴大以及新學科新專業的設置，對儀器設備的更新和數量的增加有了更高的要求，這些問題已對我校的本科教學質量構成了一定的影響，為滿足教學需要，加強學生分析問題、解決問題和實際動手能力的培養，應增開一些設計性、綜合性和創新性的實驗。因此，迫切需要進行園林樹木生理生態實驗室的立項建設。
（三）預期效益及持久性分析
項目實施后，新增實驗20項，改進實驗32項，共計開設實驗52項（見表1）。在園林樹木生理生態、樹木細胞學等方向上可彌補我校該專業及相關專業實驗室長期設備落后和實驗課項目開設不足的缺陷，為學生提供良好的實驗環境。
同時，通過開放實驗教學平臺可以為大學生和研究生提供更充足的科研條件，讓學生有機會開展各種創新性實驗研究，提高科研素質，并有更多機會申請國家大學生創新性科研項目。獲得原創性的研究成果，并在國際著名刊物發表論文多篇。通過更新和擴充實驗室的儀器、設備，使整體實驗條件達到國內先進水平。
總之，該項目意義重大、效益明顯，能夠持久發揮社會效益和經濟效益，彌補我校該專業實驗室長期設備落后和實驗課項目開設不足的缺陷，為學生提供良好的實驗環境，從而可以進一步培養學生的實踐能力和創新能力，增強學生的市場競爭力，為國家和地方培養出一批高素質的實用性人才。同時，有利于充實研究生的教學和科研實踐環節，在全方位的人才培養方面具有長期的效益，也能為承攬相關高水平的教學與科研項目奠定良好的基礎。更能突出我校在園林樹木生理生態、濕地植物生態、園林樹木細胞分化與調控和組織培養等領域的研究特色，直接為農業、林業生產和地方經濟服務，取得長期而直接的經濟效益。
 
 
表1 園林樹木生理生態實驗室開設實驗項目

序號	實驗項目名稱	類型
1	銀杏懸浮細胞培養	新增
2	核桃原生質體融合	新增
3	牡丹花瓣花青素提取及鑒定	新增
	復羽葉欒樹光合作用指標測定與比較	新增
4	桂花光合作用指標測定與比較	新增
5	銀杏CHS基因轉化感受態大腸桿菌	新增
6	銀杏萜內酯轉錄因子基因的園林樹木表達載體構建	新增
7	銀杏激素測定	新增
8	銀杏萜類酯含量測定	新增
9	銀杏胚培養	新增
10	銀杏愈傷組織的繼代培養	新增
11	銀杏抗氧化酶活力測定	新增
12	銀杏CHS酶活力測定	新增
13	GFP轉化后的熒光顯微成像	新增
14	可溶性蛋白質含量的測定	新增
15	游離脯氨酸含量的測定	新增
16	銀杏茶黃酮含量測定	新增
17	銀杏茶多酚的提取及含量測定	新增
18	銀杏葉水溶無抗氧化力測定	新增
19	紅豆杉根消毒扦插	新增
20	紅豆杉葉片組培	新增
21	月季氧脅迫根系形態觀察	改進
22	園林樹木花色素含量的測定	改進
23	顯微鏡的使用及園林樹木細胞的基本結構	改進
24	園林樹木花的形態與結構	改進
25	園林樹木質體的類型、細胞的后含物及有絲分裂	改進
26	園林樹木根尖分區及根的初生結構	改進
27	園林樹木根的次生結構	改進
28	園林樹木根的基本形態與構造	改進
29	園林樹木莖的基本形態與構造	改進
30	園林樹木葉的基本形態與構造	改進
31	園林樹木營養器官的變態	改進
32	花的形態與結構，花藥、花粉粒和胚囊的結構	改進
33	肧的發育、果實、種子的結構和類型	改進
34	園林樹木相對含水量的測定	改進
35	園林樹木細胞死活的鑒定	改進
36	園林樹木葉片中葉綠素的測定	改進
37	園林樹木過氧化物酶活性的測定	改進
38	園林樹木根系活力的測定	改進
39	用TTC染色法鑒定園林樹木種子的生活力	改進
40	園林樹木抗逆性的測定（電導儀法）	改進
41	園林樹木抗逆性的測定（脯氨酸快速測定法）	改進
42	園林樹木葉片中葉綠素與種子類胡蘿卜素含量的測定	改進
43	蒽酮比色法測定可溶性糖	改進
44	Vc含量的測定	改進
45	考馬斯亮蘭G-250染色法測定可溶性蛋白質含量	改進
46	樹葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定	改進
47	園林樹木根系拓撲結構分析	改進
48	GUS染色顯微成像	改進
49	PCR產物電泳成像	改進
50	園林樹木營養成分測定	改進
51	園林樹木抗寒性能測試	改進
52	園林樹木抗旱性能測試	改進

 
三、實施條件
（一）人員條件
 1．項目負責人情況
姓名：費永俊             性別： 男
年齡：48                  職務： 院長
職稱：教授              學歷：博士研究生
專業：林學        聯系電話：0716-8124116
傳真：0716-8066264            E-mail：fyj2010@163.com
相關工作業績：相關工作業績：在珍稀樹種南方紅豆杉、宜昌楠的研究方面分別處于國際先進、國內領先地位，生態護坡的研究也達到了國內領先水平，獲得省部級一等獎1項、二等獎4項。2012年，“南方紅豆杉孤雌生殖的胚胎學研究與分子鑒定”得到國家自然科學基金資助。在“園林樹木生理生態”領域建立了一支實力雄厚的創新團隊，凝煉了學科方向，從國內外引進了3位楚天學者和5名博士，積極創造條件，提升了學科平臺，大力發展研究生教育，提高了人才培養質量。
2．其他人員情況
表2  園林樹木生理生態實驗室其他人員

姓名	性別	年齡	職稱	學位及專業	對項目熟悉情況
吳楚	男	47	教授	博士/林學	十分熟悉
陳中義	男	47	教授	博士/生態	十分熟悉
吳強盛	男	35	教授	博士/果樹	熟悉
許鋒	男	34	副教授	博士/林學	十分熟悉
蔡小東	男	35	副教授	博士/觀賞園藝	熟悉
周存宇	男	46	副教授	博士/生態學	十分熟悉
袁龍義	男	41	副教授	博士/生態學	熟悉
周明芹	女	35	副教授	博士/林學	熟悉
薛興華	男	37	講師	博士/生態學	熟悉
張秀娟	女	34	講師	博士/林學	熟悉
劉志雄	男	36	講師	博士/植物學	熟悉
肖波	男	34	講師	博士/林學	熟悉
黃廣遠	男	34	講師	博士/林學	熟悉
夏斌	男	42	高級實驗師	學士/林學	熟悉
李松麗	女	33	實驗師	碩士/觀賞園藝	熟悉

 
3．團隊配備的合理性
本項目組成員見項目人員情況表（見表3），共16人，其中教授4人，副教授5人，講師5人，高級實驗師1人，實驗師1人，具有博士學位14人。項目組成員的專業組成合理，均為林學或相關專業，在專業方面符合本項目的建設。項目組成員的年齡趨于年輕化，均為34至48歲的正值年富力強的教師，在精力上能全力保障本項目的建設。項目組成員的學歷全部在碩士以上，具有博士學位的人員占87%，都接受過嚴格、系統的專業訓練，具有豐富的實驗室經歷與非常強的實驗室建設能力，完全具備承擔本項目建設的能力。此外，我們可以根據實驗室建設規劃的要求，配備1名高級實驗師與1名實驗師，作為實驗室的全職人員，可以充分保障本實驗室的順利運轉。
表3  園林樹木生理生態實驗室教師、科研團隊一覽表

年 齡 結 構	35歲以下 （%）	36-45歲 （%）	46-55歲 （%）	56-60歲 （%）	61歲以上 （%）	人數合計
	31	25	44	-	-	16人
職 稱 結 構	教授       （%）	副教授       （%）	講師      （%）	助教              （%）	具有博士學位       （%）	具有碩士學位       （%）
	25	37.5	37.5	-	87.5	93.8

 
（二）資金條件
本項目的總預算為519.59萬元，其中中央財政投資311.75萬元，湖北省財政廳投資207.84萬元。自長江大學合并組建以來，我校的財政狀況一直良好，地方財政也一直支持我校的建設，尤其是實驗室建設，地方政府和學校有能力保證相關資金的落實。
（三）基礎條件
學校為該項目的建設預留了實驗室面積，足夠用來安放待購置設備。水電氣等基本條件也已具備，通過與已有設備配套使用，將限度的發揮擬購置設備的功能。
四、實施可行性
（一）項目基礎
近五年來，長江大學園藝園林學院在科研和教學工作環境方面有了很大的改善。一方面，我們積極申報實驗室的建設項目和專業建設項目，擴大實驗室面積，增加實驗設備的購置，極大地改善了科研條件和本科實踐教學條件。我們分別在2006年和2009年成功申請到湖北省楚天學者特聘教授重點實驗室“森林培育實驗室”建設項目，學校特色優勢學科實驗室“觀賞園藝植物逆境生理實驗室”和“觀賞園藝植物栽培與育種實驗室”建設項目，目前這3個項目已經順利完成。上述實驗室條件的改善為本項目的實施提供了實驗室硬件平臺建設的基礎和可行性。
另一方面，我們積極加強學科建設，通過學科建設來建設實驗室的軟件平臺與科學研究技術體系。在學科建設方面，2011年我們成功獲批“風景園林”碩士學位點，在2012年我校園林學科成功申報湖北省重點特色學科“風景園林學”。上述重點學科與碩士學位點的建設，為本項目的開展提供了實驗室相關的軟件、技術與人才建設平臺的基礎與可行性。
此外，我院已經建成基礎設施良好的植物資源圃、收集保存了各類植物種和品種4000余個，并于2006年底完成了一個500m2的可控光照和溫度的玻璃溫室和一個500 m2的塑料溫室。在現有資源圃、溫室的基礎上，通過本項目的建設，充分發揮起作用，進一步增加園林樹木生理生態實驗室的綜合功能。
近五年來，該實驗室教師在園林樹木生理生態研究領域發表學術論文近350篇，其中近18篇被SCI收錄，20篇被ISTP收錄；公開出版學術專著和教材5部，其中2部獲得省級獎勵；榮獲教育部科技成果二等獎1項，湖北省科技進步一等獎1項，湖北省科技進步獎二等獎5項，湖北省自然科學三等獎1項，湖北省教學成果三等獎2項；承擔國家自然科學基金5項，國家科技支撐計劃8項、農業部公益性專項1項，省部級重點項目21項；獲批國家發明專利3項。上述高水平科研成果與科研項目為園林樹木生理生態實驗室功能的發揮提供了前期技術和項目基礎。
（二）預算方案的合理性
本項目的實驗室維修、改建以及儀器設備的采購的預算是根據目前市場供應商的報價為依據計算的。在制定儀器設備的采購預算過程中，我們對校內外相關實驗室進行了充分的調研，并根據我們現有的實驗室條件以及科研活動的需求，提出了本項目儀器設備的采購預算。此后，我們組織本學校的教授、博士以及省和學校教學督導專家對預算進行多次的論證，最后確定采購計劃。所定購的儀器設備價格合理，型號能滿足本科教學以及部分研究生和教師的科研需求，實際采購總經費不會超過預算。
（三）主要工作思路與設想
（1）完善制度建設，提供政策保障
我校按照共建專項資金管理規定制定了共建專項資金管理辦法、《長江大學紀檢和維修工程項目管理辦法》、《長江大學基建項目和修繕工程審計暫行辦法》、儀器設備采購制度、實驗室管理制度等，為項目實施并發揮效益提供可靠的政策保障。
（2）加強領導，提供組織保障
項目通過審批后，我們將在省教育廳的領導下，將該實驗室的建設擺在位，不斷加強項目的組織建設以確保項目的順利實施。
我校已經成立了以校長為負責人的中央財政支持地方高校發展基金專項資金管理領導小組，保證專項資金使用的規范和合理。項目的實施將在長江大學教務處、國有資產管理處、研究生校以及校學術委員會等部門的指導下，由我校學術分委員會直接領導，由主管教學和實驗室工作的校長組織相關人員成立項目實施小組，負責項目的各項具體實施工作。
（3）成立專家組，提供技術保障
學院將成立由學校學術委員會委員和外聘專家組成的專家小組，項目實施過程中，我們將充分發揮專家組的咨詢和指導作用，切實把握好所購儀器設備的先進性、實用性、超前性，為項目的順利實施并發揮效益提供技術保障。
（4）政府采購與分散采購相結合，高質高速
實驗室設備的采購，我們擬將政府采購與分散采購相結合。對于實驗室需求集中、價格昂貴的設備，將采取政府采購方式；對于價格低、零散的設備將由學校派經驗豐富的采購人員采購。兩種方式同時進行，既能保證采購的質量，又能節約時間。
（5）加強監督
學校的財務、審計、國資、紀檢監察部門以及廣大教職員工、學生團體還將充分發揮他們的監督職能作用，保證項目的建設質量和建設水平。
五、進度與計劃安排
項目由學校按計劃任務書組織實施。園藝園林學院及國有資產管理處為項目的具體管理者，具體落實項目的建設進度與質量，項目負責人將經常向學校主管領導匯報項目建設情況。
項目建設期間要進行中期檢查。學校對項目中期建設情況進行檢查。
項目建設完成后要有學校及主管部門進行驗收與評估。并對使用效益進行分析：包括實驗項目的新開或改造情況、實驗技術、實驗教學質量提高的具體成效、教學與科研結合方面取得的成績等。             
2013年4月－5月     項目立項，編寫申報文本；
2013年6月－12月    設備論證；
2014年1月－10月    設備購置、安裝、調試設備，試運行；
2014年10月－12月   正式運行，申請驗收。
六、風險與不確定性分析
1、人員組織風險
本項目有具有豐富的實驗室建設經驗的人擔任負責人，同時集中了16位在理論教學和實驗教學中經驗豐富的年青教師組成了項目建設小組。本小組各個成員對各自的研究領域的實驗及其儀器設備非常熟悉。因此，本項目小組能完全保證項目的順利實施，在人員組織上不存在任何風險。
2、生源風險
本學科為農業領域內發展很快的學科。在目前及今后相當長的一段時間內，本學科都是農業領域發展的重點，因此，本學科不存在生源的風險。
3、效益風險
本實驗室的建成，不僅滿足我校農學類學科本科生的教學，還能滿足部分研究生和教師的科研需求，同時本實驗室還對外開放，能部分滿足農學類相關校系與相關專業的本科生教學以及研究生和教師的科研需求，達到資源共享，使所采購的儀器設備的效益達到，因此，本項目的實施不存在任何效益風險。
七、主要結論
園林樹木生理生態實驗室的進一步建設，可為我校農業、林業種植類、環境生態類等行業培養應用型人才創造良好的實驗條件，將對我省的經濟發展起到一定的促進作用；可改善本學科的科研條件，從而促進教學、科研水平的提高，為實現我校以教學為主轉向于教學科研并重的目標提供保障。
我院具備建設該項目的基礎條件和政策保障；擁有一支能夠使用、維護及開發設備功能的教學科研隊伍，能確保本項目的順利進行、確保新增儀器設備在教學、科研方面限度地發揮其作用；項目建設目標明確，進度安排、資金預算比較合理，建設措施比較具體，實施方案可行。因此，請求中央財政專項資金能夠大力支持本項目的建設。