高寒草甸矮嵩草种群光合作用及群落生长季节变化

对海北高寒草甸矮嵩草种群生长季光合作用及群落生长参数的测定表明,矮嵩草种群最大光合速率及表观量子效率的季节变化为６月〉７月〉８月〉９月。群落地上净生物量及叶面积指数在生长季内呈上升趋势,地上净生物量增长速率和叶面积指数增长速率为６月〉７月〉８月〉９月,其中９月份均为负增长。矮嵩草种群季节内的光合作用能力与群落的生产力密切相关。     

海北高寒草甸矮嵩草色素及抗氧化物质动态分析

对海北高寒草甸优势种矮嵩草色素以及多种抗氧化物质的含量分析研究,结果表明,矮嵩草（Kobresiahumilis）对其生存的环境有极其强的适应能力,对矮嵩草草甸的生产力的维持具有积极作用。矮嵩草的叶绿素a、b和总叶绿素含量6,7月份达到最大;Chlb／（a＋b）有微弱的下降趋势,Car／Chl（a＋b）有明显的下降趋势;O2-含量的变化呈现下降趋势,与抗坏血酸含量的变化是负相关;叶黄素循环组分玉米黄质于505nm波长处最大吸收峰在6月和7月达到最大,与叶绿素及光强的变化趋势相吻合;SOD的含量却呈现非规律变化。     

高寒草甸矮嵩草种群光合作用及群落生长季节变化

对海北高寒草甸矮嵩草种群生长季光合作用及群落生长参数的测定表明,矮嵩草种群 最大光合速率及表观量子效率的季节变化为6月＞7月＞8月＞9月;群落地上净生物量及叶面积指数在生长季内呈上升趋势,地上净生物量增长速率和叶面积指数增长速率为6月＞7月＞8月＞9月,其中9月份均为负增长。矮嵩草种群季节内的光合作用能力与群落的生产力密切相关。     

高寒草甸矮嵩草对氮肥的生理响应

通过叶面喷施尿素处理,研究了自然生长状态下矮嵩草生长季节生理特性的变化动态,以深入了解高寒植物对氮肥的生理响应。结果表明,施肥处理显著提高了生长初期和生长后期矮嵩草叶内超氧化物歧化酶(SOD)活性(P＜0.05);谷胱甘肽(GSH)含量变化没有表现出明显的规律性;处理和对照样地可溶性糖含量都呈“U”字形变化,在6和9月含量高,多数时间处理样地叶内可溶性糖含量显著高于对照;可溶性蛋白的含量在7和8月显著高于对照样地,在6和9月显著低于对照样地;处理样地叶绿素a、b和总叶绿素含量高于对照样地(除8月外);超氧阴离子(O₂^·-)产生速率除7月外,其他月份都低于对照样地。处理总体上提高了矮嵩草叶抗氧化能力和渗透调节能力,促进了矮嵩草的生长。     

增补UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊光合作用和光合色素的影响

强太阳紫外线-B(UV-B)辐射是青藏高原的主要环境胁迫因子,以高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,在2008和2009年植物生长盛期的7,8月份,采用选择性过滤膜和UV-B荧光灯管组合的方法研究了净光合速率(P_n)、稳态PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外线吸收物质对强UV-B辐射的响应,探讨了典型高山植物的UV-B适应特性。结果表明:增补UV-B辐射能引起P_n和气孔导度(G_s)的增加;随处理时间的延长,第11和16天PSⅡ实际量子效率(Φ_PSⅡ)呈下降趋势,说明UV-B辐射对高山植物叶片光合机构仍具有负作用,PSⅡ光化学效率的降低反映了UV-B辐射效应的积累。增补初期光合色素有增加的趋势,但随处理时间的延长最终呈降低趋势,表明UV-B辐射对光合色素的光破坏是本质的,而基于叶片厚度增加导致的光合色素含量升高是一种表象。增补UV-B处理没有引起紫外线吸收物质含量的变化,表明高山植物叶表皮层丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,受环境UV-B辐射波动的影响较少。综上表明:增补UV-B后叶片G_s的增加以及单位叶片面积光合色素增加有利于P_n的提高,但青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负效应。     

海北高寒草甸矮嵩草光合日变化及与环境因子的关系

对海北高寒草甸矮嵩草光合放氧以及光照、温度和湿度等环境因子的测定结果表明,矮嵩草从早晨８：００便表现出明显的光合作用之后并缓慢上升。净光合速率至中午１２：００时达到最大,１４：００时有所下降,出现“午休”（Ｍｉｄｄａｙｄｅｐｒｅｓｉｏｎ）现象,而后又逐渐上升。表观光合量子效率在１４：００有所下降;暗呼吸速率在一天当中保持上升趋势,只是下午１８：００有所下降,与温度和相对湿度分别呈现正、负相关关系。净光合速率、表观光合量子效率和暗呼吸的速率日变化与环境因子（光照、空气温度和湿度等）有密切的关系。     

封育措施对退化与未退化矮嵩草草甸的影响

连续5年的封育处理对退化与未退化矮嵩草草甸产生了影响.研究表明,除了退化矮嵩草草甸内的均匀度指数下降不显著外,封育使两种矮嵩草草甸样地内的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数下降都达显著水平.两种矮嵩草草甸的上下层高度均增加,其中未退化矮嵩草草甸增加显著,退化矮嵩草草甸增加不显著.两种矮嵩草草甸的枯草盖度增加显著,绿草盖度减少显著,各种群特征发生了有规律的消长.未退化矮嵩草草甸的莎草和杂类草地上生物量减少显著,枯草生物量增加显著,禾草和优良牧草的生物量以及总地上生物量增加不显著,优良牧草比例由0.57下降为0.48.退化矮嵩草草甸在封育条件下,枯草、禾草生物量增加显著,莎草、优良牧草的生物量及总生物量增加不显著,优良牧草比例则由0.29上升为0.48,达到显著水平.未退化矮嵩草草甸的草地质量指数明显下降,退化矮嵩草草甸的草地质量指数则明显上升.     

不同退化高寒草甸矮嵩草和高山嵩草无性系繁殖规律

对不同退化高寒草甸矮嵩草和高山嵩草的繁殖对策进行了初步研究.结果表明,不同退化程度下两种嵩草都以营养繁殖为主扩大无性系繁殖后代,其中两种嵩草的芽分别占无性系小株数的比例最大;有性繁殖能力较弱.芽向一龄分蘖的转化率较高,各退化程度下矮嵩草平均分株内芽转化率达76%,高山嵩草达91%.两种嵩草无性系的扩大主要由二龄分蘖产生大量的营养芽来实现,芽通过一龄分蘖、二龄分蘖到生殖枝的转化率最低,其中矮嵩草无性系最多只有14%,高山嵩草最多只有5.7%.矮嵩草无性系分株生物量中根茎>叶>根,高山嵩草根茎>根>叶,地下生物量>地上生物量.     

不同放牧强度对矮嵩草草甸群落返青的影响

对青海省海北地区矮嵩草草甸植物群落不同放牧强度下返青时的特征进行了调查。结果表明，不同放牧强度对群落返青时的植物种类组成影响明显，种丰富度随放牧强度的增大而减少，莎草科植物类群的重要值增加，禾本科与杂类草的重要值无明显变化，细叶亚菊、棘豆等杂毒草的重要值减少，同时各类群内植物密度、频度、盖度、地上生物量以及重要值等数量指标随放牧的变化比较复杂，与群落处于季节稳定状态时（7－8月份）的特征并不完全相同，说明尚不能简单地对该群落不同时期的特征进行了相互推证。     

矮嵩草草甸生物量季节动态及其与气候因子的关系

测定高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸地上、地下生物量季节动态,分析生物量季节动态与气候因子的相关性,建立了地上生物量动态变化的模拟模型。结果表明:高寒矮嵩草草甸地上生物量动态变化历经萌动期、返青期、旺盛生长期、稳定期和折损减少期等5个阶段;地下生物量自5-9月表现出升高-降低-升高的变化规律,且变化幅度较高;2003年地下净生产量633.46g/m²,周转率0.3193;利用海北高寒草甸多年观测资料,建立了气象因子影响植被年生产量的预报模型。     

不同放牧强度下高寒草甸矮嵩草无性系分株构件的研究

对放牧强度分别为０、２、４、８（藏羊只／ｈｍ２）的矮嵩草无性系各构件数量和地上生物量进行了研究。结果表明随放牧强度的加重每分株生殖分蘖数、分蘖地上生物量、营养和生殖地上生物量呈下降的趋势，而营养生物量占分蘖生物量的分配比例呈上升趋势。在不放牧的情况下，矮嵩草无性系分株总数小，其各构件地上生物量和生殖分蘖数高（Ｐ＜０．００１）；每分株分蘖数、营养分蘖数及杆叶比低（Ｐ＜０．００１）。     

放牧强度对青海海北高寒矮嵩草草甸碳交换的影响

以禁牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧4种不同放牧强度的高寒矮嵩草草甸为研究对象,分别于2014年和2015年植物生长季5～9月,使用LI-6400便携式光合仪和同化箱测定生态系统净CO_2交换(NEE)和生态系统呼吸(ER),并利用土壤温湿度自动记录仪测定土壤10cm处的温度和体积含水率,以研究放牧强度对青海海北高寒矮嵩草草甸碳交换的影响。结果表明:生长季5～9月,试验地10cm土壤温度的变化范围在7.21～13.23℃,随放牧强度增大而增大;体积含水率在19.68%～32.33%间波动,随放牧强度增大而减小。高寒草甸NEE在生长季表现出明显的"V"型变化,5月NEE最大,为1.43μmolCO_2/m^2·s,此时草地仍处于碳排放状态,7月最小(碳吸收速率最大),为-14.32μmolCO_2/m^2·s,吸收强度表现出随放牧强度增大而增大的趋势;ER呈倒"V"型变化规律,7月最大,为12.15μmolCO_2/m^2·s,放牧强度仅对7月的ER产生影响,其余月份4个样地差异均不显著。相关分析表明,NEE与土壤温度和绿体生物量极显著负相关,相关系数分别为-0.910和-0.559,与土壤湿度显著正相关,相关系数为0.559;ER与土壤温度和绿体生物量显著正相关,相关系数分别为0.824和0.453,与土壤有机碳含量极显著负相关,相关系数为-0.605,与土壤湿度、枯体生物量和全氮含量相关不显著。     

青藏高原高寒矮嵩草草甸退化演替主成分分析

选取青藏高原高寒矮嵩草草甸典型退化演替阶段代表样地为研究对象,以空间尺度代替时间尺度的方法,对其植物群落和土壤理化性质(19个指标)进行数量特征分析。结果表明:欧式聚类分析和Fisher’s判别分析可以明确划分高寒矮嵩草草甸退化的4个演替阶段,且Fisher’s判别分析能够明确区分小嵩草草甸的3个重要时期,说明可以此指标组构建高寒矮嵩草草甸退化演替阶段划分的指标体系。主成分分析(PCA)提取出4个特征值大于1的主成分因子,其载荷能力依次为44.8%、28.3%、17.2%和7.2%,对演替过程总变异的解释能力累计达97.6%。草地退化是一个系统内各因子协同变化的过程,且它们具有不同步性,进而导致了原有变量对草地退化演替细微阶段划分的不完全性。说明草地生态系统存在两种作用因子,即敏感因子(其数量特征随草地发生变化而迅速变化)和缓冲因子(对生态系统变化的反应具有一定的滞后性和缓冲性),但这两者如何应对生态系统干扰,其协同及分异特征以及其对草地退化反应的敏感程度还需要深入研究。     

不同退化程度高寒草甸矮嵩草分株结构数量的研究

对不同退化程度下矮嵩草分株结构及数量关系进行了初步研究。结果表明不同退化程度下矮嵩草均以营养繁殖为主扩大无性系繁殖后代 ,单株无性系和无性系分株的分蘖芽占无性系分蘖总数的比例最大 ,分别为 41 97%～ 56 44%和 36 35 %～ 49 2 0 %。矮嵩草无性系分株构件结构可以概括为二级芽分蘖 (1年 )、一级芽分蘖 (1～ 2年 )、复合主分蘖 (2～ 3年 )、单分蘖 (2～ 3年 )、生殖分蘖 (3～ 4年 )和种子 6个组成部分。随放牧强度的增加 ,矮嵩草无性系分株各构件除生殖分蘖外均以中度退化程度为高。矮嵩草无性系分株的分蘖数、叶片数以及生物量都比单株无性系分株的为多。矮嵩草无性系分株生物量表现为根茎 >叶 >根 >生殖 ,地上生物量是地下生物量的 41 85 %～ 47 37%。     

高寒草甸植物抗氧化系统对长期增强UV-B辐射的响应

通过研究自然条件下模拟平流层臭氧破坏5%时近地表面增加的太阳UV-B辐射对高寒草甸4种典型植物(矮嵩草Kobresia humilis、垂穗披碱草Elymus nutans、麻花艽Gentiana straminea和鹅绒委陵菜Potentilla anserina)的抗氧化系统的影响表明,尽管各植物的抗氧化系统组分变化不同,但4种植物的膜脂过氧化程度没有加剧,长期增强UV-B辐射没有对膜系统造成损伤.在自然长期增强UV-B条件下,4种植物的膜脂过氧化产物--丙二醛(MDA)含量与对照相比无显著差异.垂穗披碱草、鹅绒委陵菜的谷胱甘肽(GSH)含量增加,麻花艽的超氧化物歧化酶(SOD)活性与鹅绒委陵菜的过氧化氢酶(CAT)活性上升,同时麻花艽的类胡萝卜素(Car)含量亦显著增加.可见这些植物已能很好地适应UV-B强辐射,其抗氧化能力除了与抗氧化系统各组分的协同作用有关外,也可能与种的适应性有关.     

不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件的研究

对不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件进行了研究。结果表明，矮嵩草无性系的面积大小与矮嵩草构件总数量和生物量显著相关（P〈0．05），与其各构件平均值基本不相关。随着退化程度的加重，在一定限度内单位面积上各分株和各分蘖数量和生物量有所增加，随后呈下降趋势；平均分株数量与生物量、分蘖数量与生物量均呈下降趋势；每分株分蘖（营养、生殖）、每分蘖（营养、生殖）、生殖（叶、秆）的数量和生物量也呈下降趋势；平均分蘖节直径有增加的趋势，平均分蘖节距地面的高度除极度退化外均呈上升趋势。     

物理、化学处理方法对矮生嵩草和线叶嵩草种子萌发的影响

采用物理和化学方法处理矮生嵩草和线叶嵩草种子,测定其发芽率。结果表明,NaOH处理对矮生嵩草种子发芽率提高显著(P<0.05),4%NaOH浸泡3h后种子发芽率最高,为86.7%;线叶嵩草经NaOH处理后,4%NaOH浸泡3h、5%NaOH浸泡3、4h后,发芽率均显著提高(P<0.05),5%NaOH浸泡3h后发芽率最高,为18.0%。不同浓度赤霉素(GA)处理对矮生嵩草和线叶嵩草种子的发芽率促进不显著(P>0.05)。低温(4℃)层积30d显著促进矮生嵩草种子萌发(P<0.05),低温层积60d、20℃温水浸泡(10,15和30h)、磨破种皮对2种种子发芽率均无显著促进作用。4%和5%NaOH溶液处理3～5h、低温层积、磨破种皮均提高了矮生嵩草种子发芽指数;4%和5%NaOH溶液处理3～5h提高了线叶嵩草种子发芽指数。     

不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件的研究

对不同退化程度下嵩草草甸矮嵩草无性系构件进行了研究。结果表明,矮嵩草无性系的面积大小与矮嵩草构件总数量和生物量显著相关(P<0.05),与其各构件平均值基本不相关。随着退化程度的加重,在一定限度内单位面积上各分株和各分蘖数量和生物量有所增加,随后呈下降趋势;平均分株数量与生物量、分蘖数量与生物量均呈下降趋势;每分株分蘖(营养、生殖)、每分蘖(营养、生殖)、生殖(叶、秆)的数量和生物量也呈下降趋势;平均分蘖节直径有增加的趋势,平均分蘖节距地面的高度除极度退化外均呈上升趋势。