矮嵩草抗氧化物质含量的季节变化及与太阳辐射的关系

对移植西宁地区矮嵩草几种抗氧化物质含量的季节变化测定发现,矮嵩草叶片内紫外线吸收色素、抗坏血酸含量以及超氧化物歧化酶的活性在5到8月间呈"拱型"变化,6、7月份最高.超氧阴离子自由基的相对含量呈现略微下降趋势.抗氧化物质含量和活性的变化动态与太阳辐射强度呈现一定的正相关关系.     

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。     

绿色植物生长调节剂(GGR)对高寒草甸矮嵩草抗氧化生理指标的影响

以青藏高原高寒草甸自然生长条件下的矮嵩草(Kobresia humilis(C.A.Mey ex Trauvt)Serg.)为对象,研究绿色植物生长调节剂(GGR)对其生理过程的影响。结果表明:抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活性在6月份和8月份显著高于对照样地的活性(P<0.05),在7月差异不显著;抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)含量差异不显著;处理样地可溶糖性含量随时间呈倒"S"形变化,而对照样地的含量呈"V"字形变化,处理样地显著高于对照样地(P<0.05);在7月和8月可溶蛋白含量显著高于对照(P<0.05);施用GGR提高了矮嵩草叶片的叶绿素a、b和总叶绿素含量;在生长初期和后期,显著降低了矮嵩草叶片超氧阴离子自由基(O₂^-)的产生速率。施用GGR提高了矮嵩草叶的抗氧化能力和渗透调节能力,促进植物的生长。     

黄河上游高寒草甸矮嵩草生理特征对流域不同生境的响应

以黄河上游青海河南县南旗村黄河二级支流小流域高寒草甸中的优势种矮嵩草为研究对象,研究其生理特征对小流域生境(山顶、坡地、滩地、1级阶地、2级阶地地形因子下的相应生境)变化的响应,同时探讨其与土壤温湿度理化性质因子间的关系。结果表明:1)生境特征,流域不同生境土壤理化性质中的湿度、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量在1级阶地、2级阶地、滩地、山顶中较高,在坡地的含量较低,滩地中的pH最低,全钾、速效钾含量最高。由于流域生境的差异,总生物量在1级阶地、2级阶地、滩地中较高,山顶、坡地较低。矮嵩草植物除在1级阶地的河漫滩湿地无分布外,其他生境均有分布,且在滩地为优势种,其盖度、重要值、生物量及生物量比重均最高,坡地次之。2)生理特征,山顶、坡地、1级阶地矮嵩草体内丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶活性增加,叶绿素a、b含量减小,而在滩地中以上指标呈现相反趋势。3)生境和生理特性相关分析,矮嵩草生理特性变化与立地生境的土壤湿度、pH、全钾含量相关性较高。综合分析,矮嵩草植物生态幅较广,喜适于pH较低、水热养分条件适宜的滩地高寒草甸植被生境;在胁迫生境下,通过增加体内抗逆物质活性和竞争来适应立地生境。     

不同生境下矮嵩草生理特性的研究

本文以3种不同生境的矮嵩草(Kobresia humilis)为研究对象,将三种不同生境的矮嵩草进行各项生理指标的测定,结果表明:样地1矮嵩草丙二醛、游离脯氨酸含量最高,而相对含水量、电导率最低。样地2矮嵩草样品的叶绿素a、叶绿素b含量最高。样地3矮嵩草样品的可溶性糖含量最高。并经过统计分析比较,发现不同生境矮嵩草中丙二醛的含量没有显著性差异,其他各项生理指标之间有些具有显著性差异。     

不同环境条件下几种高寒草甸植物的非克隆繁殖投入和生长

通过对高寒草甸生态系统金露梅灌丛、矮嵩草草甸、围栏矮嵩草草甸以及模拟地球增温效应下5种植物繁殖投入和生长特性的测定,结果表明,矮嵩草、麻花艽、苔草以及美丽风毛菊的叶长沿对照矮嵩草草甸、0TC、围栏以及金露梅灌丛呈现上升趋势,只是灌丛中苔草和麻花艽两种植物的叶长较围栏和OTC有所下降,而环境变化对植物的叶宽的影响较小。苔草在金露梅灌丛中的繁殖投入最大,其次是矮嵩草草甸和围栏,OTC中苔草的繁殖投入几乎为零。围栏与矮嵩草草甸内苔草的繁殖投入差异不显著,而两者中植物的繁殖投入与金露梅灌丛相比,差异性显著(P<0.05)。矮火绒草在矮嵩草草甸中的繁殖投入最大,其次是0Tc和围栏,灌丛中矮火绒草的繁殖投入最小。OTC与矮嵩草草甸内矮火绒草的繁殖投入差异不显著,而OTC与围栏中矮火绒草的繁殖投入差异性显著(P<0.05)。由此我们可以得出一个结论:繁殖投入随环境梯度的变化,反映了植物繁殖对策和繁殖投入在整个生活史特征中的可塑性。     

不同环境条件下几种高寒草甸植物的非克隆繁殖投入和生长

通过对高寒草甸生态系统金露梅灌丛、矮嵩草草甸、围栏矮嵩草草甸以及模拟地球增温效应下5种植物繁殖投入和生长特性的测定,结果表明,矮嵩草、麻花艽、苔草以及美丽风毛菊的叶长沿对照矮嵩草草甸、OTC、围栏以及金露梅灌丛呈现上升趋势,只是灌丛中苔草和麻花艽两种植物的叶长较围栏和OTC有所下降,而环境变化对植物的叶宽的影响较小.苔草在金露梅灌丛中的繁殖投入最大,其次是矮嵩草草甸和围栏,OTC中苔草的繁殖投入几乎为零.围栏与矮嵩草草甸内苔草的繁殖投入差异不显著,而两者中植物的繁殖投入与金露梅灌丛相比,差异性显著(P＜0.05).矮火绒草在矮嵩草草甸中的繁殖投入最大,其次是OTC和围栏,灌丛中矮火绒草的繁殖投入最小.OTC与矮嵩草草甸内矮火绒草的繁殖投入差异不显著,而OTC与围栏中矮火绒草的繁殖投入差异性显著(P＜0.05).由此我们可以得出一个结论繁殖投入随环境梯度的变化,反映了植物繁殖对策和繁殖投入在整个生活史特征中的可塑性.     

模拟牦牛和藏羊践踏与降水对矮生嵩草根系营养物质含量的影响

在高山草甸进行模拟牦牛和藏羊践踏与降水双因子调控试验,探究矮生嵩草根系营养物质含量对模拟牦牛和藏羊践踏强度与降水的响应。结果发现,随着模拟践踏强度(牦牛和藏羊)的增加,矮生嵩草根系还原糖、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉及粗蛋白质含量均呈先升后降趋势。在相同践踏强度下,随着模拟降水量的下降,矮生嵩草根系可溶性糖、可溶性蛋白、还原糖、淀粉和粗蛋白质含量均呈下降趋势。3个水分处理下,牦牛和藏羊中度践踏下矮生嵩草根系物质含量(可溶性糖、可溶性蛋白、还原糖、淀粉和粗蛋白质)均显著高于对照(P0.05)。丰水处理下,牦牛和藏羊践踏下矮生嵩草根系营养物质含量均显著高于同等践踏强度下少雨处理(P0.05)。丰水和缺水处理下,牦牛中度践踏下矮生嵩草根系可溶性糖和可溶性蛋白含量显著高于藏羊中度践踏处理。少雨、平水和丰水处理下,藏羊重度践踏处理下根系还原糖、淀粉和粗蛋白质含量均显著高于牦牛重度践踏处理(P0.05)。模拟践踏和降水共同作用对矮生嵩草根系可溶性糖、可溶性蛋白、还原糖、淀粉和粗蛋白质的影响均达极显著水平。综合可得,适度的牦牛和藏羊践踏有利于根系营养物质的积累,少雨和重度践踏会抑制根系营养物质的积累。     

长江源区高寒沼泽草甸植物对增温的生理响应及适应性评价

为明确高寒沼泽草甸主要植物对气温升高的生理响应模式及差异,本研究以风火山地区高寒沼泽草甸矮嵩草(Kobresia humili)、藏嵩草(Kobresia tibetica)及青藏苔草(Carex moorcroftii)为研究对象,分析增温处理下(T₁:增温1.5～2.5℃;T₂:增温3～5℃)3种植物生理响应差异,并结合主成分分析与隶属函数,就生理层面对3种植物增温的适应性进行评价。结果表明：受温度影响,3种植物可溶性蛋白、类胡萝卜素、脯氨酸含量变化呈一致性;藏嵩草部分生理指标相较其他2种植物表现出一定程度的滞后性;增温条件下,3种植物增温适应性强弱发生改变,为青藏苔草>矮嵩草>藏嵩草。综上所述,增温对3种植物的光合色素、渗透调节物质、丙二醛含量和抗氧化酶活性等生理特性产生了一系列的影响,同时,从生理响应层面对3种植物增温适应性排序可得,青藏苔草在模拟气温升高的过程中表现出更强的适应能力。     

遮光及增加UV-B辐射对高寒草甸矮嵩草光合色素以及光合作用的影响

以矮嵩草草甸上天然太阳辐射为背景,建立人工增强太阳UV-B辐射和遮光装置,分别模拟平流层臭氧损耗5%时近地面的太阳UV-B辐射和滤去40%-60%的太阳辐射强度。结果表明,经过40多天的增强UV-B辐射处理降低了矮嵩草光合色素的含量以及Chla/b的比值,而使Chlb/(a b)比值上升。增强UV-B辐射还使矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)下降。遮光处理使得矮嵩草光合色素含量上升,Chla/b和Chlb/(a b)比值基本不变。遮光处理还提高了矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)。     

不同海拔高度矮嵩草(Kobresia humilis)克隆生长的研究

分别在果洛州大武乡3700m、3800m、3900m、4000m、4100m的海拔上对矮嵩草克隆生长特征进行了定株观测研究,研究结果显示:在海拔3700m处5～6月份矮嵩草增加的分蘖数最多,其他处理6～7月份最多;在处理间随着海拔的升高分蘖数逐渐增多;矮嵩草的平均生物量随着海拔的升高逐渐增大。     

甘肃省高寒草原牧草孢囊线虫的鉴定

2013年8月下旬,对甘肃天祝高寒草甸草原孢囊线虫发生情况进行调查,从嵩草和矮嵩草根部和根际土样中分离得到孢囊线虫。通过对孢囊和孢囊阴门锥的形态观察,初步鉴定为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)。其特征为孢囊浅褐色,阔柠檬形,阴门锥双膜孔,未见阴门下桥,泡状突明显。利用通用引物AB28和TW81对其群体rDNA-ITS区进行PCR扩增和序列测定,得到ITS区序列长度为1045 bp。将所测得序列在Genbank和Blast上比对,结果显示,此禾谷孢囊线虫群体与H. avenae群体相似度达99%~100%。进一步证实寄生于甘肃天祝高寒草甸草原嵩草和矮嵩草的孢囊线虫均为H. avenae,这是首次报道莎草科嵩草和矮嵩草也是禾谷孢囊线虫的寄主。     

东祁连山高寒草甸优势植物光响应特征

为研究高寒地区草地优势植物旺盛生长期光合特征,选取位于祁连山东段天祝藏族自治县抓喜秀龙乡的甘肃农业大学高山草原试验站围栏禁牧草地的矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、赖草(Leymus secalinus)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和麻花艽(Gentiana straminea)7种优势植物,利用GFS-3000便携式光合测定仪拟合了7-9月的光合-光响应曲线。结果显示:由于8月份的干旱,草地植物的光合能力受到严重影响,对弱光的利用能力和对强光的适应能力都降低。垂穗披碱草、赖草、矮嵩草和二裂委陵菜在7月份的光合能力,对强光的适应能力都高于9月份,而黄花棘豆、扁蓿豆和麻花艽则相反。垂穗披碱草、黄花棘豆、麻花艽和二裂委陵菜4种植物对干旱很敏感,容易受到干旱胁迫;而赖草、扁蓿豆和矮嵩草3种植物对干旱胁迫不敏感。     

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。     

不同生育期美丽风毛菊PSⅡ光化学效率和色素含量对UV-B辐射的响应

以高山植物美丽风毛菊为材料,在矮嵩草草甸植物群落生长季的不同月份,采用短期滤除太阳辐射光谱中UV-B成分的方法,研究了UV-B辐射对PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外吸收物质的影响。结果表明,1)与对照相比,low UV-B处理时3 min暗适应的PSⅡ最大光化学量子效率F_v/F_m呈升高的趋势,说明UV-B辐射能加剧PSⅡ反应中心的可逆失活或损伤程度。2)PSⅡ实际光化学效率Φ_PSⅡ和光化学猝灭系数qP在生长季内具有基本一致的变化趋势;low UV-B处理能引起Φ_PSⅡ和qP的升高和NPQ的降低,表明自然光谱中的UV-B成分能降低叶片的光能捕获效率,促进非光化学能量耗散过程。3)low UV-B处理时光合色素的降低与叶片变薄有关,强太阳UV-B辐射下光合色素的相对增加是一种表象。综上可知,青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物的光合生理过程具有潜在的负影响,叶片中高含量且相对稳定的UV-B吸收物质可有效屏蔽太阳UV-B光量子抵达光合机构等敏感部位,不同生育期叶片PSⅡ光化学效率的差异与环境因子和叶片发育状态有关。     

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。     

祁连山高寒草甸4种植物荧光特性的季节变化

高寒草甸围栏草地上选取矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)4种优势植物,用Mini-IMAGING-PAM测量叶片叶绿素荧光参数的季节变化。结果显示:(1)8月干旱,植物的光合能力受到严重影响,Fv/Fm、qP、ETR值都显著降低,所以8月是当地草地的敏感期;(2)矮嵩草、垂穗披碱草、黄花棘豆在生长后期的光合能力不如生长前期,而扁蓿豆在生长后期要高于前期,而且抗旱能力要高于其他3种植物;(3)垂穗披碱草、黄花棘豆、扁蓿豆在生长后期的光保护能力高于前期,矮嵩草在生长前期高于后期。     

矮嵩草(Kobresia humilis)草甸主要植物含水量及需水程度的初步研究

本项工作测定了高寒矮嵩草草甸10种主要植物不同物候期的水分含量、自然饱和亏、临界饱和亏和需水程度,分析了植物含水量及其季节性动态规律,了解了植物不同发育阶段的水分亏缺状况和抗旱性,并根据植物需水程度和水分饱和亏,初步提出不同时期灌溉对矮嵩草草甸生长的影响。