喷施矿物元素液体混合肥对盆栽垂穗披碱草中矿物元素的影响

为了解释高寒草地植物中矿物元素的蓄积性,以盆栽垂穗披碱草中定期喷施矿物元素液体混合肥为试验,并进行样品采集与分析检测。结果表明:喷施矿物元素液体混合肥,能有效增加盆栽垂穗披碱草中所施的各种矿物元素营养(P0.05),而使盆栽土壤中矿物元素含量降低较小(P0.05),即定期喷施矿物元素液体混合肥的盆栽垂穗披碱草,由于饥饿效应而使相应矿物元素营养蓄积增加,也就是说饥饿效应是驱使矿物元素营养蓄积增加的内动力之一。     

青藏高原高寒栽培草地植物在光照变化和增温影响下矿物元素蓄积分异性初探

为了解释高寒草地植物中矿物元素蓄积分异性发生机理,采用盆栽垂穗披碱草和青海冷地早熟禾等高寒草地植物,通过遮阴和增温等处理,试验样品的采集分析,结果表明：遮阴组和增温的对照组草地植物中矿物元素具有蓄积分异性,高寒草地植物体内矿物元素营养的蓄积增加是草地植物对生长环境变化的响应与适应,而生物矿物元素饥饿效应可能是生物矿物元素蓄积分异行为发生的内动力之一。     

野生垂穗披碱草成苗期间的耐旱性研究

选取适宜于"三江源"地区寒旱环境生长的垂穗披碱草为试验材料,采用纸上发芽法,利用高分子渗透剂聚乙二醇(PEG-6000)配制成-0.15、-0.30、-0.50、-0.75和-1.00 MPa溶液模拟干旱胁迫,以超纯水(0 MPa)溶液为对照组,研究了垂穗披碱草在成苗期间的耐旱性及其发芽出苗阶段的需水阈值.结果表明,干旱胁迫降低了种子发芽出苗率和发芽出苗速率.推迟了种子群体发芽、出苗的高峰期,且复水后种子发芽出苗高峰期同样存在推迟现象;垂穗披碱草种子发芽率、出苗率、发芽指数和活力指数、芽长、芽干鲜重和干物质积累率均随水分亏缺的加重呈下降的趋势,根长和根干鲜重则随水分亏缺的加重呈先升后降趋势;复水后,垂穗披碱草种子发芽率、出苗率、发芽指数、活力指数随着水分亏缺的加重呈先升后降的趋势,而根长、芽长及根芽干鲜重则呈下降的趋势;干旱胁迫对垂穗披碱草幼苗根的伸长影响较小,但对芽的伸长影响较大,且随着水分亏缺的加重而越发明显,从而使幼苗根芽比不断增加;垂穗披碱草发芽阶段与出苗阶段对环境水势的要求不同,发芽阶段的耐旱性较强.垂穗披碱草在成苗期间具有较强的耐旱性,且干旱后复水对垂穗披碱草种子发芽、出苗具有积极作用,即使重度(-0.50 MPa)干旱胁迫,复水后种子仍可大量发芽、出苗.本研究对于进一步探讨垂穗披碱草干旱适应机理具有重要理论研究价值,同时对利用垂穗披碱草有效防治"三江源"地区草地退化、沙化及水土流失具有重要的现实意义.     

干旱胁迫对3种披碱草属牧草光合特性的影响

在干旱胁迫条件下对垂穗披碱草、老芒麦和圆柱披碱草光合特性进行分析,比较其抗旱性强弱。结果表明:3种禾草叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)随干旱胁迫程度的增加呈现不同程度降低,而CO2浓度(Ci)在干旱胁迫过程中变化较小。在重度干旱胁迫(第8~10d)时,垂穗披碱草的净光合速率、蒸腾速率、CO2浓度最高,其次老芒麦,圆柱披碱草最低;而老芒麦的叶片气孔导度显著高于垂穗披碱草和圆柱披碱草(P<0.05)。综合得出,垂穗披碱草对干旱的适应性较强,是一种较耐旱的牧草,可在干旱半干旱地区推广种植。     

冷胁迫对2种垂穗披碱草生长和生理特性的影响

低温是影响植物生长的外界限制因子之一。采用沙培法研究了冷胁迫对2种垂穗披碱草（Elymus nutans）（当雄垂穗披碱草（西藏野生）和甘南垂穗披碱草）生长与生理特性的影响。结果表明：冷胁迫处理5d显著抑制2种垂穗披碱草的生长和叶绿素的合成,特别是甘南垂穗披碱草发生严重氧化损伤,电解质渗透率和丙二醛（MDA）含量分别比对照增加114.7%和124.6%,而当雄垂穗披碱草受伤害较轻,分别比对照增加18.2%和10.8%。冷胁迫也显著增加了甘南垂穗披碱草中H₂O₂和自由基的积累,而当雄垂穗披碱草与对照相比差异不显著。冷胁迫处理5d后,当雄垂穗披碱草的类胡萝卜素含量较甘南增加72.3%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性分别较对照增加80.3%,27.3%和65.9%;甘南垂穗披碱草的SOD和POD活性分别较对照增加11.4%和28.9%,而其CAT活性下降25.5%。相关分析表明,垂穗披碱草在冷胁迫下细胞膜受损伤程度与抗氧化酶活性负相关。当雄垂穗披碱草通过提高抗氧化酶活性,可有效清除体内积累的活性氧,减轻细胞膜系统受损伤的程度从而提高其抗寒性。     

干旱胁迫对垂穗披碱草苗期抗旱生理特性的影响

采用干旱胁迫处理不同海拔高度来源的3份野生垂穗披碱草幼苗,对其叶片相对含水量（RWC）、叶绿素、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）和可溶性糖含量进行测定。结果表明：随着干旱胁迫天数的增加,叶片相对含水量和叶绿素含量显著降低（P〈0.05）,脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量都显著增加（P〈0.05）。相关性分析表明,各指标之间都存在极显著相关。运用隶属函数法综合评价3种垂穗披碱草,其抗旱性顺序为：Ⅲ号垂穗披碱草〉Ⅱ号垂穗披碱草〉Ⅰ号垂穗披碱草。     

干旱胁迫对西藏4份野生披碱草属牧草幼苗生理指标的影响

以西藏地区4种不同生境的野生披碱草属植物作为试验材料进行干旱胁迫模拟盆栽试验,通过对比幼苗叶片中相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)、以及植物体内可溶性糖(SSC)含量的变化对供试幼苗进行抗旱性分析与评价。干旱处理4d、8d、12d、16d,测其叶片生理指标(RWC、MDA、Pro、SOD、SSC)。研究表明:4种披碱草属植物幼苗在干旱胁迫条件下,RWC含量随胁迫程度的加剧而下降,MDA、Pro及SSC含量随胁迫程度的加剧而上升,SOD则是先上升后下降。5个生理指标在4种披碱草属植物幼苗间均存在显著差异,可以作为披碱草属植物抗旱性的评价指标。在胁迫8d后各测试指标的变化趋势均出现了明显的转折点,表明8d后土壤的含水量可能是披碱草属幼苗耐旱的关键水势点。本试验采用隶属函数法对4种西藏野生披碱草属幼苗进行抗旱性综合评价后,得出其抗旱性强弱顺序依次为:申扎垂穗披碱草那曲垂穗披碱草林芝垂穗披碱草拉萨老芒麦。     

披碱草属六种野生牧草苗期抗旱胁迫的生理变化

采用干旱胁迫处理不同来源的披碱草属六种野生牧草幼苗,对其生长高度、相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和叶绿素(Chl)含量进行测定.结果表明:供试材料幼苗生长明显受到干旱胁迫的抑制,在水分条件较好情况下老芒麦株高生长迅速,明显高于其它材料,但随着干旱胁迫的加强,干旱对幼苗生长的影响较大,而肥披碱草和紫芒披碱草受到的抑制较小.叶片RWC和Chl均随着干旱胁迫的加强呈下降趋势,其中叶片RWC下降幅度较小的为披碱草,下降较多的为肥披碱草和紫芒披碱草,而Chl含量降低较多的为麦宾草和紫芒披碱草,降低较少的为老芒麦和垂穗披碱草.MDA含量和.Pro含量均随胁迫的加强呈上升趋势,MDA增加幅度较大的材料为麦宾草和紫芒披碱草,增加幅度较小的为披碱草和垂穗披碱草;Pro增幅较大的材料为紫芒披碱草和垂穗披碱草.恢复供水以后,除Pro含量持续升高外,其它指标都有不同程度的恢复.经层次聚类分析,6份材料的抗旱性可分为3类:相对抗旱材料为垂穗披碱草,中等抗旱的为肥披碱草和披碱草,相对敏感的为老芒麦、麦宾草和紫芒披碱草.     

西藏野生垂穗披碱草苗期抗旱性研究

室内盆栽模拟土壤干旱胁迫,对不同海拔来源的3份野生垂穗披碱草(Elymus nutants Griseb.)苗期生理生化指标进行了研究。试验结果表明,随着干旱胁迫日数的增加,叶片Chla和Chlb明显下降,而MDA、Pr和CAT明显上升;当干旱胁迫到14d后,叶片MDA、Pr和CAT则出现了下降趋势。运用隶属函数法综合分析初步判定苗期抗旱性强弱顺序为Ⅲ号材料Ⅱ号材料Ⅰ号材料。     

外源硅添加对模拟干旱胁迫下垂穗披碱草 苗期根系形态的影响

为了探讨外源硅添加对干旱胁迫下垂穗披碱草(Elymus nutans)苗期根系形态的影响,本研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,分析添加不同浓度硅对干旱胁迫下垂穗披碱草苗期根系总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数等形态指标的影响。结果表明:15%PEG模拟干旱胁迫处理7 d后,随着硅浓度的增大幼苗的根系生物量、总根长、表面积、体积、平均直径、分枝数及根尖数呈现上升趋势;处理21 d后随着硅浓度的增大,以上指标先上升后下降,当硅浓度为0.5 mmol·L~(–1)时效果最好。同时,硅添加后的幼苗的根系指标在R1(0～0.5 mm)直径范围显著升高(P 0.05)。这些结果表明,外源硅添加缓解了干旱胁迫对垂穗披碱草幼苗根系的危害,细根分化能力明显加强;添加外源硅可使垂穗披碱草幼苗通过调整根系形态来适应干旱的环境。本研究为垂穗披碱草的抗旱性研究及其生产利用等提供了重要的参考。     

生物矿物元素“饥饿效应”现象

为了解释青海湖北岸草地中矿物元素分布格局及蓄积分异性的成因,通过青海湖北岸退化与封育草地中矿物元素分析比较,发现生物矿物元素饥饿效应现象,提出生物矿物元素饥饿效应假说理论,阐释了草地矿物元素空间分布格局以及具有蓄积分异性等科学问题,为退化草地恢复与重建,草地畜牧业可持续发展和草地生态系统保护等提供科学依据和管理对策。     

西藏野生垂穗披碱草种子萌发及幼苗生理对铜、锌和锰离子胁迫的响应

为了研究垂穗披碱草修复铜(Cu)、锌(Zn)和锰(Mn)污染土壤的能力,试验以采自西藏3个不同地区野生垂穗披碱草种子(01号、02号、03号)为试验材料,采用人工模拟Cu~(2+)、Zn~(2+)及Mn~(2+)胁迫的方法初步探究了Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)胁迫对垂穗披碱草种子萌发、幼苗生长和幼苗中丙二醛(MDA)含量的影响,并采用隶属函数法进行了重金属抗性评价。结果表明:Cu~(2+)胁迫对垂穗披碱草种子的发芽率、发芽势、根长、株高、根重、芽重具有抑制作用,Zn~(2+)和Mn~(2+)胁迫对垂穗披碱草种子的萌发指数及幼苗生长指数的影响均表现为"低促高抑"的规律;3种垂穗披碱草幼苗中MDA含量随金属离子浓度的升高表现出上升的趋势;重金属抗性评价显示,01号垂穗披碱草对3种金属的耐性较高,可驯化育种,可为重金属污染土壤的修复提供良好的种质资源。     

外源脯氨酸对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗生长和抗氧化酶相关基因表达的影响

本试验以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）为研究对象,采用盆栽试验,研究叶面喷施外源脯氨酸（10 mM）对低温胁迫（4℃）下垂穗披碱草幼苗生长及抗氧化酶活性及其基因表达的影响。结果表明：低温胁迫下脯氨酸处理能够显著提高垂穗披碱草幼苗的根长、地上和地下鲜重、地上和地下干重,与低温胁迫相比分别增加27.11%,48.80%,48.83%,51.74%,38.87%;外源脯氨酸增加了低温胁迫下内源脯氨酸和可溶性糖的积累,分别增加42.96%和22.98%（P<0.05）;而且脯氨酸处理提高了APX、CAT、ChICu/ZnSOD、CytCu/ZnSOD基因的表达水平以及过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）活性,降低了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和相对电导率水平（P<0.05）。综上所述,脯氨酸能够增强低温胁迫下垂穗披碱草幼苗的渗透调节能力及抗氧化酶活性,维持细胞膜的稳定性,缓解其生长抑制,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。     

4种高原乡土禾草的抗旱生理比较

采用盆栽法对梭罗草（Roegneria thoroldiana）、草地早熟禾（Poa pratensis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和中华羊茅（Festuca sinensis）4种高原乡土禾本科牧草幼苗的抗旱性进行了比较。结果表明,一定程度的干旱胁迫后,4种禾草的游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性等均有所增加,且叶绿素分解、细胞膜透性增大、电解质外渗率增加,牧草组织细胞受到伤害。不同牧草在干旱胁迫下生理生化指标的变化不同,综合各项指标,运用隶属函数分析表明,4种禾草抗旱性强弱的排序为梭罗草>草地早熟禾>垂穗披碱草>中华羊茅。     

施氮和灌溉互作对垂穗披碱草生物量及构成要素的影响

施氮和灌溉是提高牧草产量和资源利用效率的重要途径。本研究采用盆栽试验分析了不同氮素水平(0、200和400 mg·kg–1)和灌溉量(土壤饱和持水量的35%～40%、 60%～65%、 75%～80%)互作对垂穗披碱草(Elymus nutans)生物量及其构成要素的影响。结果表明:随施氮量增加,垂穗披碱草株高、分蘖数、地上地下生物量比呈显著增加趋势(P 0.05),地上生物量先增加后降低,但施氮量对垂穗披碱草根系体积和根系生物量没有显著影响(P0.05)。随灌溉量增加,垂穗披碱草株高、分蘖数、地上生物量、根系体积、根系生物量呈显著增加趋势(P 0.05),地上地下生物量比先增加后降低。施氮和灌溉互作时垂穗披碱草株高、分蘖数、地上生物量、地上地下生物量比呈开口向下的抛物线趋势,其中施氮量为200 mg·kg–1、灌溉量为土壤饱和持水量60%～65%时最佳。因此,施氮和灌溉互作对垂穗披碱草产量及构成要素具有明显的协同增加效应,且存在最佳组合模式。     

外源GABA对NaCl胁迫下垂穗披碱草种子萌发及幼苗生理特性的影响

本研究以垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,探究了外源γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)对NaCl胁迫下垂穗披碱草种子的萌发和幼苗生理特性的影响,对盐碱地的开发利用和盐渍化草地的生态修复具有重要意义。研究结果表明,100 mmol·L^-1NaCl盐胁迫抑制了垂穗披碱草种子的萌发和幼苗生长,外源添加0.05～2 mmol·L^-1GABA可促进NaCl胁迫下垂穗披碱草种子的萌发和幼苗生长。与NaCl胁迫处理相比,垂穗披碱草种子发芽势和发芽率在不同浓度GABA处理下的平均增幅分别为109.77%和19.48%。外源添加0.05～2 mmol·L^-1GABA处理能够显著提高NaCl胁迫下垂穗披碱草幼苗可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和抗氧化酶活性,降低丙二醛含量,从而有效降低NaCl胁迫导致的氧化损伤,提高垂穗披碱草种子萌发过程的耐盐性。采用隶属函数综合评价得出：添加0.5 mmol·L^-1外源GABA对促进NaCl胁迫下垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长效果最佳,...     

环境因子对西藏巴青县野生垂穗披碱草种子萌发的影响

本研究探索了西藏巴青县野生垂穗披碱草(Elymus nutans)种群繁殖扩散机理,为其开发利用提供必要的理论基础。试验在不同光、温、水(PEG6000)、盐处理条件下研究了垂穗披碱草种子萌发特性。结果表明:光照对垂穗披碱草种子萌发无显著影响;恒温25℃和变温20/30℃条件下垂穗披碱草种子萌发速度较快、发芽率较高,而5℃和35℃条件下种子不萌发;在PEG浓度为5%时垂穗披碱草种子发芽率略高于对照(CK),但其发芽指数和活力指数都显著低于对照(CK);在Na Cl溶液浓度为0%~0.4%范围内,种子均能正常萌发,且轻度盐胁迫(0.2%)对垂穗披碱草种子萌发有促进作用。上述结果说明,低温是限制西藏巴青地区野生垂穗披碱草种子成功萌发的关键因子。     

3个披碱草属牧草对低温胁迫的生理响应及苗期抗寒性评价

探讨低温胁迫下西藏野生披碱草(Elymus)苗期抗寒性及其生理变化,可为优良牧草选育提供理论依据。以披碱草属3个牧草为试验材料,出苗21d后在人工气候箱内进行低温胁迫,设18、10、5和0℃共4个低温处理,其中以18℃为对照。结果表明,随着低温胁迫的加剧,相对膜透性,同德老芒麦(E.sibiricus cv.Tong De)的增幅最大,巴青垂穗披碱草(E.nutans)增幅最小。叶绿素含量,巴青垂穗披碱草先升高后降低,同德老芒麦与那曲垂穗披碱草显著升高(P0.05)。巴青垂穗披碱草可溶性蛋白(SP)含量增加幅度最小,为对照的2.59倍;同德老芒麦与那曲垂穗披碱草SP含量显著上升(P0.05),均为对照的5.31倍。巴青垂穗披碱草与同德老芒麦的可溶性糖(SS)含量先升高后降低,而那曲垂穗披碱草SS含量显著增大(P0.05),为对照的2.14倍。同德老芒麦的丙二醛(MDA)含量增幅最大,巴青垂穗披碱草MDA含量0℃较5℃时显著降低(P0.05)。3种供试材料游离脯氨酸(Pro)含量均升高,同德老芒麦增幅最大,为对照的2.58倍;巴青垂穗披碱草最小,为对照的1.44倍。巴青垂穗披碱草超氧化物歧化酶(SOD)活性先增强后减弱,那曲垂穗披碱草SOD活性显著增强(P0.05),为对照的1.65倍。那曲垂穗披碱草过氧化物酶(POD)活性上升幅度最大,为对照的4.13倍;同德老芒麦最小,为对照的2.91倍。隶属函数法综合评价表明,3种野生披碱草的抗寒性依次为巴青县野生垂穗披碱草同德老芒麦那曲县野生垂穗披碱草。     

15份垂穗披碱草种质资源苗期抗旱性比较

为了筛选出适宜川西北高寒牧区干旱环境下生长的垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,采用室内盆栽法,对15份21 d龄的种质资源进行8 d的自然干旱处理,测定胁迫后各种质的叶绿素荧光参数、光合色素积累及相对电导率的干旱胁迫指数(DRI),并采用隶属函数法比较了15份不同垂穗披碱草种质资源抗旱性的差异。结果表明:干旱胁迫后,15份种质资源的最大光化学效率(F_v/F_m)、潜在光化学效率(F_v/F_0)、表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)的含量均下降;而相对电导率(REC)与非光化学淬灭系数(qN)则有不同程度升高。15份垂穗披碱草种质资源苗期的抗旱性强弱依次为:E15>E10>E5>E14>E1>E2>E13>E9>E8>E11>E4>E7>E6>E3>E12。筛选出的抗旱性突出的材料为康北垂穗披碱草、I-1-1-14、11-22,其中康北垂穗披碱草作为国审品种,表现出的很强的优势,适合在干旱、半干旱地区普及推广,I-1-1-14、11-22可作为抗旱牧草新品种选育的备选材料。     

垂穗披碱草与紫花苜蓿不同时期交叉混播效果研究

为探讨不同播期下垂穗披碱草（Elymus nutans）与紫花苜蓿（Medicago sativa）交叉混播效果及该种植模式对垂穗披碱草生长的影响,本研究以垂穗披碱草与紫花苜蓿为材料在国家牧草体系张家口试验站开展试验研究。试验先机播垂穗披碱草,同时在其播种行人工开沟交叉播种紫花苜蓿,设15 d为1个紫花苜蓿播期,共4个播期处理,在垂穗披碱草抽穗期测定植物盖度、产量及品质。结果表明：垂穗披碱草播种后15 d混播紫花苜蓿及与紫花苜蓿同期交叉混播会影响垂穗披碱草的生长,但这两播期处理在草地建植当年可以显著提高植被盖度、产量和品质;垂穗披碱草播种30 d后与紫花苜蓿交叉混播,混播组合中垂穗披碱草占优势且牧草总产量及饲草品质下降。建议在张家口坝上地区建立人工草地时,先播种垂穗披碱草,30天内补播紫花苜蓿效果较好。