高寒矮嵩草草甸群落光合作用的“午休”现象

自然条件下,植物光合作用的日变化在全晴天多数表现为"午休"型。然而,长期以来,许多人认为在青藏高原的广大地区,植物的光合作用井不存在"午休"现象,并认为这是高原植物的光合生理特性（黄庆榴等1962,苏梯之和潘锦珊1981,张树源1988）。这到底是不是一种普遍现象？是高原独特自然环境条件决定的,还是高原植物本身具有的生理特性？为了进一步探讨这些问题,我们从1990年起,应用红外CO。分析技术在高寒矮嵩草草甸进行了群落光合作用气体代谢的研究,发现矮嵩草草甸的群落光合作用表现出一定程度的"午休",并对其形成机理进行了初步…     

青藏高原不同海拔矮嵩草抗逆性的比较研究

主要对生长在海拔４００ｍ（大坂山）,３２００ｍ（海北部）和２２００ｍ（西宁）的地区同矮嵩草的生理生态适应特性进行了比较研究。结果表明：生长在３个不同海拔地区的矮嵩草其生长发育和干物质和积累具有明显差异,随着海拔高度的增加,植株高度明显变低,叶面积、叶绿素含量和干物质积累减少;类胡萝卜素和类黄酮含量增加;光合速率、光饱和点和补偿点提高;光呼吸强度减弱。在花果前期,海拔４０００ｍ处植株地上组织的蔗糖、     

田间增加紫外线（UV）辐射对大豆幼苗生长和光合作用的影响

 两个增加的UV(UV-AB,280～400nm)辐射强度分别相当于大气臭氧减少3.6％和5.1％时增加的UV-B辐射。UV辐射增强明显降低大豆的株高、叶面积、干重、水分含量和叶绿素含量,大豆生长受抑程度随人工UV光源照射时间和强度增加而增强,是增加UV辐射剂量的累积效应,叶绿素b的降幅大于叶绿素a,表明UV辐射对大豆幼苗捕光色素的破坏较严重。同时,增加UV辐射还使大豆幼苗的表观光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度下降,作用效果与辐射强度正相关。与生长等比较,UV辐射条件下,冠／根比值减少幅度不大。分析认为,大豆幼苗生长和光合能力的下降可以使植物避免或减轻UV辐射的进一步伤害,对植物适应UV辐射有利。     

模拟氮沉降对青藏高原地区油菜幼苗期生长和生理特性的影响

以甘蓝型油菜(青杂303)为研究材料,通过研究分析油菜幼苗期的生长和生理特性,旨在探讨油菜幼苗对青藏高原地区未来大气氮沉降的响应机制。实验以NH4NO3氮肥模拟大气氮沉降的NH4+、NO3-输入并分别喷施0、2.5、5.0 g/m2.a模拟青藏高原地区大气氮沉降增加的0倍、2倍、4倍背景。结果表明:施氮处理对油菜幼苗生长具有促进作用,油菜幼苗的地上部分干重、叶面积和株高等形态指标都发生了显著变化;随着施氮量增加油菜幼苗叶片的抗氧化酶活性增强,氮肥输入量为5.0 g/m2.a的处理组中,其幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性与对照的相比均具有极显著差异。因此,反映出青藏高原地区生态系统中植物生长受到有效氮的限制,在外界有效氮输入下,对植物生长发育具有促进作用。     

3种高山植物紫外吸收物质含量随海拔与季节的变化特征

在植物生长季,对生长于不同海拔高度的3种高山植物矮嵩草(Kobresia humilis)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)和平车前(Plantago depressa)的紫外吸收物质含量的季节和海拔变化特征进行了比较研究,以揭示高山植物对极端环境适应的生理生态学机制.结果显示:(1)在整个生长季,3种高山植物叶片紫外吸收物质含量在同时期同海拔条件下表现为平车前最低,珠芽蓼最高.随着海拔升高,紫外吸收物质含量在3种植物中均呈现增加趋势,并与海拔高度存在正相关关系.(2)3种高山植物紫外吸收物质含量随季节均呈现单峰变化趋势;矮嵩草和珠芽蓼的紫外吸收物质含量在草盛初期的6月份达到最大值,而后逐渐降低,并且与紫外辐射强度的季节动态存在一定正相关性;平车前紫外吸收物质含量在草盛期的7月份达到最大值,而后含量逐渐降低,其紫外吸收物质含量的季节变化与紫外辐射强度的季节变化呈较低的负相关,而与植物发育时期可能有关.可见,3种高山植物叶片紫外吸收物质含量随海拔与季节变化特征存在差异,这可能与它们的遗传特性和适应高原强紫外辐射环境胁迫策略有关.     

高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响

为了揭示高寒草甸典型匍匐茎克隆植物对不同生境的生态适应对策,验证生境适应假说,并为高寒草地的退化演替机理研究提供依据,以调查统计和比较样地法研究了江河源区高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响。研究表明,重度退化草甸的植物群落结构、功能以及土壤特征发生了明显的变化,继而对鹅绒委陵菜无性系的克隆生长行为和形态特性产生了影响。高寒草甸退化后鹅绒委陵菜的匍匐茎增多,分支强度加大。退化草甸内鹅绒委陵菜的基株高度小于未退化草甸,根长大于未退化草甸,基株的叶片数目问没有明显差别。退化草甸的分株高度显著小于未退化草甸,而分株叶数大于未退化草甸,根长小于未退化革甸且差异不显著。未退化草甸内鹅绒委陵菜无性系的问隔子长度、粗度和匍匐茎长度大于退化草甸,间隔子平均数目少于退化草甸,差异都不显著。随着鹅绒委陵菜无性系匍匐茎数目的增加,不论重度退化草甸与未退化草甸,用于鹅绒委陵菜克隆繁殖的能量投资也逐渐增加。鹅绒委陵菜在未退化草甸用于克隆繁殖的能量投资比例高于退化草甸,其中未退化草甸内鹅绒委陵菜基株的干重占无性系总生物量的比例略低于退化草甸,分株和匍匐茎的干重占无性系总生物量的比例高于退化草甸。高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的这些影响,与植物群落结构和功能的变化导致生境变异密切相关,是其对高寒草甸退化导致的资源和生境差异的反应,也是对资源利用达到的最合理状态,是一种选择适应的结果,有利于克隆繁殖潜力的发挥。同时为生境适应假说提供了又一例证。     

不同放牧强度对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站,对通过17 a不同放牧强度干扰后金露梅灌丛草甸内鹅绒委陵菜克隆生长特征进行实地调查统计研究.结果显示:长期放牧并增加放牧强度后,植物群落的高度、盖度和草场质量指数下降.随着放牧强度增大,鹅绒委陵菜无性系匍匐茎数目增加,分枝强度加大;基株变矮,逐渐由直立、半直立型变为匍匐状,形态可塑性明显;根长有逐渐增加的趋势;放牧强度对鹅绒委陵菜无性系分株高度、根长和分株叶数影响不显著;间隔子有变短、变粗的趋势,间隔子数目和分株数目有增加的趋势,但影响不显著;轻牧和不牧样地中用于鹅绒委陵菜克隆生长的平均能量投资(分株和匍匐茎的干重及其所占比例)小于重牧样地.表明随放牧强度增大,鹅绒委陵菜无性繁殖能力增强,呈现出典型的生态适应策略.     

紫外光源及太阳UV-B辐射的模拟实验

介绍了用于UV-B生物学效应研究的几种常见光源,对如何利用选择性薄膜获得理想的UV-B波段的光谱,进而能较真实模拟平流层O3耗损所导致的近地表面太阳UV-B辐射的增强,以及在野外进行UV-B模拟研究时,紫外荧光灯管的排列方式等进行了分析讨论。介绍并讨论了当前UV-B辐射实验的各种方法,并就各实验设计的注意事项和安全操作等提出了建议。     

高寒矮嵩草草甸植物温度叶扩散导度、蒸腾作用与水势

高寒草甸是分布在高寒地区的一种独特的植被类型,由于长期处于较低的气温、低气压和强日辐射等自然环境条件下,植物经过长期的自然选择和适应,在生理生化及形态结构等方面具有明显的适应特征。自1986年至今,在2000—4000m不同海拔地区调查取样,对高寒植物生理生态及生化等方面进行了较为系统的研究,本文将对高寒矮嵩草草甸植物温度叶扩散导度、蒸腾作用与水势研究报道如下。     

青藏高原药用植物唐古特山莨菪和唐古特大黄光合作用对强光的响应

与唐古特大黄相比,唐古特山莨菪的表观光合量子效率(AQY)较高,但最大净光合速率(Pmax)较低。在光强小于1200μmolm-2s-1时,后者用于碳同化的电子传递占总光合电子传递的比例(JC/JF)比前者高,而分配于光呼吸的电子传递(JO/JF)及Rubisco氧化和羧化速率的比值(VO/VC)则相反;光强大于1200μmolm-2s-1以后两种植物的这些参数都趋向稳定。随光强增加,后者叶片吸收光能分配于热耗散(D)的增加斜率较前者高,表明两高山植物对强辐射的适应方式略有不同。加强光呼吸途径的耗能代谢和PSII天线热耗散份额是唐古特山莨菪适应高原强辐射的主要方式,而提高叶片光合能力则是唐古特大黄的一种适应方式。