高寒湿地植物对水淹胁迫的生理响应及适应性评价

为探究高寒湿地植物的耐水淹机理,测定杉叶藻(Hippuris vulgaris)等5种高寒湿地植物水淹40 d后的形态和生理生化指标,利用耐水淹系数,采用PCA分析、相关性分析和隶属函数法构建水淹胁迫适应性评价体系。结果表明:水淹胁迫下5种植物抗氧化酶活性上升1~4倍,以抵抗水淹胁迫,适应水淹环境;不同植物地上部分和地下部分丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质对水淹胁迫的响应有所不同;通过PCA分析和相关性分析,株高、光合色素含量、SS含量、SP含量、地上部分POD活性和地上部分SOD活性可作为高寒湿地植物水淹胁迫适应性筛选的主要评价指标;对综合指标(PC1~4)进行加权和隶属函数分析,5种高寒湿地植物水淹胁迫适应性由强到弱顺序为杉叶藻>三裂碱毛茛>光稃早熟禾>双柱头蔺藨草>中国马先蒿。

高寒沼泽化草甸群落常见种对土壤水分条件的响应研究

高寒沼泽化草甸作为湿地与草甸之间的过渡类型,其群落物种组成对土壤水分极为敏感。为探讨土壤水分状况对高寒沼泽化草甸植物群落组成物种的影响,移栽玛曲高寒沼泽化草甸群落17个组分物种,在完全避免自然降雨影响的条件下进行3种不同的水分处理(充分浇水、对照和轻度干旱)并分别测量了叶片的净光合速率(A),气孔导度(g)和叶片单位面积干物质含量(LMA)。用充分浇水(FD)和轻度干旱(SD)处理下性状值减去对照(CK)处理下的值,得到各功能性状的差值,以比较不同物种对充分浇水和轻度干旱的响应;同时对光合差值和叶片叶片单位面积干物质含量及气孔导度的差值进行线性回归分析,以探讨叶片表型特性对对光合能力的影响。结果表明:(1)水分对叶片的LMA指标的影响存在显著的物种间差异。(2) A和g对充分浇水和干旱的响应存在显著的物种间的差异,并且受到其原始分布生境的影响。(3)高寒沼泽化草甸植物在不同水分条件下的光合能力主要由气孔调节,而与叶片表型特征没有显著的相关关系。说明高寒沼泽化草甸植物对土壤水分条件极度敏感,在全球变化影响高寒地区的降水格局的背景下,开展高寒草地进行保护和恢复工作应该考虑未来降水变化的影响。

不同类型草地物种多样性、生产力与牧草品质和体外消化率的关系

以青藏高原东北缘祁连县境内围封8a的荒漠草原(DR)、高山草原(AST)、草甸草原(MS)、沼泽草甸(SM)、高寒草甸(AM)和高寒灌丛(ASH)为对象,研究6种类型草地的物种多样性、生产力与牧草品质和体外消化率的相互关系。结果表明:不同类型草地群落物种丰富度、多样性和均匀度指数均在AM和MS中显著高于ASH、AST、SM和DR。可食牧草地上生物量在AM中最高,在MS中最低,而不可食牧草地上生物量在各类草地中为AM>SM>DR>ASH>AST>MS;牧草中粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)含量在ASH中最高,在DR中最低,而酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)的变化正好相反,体外干物质消化率(DMD)、中性洗涤纤维消化率(NDFD)和酸性洗涤纤维消化率(ADFD)在SM和ASH中最高,而在AST和DR等低海拔的草地中最低;牧草中CP、EE、DMD、NDFD和ADFD均随海拔的升高而增大,而牧草中的NDF、ADF含量和粗蛋白消化率(CPD)随海拔的升高而减少。牧草饲用价值作为评价牧草营养品质的综合性指数,在不同草地间的变化规律与CP和EE等指标基本一致。因此,在对不同类型草地的利用过程中,建议采用牧草饲用价值指数,从牧草营养含量和消化率两个方面综合评价草地营养价值,合理配置放牧家畜。