土壤干旱和强光交互作用对青藏高原高山嵩草光合功能的影响

师生波， 李天才， 王 伟, 德科加， 徐先英， 王 祺， 马剑平， 李爱德， 康才周

(1.中国科学院西北高原生物研究所/高原生物适应与进化重点实验室/青海省作物分子育种重点 实验室, 青海 西宁 810001; 2.青海大学/畜牧兽医科学院, 青海 西宁 810016; 3. 甘肃省治沙研究所/甘肃省沙生植物 工程技术研究中心, 甘肃 兰州730070)

高山嵩草(KobresiapygmaeaClarke)是生长在青藏高原的典型地带性植物，属莎草科(Cyperaceae)嵩草属(Kobresia)，在海拔3 800～4 500 m的高原地带形成以其为优势种的高寒嵩草草甸植物群落[1]。嵩草草甸为我国独特的植被类型，在青藏高原分布最广、面积最大[2]。草甸植被中高山嵩草的盖度可达40%～60%，有时高达80%。高山嵩草营养价值较高，粗蛋白含量超过野生豆科牧草花首蓿(Medicagoruthenica(L.) Trautv.)[3]，为夏秋季家畜的主要牧草[4],尽管产草量较低，但在草地畜牧业生产中仍占有较高的地位。青藏高原为世界最高高原，平均海拔在4 000 m以上。整个高原面上空气稀薄、大气尘埃少、水蒸气和二氧化碳等气体含量很低，大气透明度高，近地表太阳光辐射强且日照时间长；同时，受高原大陆性气候影响，早春和晚秋季节高原地区寒冷且少雨，土壤干旱现象十分明显[1]，植物常处于非生物胁迫引起的生理性干旱状态。研究表明，在年平均气温-0.1～-1.6℃，≥5℃的积温仅543.1～886.9℃的高寒地带，高山嵩草仍能正常生长发育，呈现出极强的耐寒能力[5]和对高原环境的适应。高山嵩草对高原极端环境的适应机理一直是学术界关注的重点，然而迄今为止，绝大多数对高山嵩草的研究工作主要集中在分布格局[6-7]、繁殖特性[8-9]、物候特征[3]等方面，鉴于其植株构型的特殊性和生存环境的恶劣，有关生理生态适应性方面的研究一直鲜有开展。……