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长期过度放牧导致内蒙古草原严重退化,草原生态和生产功能受损,严重制约牧区畜牧业经济的可持续发展。草原退化演替是在干扰和胁迫影响下物种地位发生变化而产生优势种更替的过程。物种对干扰和胁迫表现不同适应和竞争策略,是决定其能否在群落中占优势的主要原因。过度放牧造成土壤养分减少,由于容易被固定和扩散率低等因素,磷元素在退化过程中更易对植物生长产生限制作用。因此本文选取内蒙古典型草原优势植物羊草和退化后期优势植物冷蒿为研究对象,采用盆栽沙培试验,在不同磷处理(P1=2.5 mg·kg-1、P2=25 mg·kg-1)下设置羊草单种、冷蒿单种和两者混种的种植方式,通过分析羊草和冷蒿在不同磷素水平下种间关系变化及养分吸收利用情况,并从生理生化和分子水平上,利用分子生物学、生物信息学手段初步探讨羊草、冷蒿在不同磷环境中养分吸收利用策略变化的机制。主要发现如下:1、通过对两种植物不同处理下的生物量及氮磷含量的测定和氮磷吸收利用效率的计算,发现在低磷环境中,羊草和冷蒿混种时两种植物生物量均有所增加,表现为正相互作用,同时由于冷蒿其氮磷吸收效率大幅增加导致其生物量增加的幅度也较大,所以在低磷环境下冷蒿表现出更强的生存能力,最终成为草地退化群落的优势物种、草地退化的阻击者。而高磷环境下,羊草和冷蒿混种时种间关系变为负相互作用,即竞争关系。混种降低了冷蒿的氮磷吸收效率,提高了羊草氮磷吸收、利用效率,使之有效的改变了生物量累积,在与冷蒿的竞争环境中表现出较强的竞争力,因此这可能是羊草成为典型草原优势物种的原因之一。2、通过对羊草、冷蒿不同环境条件下酸性磷酸酶活性、有机酸含量和可溶性蛋白质含量的研究,可以发现两种植物对不同环境中磷效率的提高内部响应机制不同。羊草和冷蒿应对磷缺乏时根系分泌的物质含量截然不同。低磷时,混种羊草通过提高酸性磷酸酶活性增加对磷素的吸收,混种冷蒿则主要通过乙酸含量的增加提高对磷素的吸收。高磷时,混种羊草降低了酸性磷酸酶活性、苹果酸和乙酸含量,混种冷蒿降低了酸性磷酸酶活性、提高了乙酸含量。3、根据Illumina HiSeq 2000平台对羊草和冷蒿各处理根系的测序结果,羊草转录组共获得116.96G数据;冷蒿转录组共获得140.30G数据。在对比羊草、冷蒿各比较组的差异表达基因及富集情况后分析了有关植物激素信号传导途径,与磷效率相关调控基因（与磷转运蛋白、酸性磷酸酶、有机酸分泌、转录因子有关的基因）,结果发现在高磷环境下混种时诱导羊草增强了激素信号传导途径、增加了上述基因的表达,而同处理下冷蒿对相同功能基因的诱导表达量较少。这说明在高磷环境中,当两植物存在竞争作用时,在分子水平有不同的机制调控磷效率,从而影响植物生长。在高磷环境混种时,由于羊草的调控途径比冷蒿多,说明羊草在高磷环境下更有竞争力。