植物的生长发育,需要众多的环境因子。凡是在自然环境中植物所需要的某种物理的、化学的、或生物的环境因子发生亏缺或超越植物所需的正常水平,并对植物生长发育产生伤害的效应,都称为逆境。当亏缺或变化幅度超过植物正常生长要求的范围,即对植物产生伤害作用。环境中各种生态因子随着海拔高度的变化均发生了变化,高山植物在长期适应与进化过程中,体内形成了一整套受遗传性制约的生理适应机制,来抵御不利环境引起的伤害。本试验以祁连山(位于黑河上游)不同海拔梯度(2765m-3565m)上的青海云杉(Picea crassifolia)、祁连圆柏(Sabina przewalskii)为材料,进行形态结构的观察与生理生化指标的测定,比较分析了青海云杉和祁连圆柏的生理生态特性随海拔梯度变化的规律和差异,取得如下主要结果:1、随着海拔升高,青海云杉和祁连圆柏叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖含量,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈增加趋势,青海云杉超氧物歧化酶(SOD)活性随海拔没有明显变化,而祁连圆柏叶片的SOD活性增加;相同海拔梯度上,青海云杉的MDA含量高于祁连圆柏,而可溶性蛋白含量低于祁连圆柏。因此,两树种都能适应低温、冰冻、强辐射等环境胁迫,在同一海拔上青海云杉受低温胁迫时伤害较严重,而祁连圆柏的抗辐射能力高于前者。2、在海拔2965-3565m,随着海拔升高,祁连圆柏叶表皮角质层较厚,海拔越高越明显;栅栏系数、栅栏细胞系数增大,胞间隙面积增大,气孔密度增大及气孔大小减小,这些都是祁连圆柏对高山极端环境适应的一种表现。3、海拔2765-3065m之间的青海云杉叶片长短径、角质层厚度、叶肉细胞宽、表皮层细胞宽及高、维管束直径,韧皮部、木质部、转输组织厚度随海拔的升高呈增加趋势,在海拔3000m附近其达到最大,而在3065-3465m之间则随海拔的升高减小;随着海拔的不断升高,表皮细胞大小先升高后降低;气孔宽呈现先降低后升高的趋势,气孔长无明显变化;气孔密度呈现先升高后降低。在低于和高于3000m的海拔上青海云杉叶形态结构各项指标及参数均发生了相应变化来适应干旱的低海拔和寒冷的高海拔环境来延长和保存生命,并完成生命循环史。