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柱花草和苜蓿分别是南方和北方地区的重要牧草，但柱花草耐热不耐冷，而苜蓿耐冷不耐热。为了探讨它们对温度胁迫的差异反应及其调控机制，本研究分别对田间和人工控制的4个不同温度条件下的柱花草和苜蓿的光合作用和抗氧化系统进行了研究。
第一章研究了柱花草和苜蓿对4种不同温度处理的生理反应，研究结果如下：
低温胁迫下，柱花草的净光合速率(Pn)、最大光化学效率(F,JFm)、光系统II电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、非光化学猝灭系数(NPQ)降低；而苜蓿则在高温胁迫下降低。4℃、11℃处理的柱花草以及38℃处理的苜蓿，它们的MDA含量和相对电导率随处理时间的延长而增加。
4℃处理的柱花草和苜蓿的SOD活性高于28℃处理。11℃处理的柱花草SOD活性高于28℃处理，而¨℃下苜蓿的SOD活性与28℃下的相当。38℃处理的柱花草SOD活性在7d时升高，并且高于28℃处理。38℃条件下，柱花草和苜蓿的POD活性随着处理时间的延长而上升。与其它三种温度处理相比，28℃处理的柱花草POD活性最低，而38℃处理的苜蓿POD活性最高。4℃处理的的柱花草和苜蓿的CAT活力在5d前均高于其它处理。38℃处理的苜蓿CAT活性则在第3d开始降低，而且比11℃和28℃处理的低，在第7d时接近O。38℃处理的柱花草和苜蓿的APX活性不断上升，并且4℃和11℃处理的活性要低于28℃；4℃处理的的苜蓿APX活性保持较高的水平，并高于28℃处理；¨℃处理的苜蓿APX活性先升高后降低，在第7d时与28℃处理的活性相当。
4℃和38℃处理的柱花草AsA含量比28℃处理低，而28℃处理的苜蓿则低于其它三种温度处理；在5d时，4℃和¨℃处理的苜蓿AsA含量分别是28℃的1．49和1．33倍，在38℃下则含量下降。在38℃条件下，柱花草的GSH含量最高，而苜蓿的含量是先升高后降低，并且在处理的7d前都高于28℃。
第二章研究了田间种植的柱花草和苜蓿的膜系统、抗氧化胁迫系统、光合作用和叶绿素荧光参数的季节性变化。
从2004年9月至2005年8月的每月20曰左右，选取田间种植生长良好的柱花草和苜蓿植株，取倒3位叶，进行相关生理活性的测定，结果表明：在2004年12月柱花草的Fy／Fro和Cf)psII均开始下降，而苜蓿无明显变化；柱花草和苜蓿的净光合速率都随温度降低而降低．
在越冬期间，柱花草的SOD和CAT活性比越冬前后低，而苜蓿则比越冬前后高；柱花草的POD活性变化不大，而苜蓿的活性高于越冬前后，并且在整个越冬期间，苜蓿的这三种酶活性都高于柱花草；对于APX活性，两种牧草在越冬期间无明显变化。越冬期两种牧草的GSH和AsA含量下降，但苜蓿的含量均高于柱花草。越冬前两种牧草的可溶性总糖和蔗糖含量增加；越冬期间柱花草叶片的MDA含量和相对电导率增加，而苜蓿变化不大，越夏期间则相反。
根据研究结果，本文认为，柱花草能在高温迫时保持高SOD和CAT活性是柱花草抗热原因之一，苜蓿能在低温胁迫时保持较高的SOD和CAT活性是苜蓿耐冷的原因之一。