短花针茅根和叶的WUE 随着干旱胁迫强度增加也呈上升趋势，其中，叶的WUE 增加幅度显著大于根，T4 处理下叶、根的WUE 比CK 分别提高了16.86%、7.17%，各器官WUE 表现为根＞叶。图6-3不同干旱胁迫处理下4 种植物各器官WUE 的变化 Fig 6-3The change of WUE in different organs of 4 plants under different drought stress treatments......
2023-11-04
荒漠草原植物水分利用特征及适应机制
【摘要】：说明研究区37.7 mm 降水期受7月高温强烈蒸发的影响，这3 种植物茎秆水的氢氧同位素值受到了蒸发蒸腾的影响而富集，表明采样部位也是影响茎秆水氢氧同位素值变化的重要原因。
4 种植物茎秆水的氢氧同位素的相关性不同，牛枝子、短花针茅和蒙古冰草的具有显著正相关，甘草的未达到显著性，说明牛枝子、短花针茅和蒙古冰草在吸收水分过程中不存在对氢同位素的分馏，而甘草属于旱生植物，在吸收水分过程中对氢同位素可能存在分馏作用 （Ellsworth and Williams，2007）。这4 种优势植物的茎秆水δ18O 和δ2H值拟合曲线（δ2H.=2.57δ18O-43.11）小于土壤蒸发线的斜率和截距，说明植物利用受到严重蒸发分馏作用的土壤水分，且是更靠近土壤剖面上层的水分。其中，牛枝子、蒙古冰草和短花针茅的趋势线偏正，尤其在37.7 mm 降水期，接近于同期降水的氢氧稳定同位素值，这表明蒙古冰草和短花针茅可能主要利用土壤更浅层的水分（入渗的雨水）（Yang et al.，2012）。由于蒸发蒸腾的原因，必将造成未成熟或未栓化的枝条处水分发生明显的氧氧稳定同位素分馏，该处的水分比来源处的水分会更加富集重同位素（Jia et al.，2013）。说明研究区37.7 mm 降水期受7月高温强烈蒸发的影响，这3 种植物茎秆水的氢氧同位素值受到了蒸发蒸腾的影响而富集，表明采样部位也是影响茎秆水氢氧同位素值变化的重要原因。为了避免受蒸发影响，应该采集主根系与地上部分相连接的部分。
多年生植物都具有二态性根系，通过发达的浅层水平根系，吸收滞留在表层土壤中的大气降水和冷凝水，通过深达地下水位的垂直根系，吸收深层土壤水或地下水，以应对土壤水分匮缺（Mooney et al.，1980）。多年生植物根系的这种生态位分离差异还有助于减少上层土壤变得干燥时对水分的竞争（Mooney et al.，1980）。本研究中，短花针茅和蒙古冰草分别为密丛型浅根系和疏丛型中根系多年生禾草，其根系主要集中在0 ～40 cm 土层（成向荣等， 2008）；甘草和牛枝子属于轴根型深根系豆科植物，根深达1.5 ～3 m，根系主要集中分布在0 ～60 cm 土层。在15.1 mm 降水期，短花针茅和蒙古冰草在利用浅层土壤水和入渗雨水的同时，还可以利用到60 cm 左右土壤水，甘草和牛枝子则主要以80 cm 以下深层土壤水为主，可见，在土壤水分缺乏时，甘草和牛枝子这种深根植物总是能接触到土壤深层的水，甚至也不放过少量降水补充的表层土壤水。37.7 mm 降水条件下，短花针茅和牛枝子的δ18O 和δ2H 值富集为正值，利用水分可能主要以雨水入渗至土壤表层（10 cm左右）的水分为主；蒙古冰草则可以吸收到60 cm 左右土层水分，甘草则主要利用0 ～20 cm 土层和深层土壤水，利用比例分别为45.2%和46.6%。而到了降水增多时期（85.8 mm），4 种植物都主要利用丰富的浅层（0 ～40 cm）土壤水，说明这4 种植物只能利用土壤水包括入渗的降水，而无法利用到地下水，因此，它们具有相同的限制水源。(www.chuimin.cn)
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荒漠草原优势植物水分利用策略及干旱适应机制详细阅读
主要反映了植物叶片叶绿素荧光参数的响应变化，可将第一主成分归为光合反应活性因子。表7-5不同主成分的特征值和累积贡献值 Table 7-5Principal component variance analysis表7-6主成分载荷矩阵 Table 7-6Principal Component Load Matrix图7-7干旱胁迫对4 种植物光合生理、叶绿素荧光等叶片功能性状影响的主成分分析 Fig.7-7The principal component analysis of the effects of drought stress on the functional properties of 4 plant species......
2023-11-04
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本研究中4 种优势植物的脯氨酸含量和RWC 对不同土壤水分条件的响应有显著的种间差异，而且降水量与物种之间对脯氨酸含量和RWC 的交互作用显著。本研究中，17.5 mm 降水期4 种优势植物叶片的K、Na 含量明显积累，随着水分条件变好而降低，这也是植物抵御干旱胁迫的一种表现。......
2023-11-04
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各指标之间的相关性在物种之间还存在一定的差异，这进一步说明了4 种植物应对干旱胁迫的生理响应模式存在明显的种间差异。牛枝子应对干旱胁迫，有着较强的渗透调节功能，持续增强WUE，以低水势忍耐脱水从而维护植物叶片光合活性细胞的正常运行，是一种保水的利用策略。可见，4 种植物应对干旱胁迫通过相互协调各项代谢活动变化方向而保持较高的WUE 或持水能力，以降低水分亏缺带来的生理伤害。......
2023-11-04
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荒漠草原优势植物的干旱适应机制及水分利用策略详细阅读
可见，严重干旱胁迫处理对蒙古冰草生理代谢活动还未造成严重影响，其光合能力下降可能是气孔限制因素影响占主导作用。4 种植物的Ci/Ca 值和WUEi 趋势相反，随着干旱胁迫程度的增强其Ci/Ca 值降低而WUEi 升高，甘草和短花针茅的WUEi 与Ci/Ca 的相关性未达到显著水平，但牛枝子和蒙古冰草的WUEi 和Ci/Ca 值达到了极显著水平。可见，严重干旱胁迫条件下的WUEi 并不能反映4 种植物长期WUE 的实际变化。......
2023-11-04
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荒漠草原植物的水分利用策略及干旱适应机制详细阅读
汤章程提出植物主要以避干旱和耐干旱两种形式来抵抗或适应干旱。但目前尚无统一方法区分植物水分调节行为的种间差异。本研究中，4 种优势植物在形态解剖、生理生化、生态等性状方面形成了一套各具特色的干旱适应策略。但是每种植物的干旱适应机制并不是唯一不变的，随着干旱程度的变化，其适应模式之间也会发生转换或者连续变化，以确保植物水力系统的安全，维持生存力。......
2023-11-04
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荒漠草原优势植物的水分利用策略及干旱适应机制详细阅读
但在干旱、半干旱的荒漠草原地区，年降水量只有300 mm 左右，在植物生长季，蒸发量大，土壤水分匮乏，极大限制了植物生长及维持生态系统的功能。在第三章，我们初步获悉了2 个样地的土壤水分氢氧同位素特征和4 种优势植物的水分利用来源的时空变化。......
2023-11-04
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短花针茅和牛枝子茎秆水的氢、氧稳定同位素值拟合曲线δ2HS=3.37δ18O-40.09，δ2HL=3.36δ18O-46.91）斜率明显高于蒙古冰草和甘草，牛枝子、短花针茅和蒙古冰草茎秆水的氢、氧稳定同位素值具有显著相关性，但趋势线偏离其样地的土壤水分蒸发线，蒙古冰草的趋势线更偏向趋正方向。图3-3不同植物茎秆水的氢氧稳定同位素组成特征 Fig.3-3 δ2H and δ18O values of plants stem water at study site.注：A.stem， S.stem， G.stem， L.stem 分别表示蒙古冰草、短花针茅、甘草、牛枝子的茎秆水氢氧同位素拟合曲线。......
2023-11-04
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