以往研究结果表明，在夏季降水稀少期，深根型的灌木和草本可以同时利用由冬季降水补给的深层土壤水和夏季降水，但浅根型草本依赖夏季降雨的程度较大，在大量降水事件后，则均会转移吸收利用浅层土壤水。这种植物水分来源的时空差异促进了土壤有效水分的充分利用，同时减少了种间水分竞争（Yang et al.，2011；Dai et al.，2015；刘保清等， 2017）。本研究结果与此相一致，在干旱少雨期，甘草和牛枝子主要吸取深层土壤水分，而此时的深层土壤水分并未受到当季降水的补给，其补给源只能是冬季降水。蒙古冰草和短花针茅则主要利用浅土层中由当季降水补给的水分。我们还发现2 个样地的土壤质地类型不同，使土壤水分含量有较大差异，也影响了土壤水分的氢氧同位素组成，从这个角度分析可知蒙古冰草样地的土壤生境水分状况显著好于短花针茅样地，蒙古冰草样地在物种多样性和盖度上也表现出了一定的优势，所以相对贫瘠生境的物种对水分需求更强烈，必然存在对限制性水源的竞争关系。
在干旱和半干旱地区，多年生植物在降雨水分稀少时，并不保持表层土壤根系的活性（刘保清等，2017），因为干旱时维持表层根系活性的耗费远远大于植物对表层土壤水分的获得（孙守家等，2014）。当降雨增加时，这些植物能够改变他们功能根的深度，使用表层土壤中的大量水分，但前提是降雨量达到一定阈值时，植物根系才开始形成并保持吸收表层土壤水分的功能。说明持续的干旱会使植物在更深的地方利用土壤水分，等到水分条件好转即转移到上层，以主动开发水资源从而应对土壤水分变化，这种响应对于干旱地区的植物能够同时利用上年冬天和春天的降雨与当年度生长季节的降雨是非常重要的（Yang et al.，2012）。因此，这种具有不同水源转移能力的植物在干旱环境中更具有竞争优势（Bai et al.，2004）。(www.chuimin.cn)
在群落植被调查结果中发现，除了这4 种优势种外，群落中重要值大于5.0 以上的物种还有猪毛蒿、阿尔泰狗哇花、瘤果虫实、糙隐子草、银灰旋花和狭叶米口袋。其中猪毛蒿、瘤果虫实和狭叶米口袋都是一年生草本植物，其重要值在2017年夏季少雨期急剧下降甚至消失（见表2-2），充分说明了一年生草本植物在水分利用方式上表现出的机会主义特征，即在萌发期降水充足时种群大量繁殖，干旱少雨时转为继续休眠的避免干旱行为。可见，群落物种的夏季用水模式主要受物种根型与生活型影响，从而表现出利用水源的生态位互补或生态位分化现象（Cristina et al.，2012），这有利于群落的稳定并保持较高的生产（刘保清等， 2017）。相比较短花针茅样地，较好的土壤水分持水性使蒙古冰草样地物种组成更丰富，群落更稳定。由此可以理解在退化草地恢复过程中，单一物种的人工植被结构势必会影响群落水分平衡和植被群落的稳定性，由于物种多样性低，植物水分利用特征单一，容易引起土壤水分长期亏缺，出现“小老树”甚至成片衰退的现象（李新荣等， 2009）。
不同采样期降水的δ18O 值在-11.99‰～-5.01‰变化，δ2H 值在-96.71‰～-40.51‰变化，且随着降水量的增多其氢氧稳定同位素值变小趋于贫乏。图3-2不同水源的氢氧稳定同位素组成特征 Fig.3-2δ2H and δ18O values of soil water， rain water and groundwater at study site.注：SWEL 表示土壤水分蒸发线，S.SWEL 和 A.SWEL 分别表示短花针茅样地和蒙古冰草样地的土壤水分蒸发线。......
2023-11-04
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
图3-5 所示，4 种植物在37.7mm 降水后其茎秆水δ18O和δ2H 值趋于正值，显著大于少量降水和大量降水后的茎秆水δ18O 和δ2H 值，也显著大于同一测定期土壤水分的δ18O 和δ2H 值，与同期雨水的δ18O 和δ2H 值相近或相交，直观分析判断其可能利用的水分为雨水补给的浅层土壤水。......
2023-11-04
2017年，随着降水量增多，短花针茅、甘草和蒙古冰草δ13C 值变化显著，呈减少趋势，而牛枝子δ13C 值平缓减少且变化不显著。在37.7 mm 降水期，甘草的δ13C 值显著偏正，为最大值，其次为短花针茅；在85.8 mm 降水期，蒙古冰草δ13C 值最小。整体分析，不同植物δ13C 值为甘草＞短花针茅＞牛枝子＞蒙古冰草。......
2023-11-04
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。......
2023-11-04
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
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
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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