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。......
2025-09-30
荒漠草原优势植物水分利用效率的变化
【摘要】：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。
植物生长季不同降水期4 种优势植物叶片δ13C 值的测试结果显示（图4-2），2025年17.5 mm 降水期不同植物δ13C 值顺序为：甘草（-26.30‰ ±0.25‰）＞牛枝子（-26.62‰ ±0.34‰）＞蒙古冰草（-26.78‰±0.22‰）＞短花针茅（-27.05‰±0.25‰），且甘草的δ13C 值显著高于其他4 种植物；93.3 mm 降水期不同植物δ13C 值顺序为甘草（-26.87‰±0.21‰）＞短花针茅（-27.04‰±0.19‰）＞蒙古冰草（-27.90‰ ±0.09‰）＞牛枝子（-28.23‰ ±0.06‰），其中，甘草、牛枝子和蒙古冰草的δ13C 值显著偏负，其均值分别降至-26.87‰、-28.23‰和-27.90‰，降幅在0.57 ～1.61。整体来看，在同一时期4 种植物δ13C 值的种间差异均达到显著水平（P ＜0.05），不同降水期，牛枝子、蒙古冰草和甘草的δ13C 值变化显著（P ＜0.05），而短花针茅则无显著变化（P ＞0.05）。2025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（P ＜0.05），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（-24.94‰），其次为短花针茅（-25.09‰）；在85.8 mm 降水期，蒙古冰草δ13C 值最小（-28.15‰）。整体分析，不同植物δ13C 值为甘草＞短花针茅＞牛枝子＞蒙古冰草。
三因素方差分析结果表明（见表4-2），年度、降水量及物种对植物叶片δ13C 值均有极显著影响（P ＜0.01），4 种植物之间的δ13C 值有显著的种间差异（P ＜0.01），年度与降水量之间无显著交互效应，年度与物种、降水量与物种以及三者之间对植物δ13C 值均有显著交互效应（P ＜0.01）。Duncan′s 法多重比较结果显示，甘草和短花针茅的δ13C值显著大于牛枝子和蒙古冰草的。
在图4-2 中，不同降水期对不同植物长期WUE 也具有显著的影响，随着降水量的增加，4 种植物的WUE 呈降低趋势，其中，甘草和短花针茅的WUE 变化趋势一致，在2025年15.1 mm 降水期和85.8 mm 降水期的WUE 均高于2025年同期；牛枝子的WUE 在2025年不同降水期之间差异显著，在2025年的差异不显著；蒙古冰草的WUE 在2 个年度都随着降水增多呈线性降低。不同物种间的WUE 具有明显的种间差异，甘草和短花针茅的WUE 最高，其次为牛枝子和蒙古冰草。
表4-2 植物δ13C 值组成在年度、降水量与物种之间的方差分析
Table 4-2 ANOVA of the δ13C commposition between year， precipitation and species
(https://www.chuimin.cn)
图4-2 不同优势植物在不同降水期的δ13C 值与WUE 变化
Fig.4-2 Changes of the δ13C value and WUE among plant species in different precipitation periods
注：不同小写字母表示各处理在0.05 水平上的显著性差异，下同。
Note： Different lowercase letters indicate significant difference among species at 5% level.（Below is same）
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