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
荒漠草原植物水分利用策略与干旱适应机制的影响
【摘要】：第二主成分特征值为2.87，贡献率为23.92%，对应的特征向量为Ci。表4-9不同主成分的特征值和累积贡献值 Table 4-9Principal component variance analysis表4-10主成分载荷矩阵 Table 4-10Principal Component Load Matrix图4-6不同植物对降水变化的生理响应特征的主成分分析 Fig.4-6The Principal component analysis of physiological response of different plants on the changes of precipitation
对4 种优势植物在不同降水期的生理指标分别进行主成分分析，由表4-9 可知，在17.5 mm 降水期提取特征值大于1 的有3 个主成分，其累积贡献率为80.85%，因此，取前3 个成分为主成分，可以有效解释其生理指标所代表的大部分信息。在93.3 mm 降水期有4 个主成分的特征值均大于1，且累积方差为89.25%。因此，可以将这4 个主成分作为综合评价指标。
表4-8 土壤含水量、不同植物叶片δ13C 值、RWC、光合参数、脯氨酸含量等指标之间的相关性分析
Table 4-8 Correlation between the δ13C values and other parameters of 4 plant species
续表
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(www.chuimin.cn)
注：*表示在0.05 水平上显著相关（双侧）；**表示在0.01 水平上显著相关。
Note： *and ** indicate significant correlation at 0.05 and 0.01 levels， respectively.
表4-10 显示，在17.5 mm 降水期，主成分1 的特征值为6.05，贡献率为50.39%，对应的特征向量为气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、叶温、脯氨酸含量，其中气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率为正，其余为负，说明气孔调节和水分蒸散能力是影响植物进行正常光合作用的主要因素。第二主成分特征值为2.56，贡献率为21.37%，对应的特征向量为净光合速率、WUEi、δ13C 值，符号均为正。
在93.3 mm 降水期，主成分1 的特征值为4.393，贡献率为36.61%，对应的特征向量为净光合速率、气孔导度、WUEi、叶温、土壤含水量，其中叶温、土壤含水量符号为负，其余为正。第二主成分特征值为2.87，贡献率为23.92%，对应的特征向量为Ci。说明在雨水较为充足时，植物能够进行正常的光合作用，而环境温湿度是影响植物光合作用的主要因素。第三主成分特征值为1.94，贡献率为16.15%，对应的特征向量为脯氨酸含量、RWC、δ13C 值。第四主成分特征值为1.509，贡献率为12.58%，对应的特征向量为蒸腾速率，说明植物在多量降水期以较低的水分利用效率和较强的蒸腾速率促进水分吸收和利用，维持较强的光合作用。
如图4-6 所示，在17.5 mm 降水期，甘草与其他植物相脱离，且生理性状适应范围最大，偏向主成分2，蒙古冰草与牛枝子和短花针茅多有交集，三者均偏向主成分1，其中牛枝子的生理性状趋正；93.3 mm 降水期4 种植物主成分范围相互交集，甘草和短花针茅偏向主成分1，蒙古冰草和牛枝子偏向主成分2，牛枝子和甘草的生理性状适应范围最大。
表4-9 不同主成分的特征值和累积贡献值
Table 4-9 Principal component variance analysis
表4-10 主成分载荷矩阵
Table 4-10 Principal Component Load Matrix
图4-6 不同植物对降水变化的生理响应特征的主成分分析
Fig.4-6 The Principal component analysis of physiological response of different plants on the changes of precipitation
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荒漠草原植物水分利用与干旱适应机制详细阅读
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
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荒漠草原植物水分利用策略及干旱适应机制详细阅读
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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第二主成分特征值为2.87，贡献率为23.92%，对应的特征向量为Ci。表4-9不同主成分的特征值和累积贡献值 Table 4-9Principal component variance analysis表4-10主成分载荷矩阵 Table 4-10Principal Component Load Matrix图4-6不同植物对降水变化的生理响应特征的主成分分析 Fig.4-6The Principal component analysis of physiological response of different plants on the changes of precipitation......
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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荒漠草原优势植物水分利用策略与干旱适应机制详细阅读
研究区位于宁夏东部风沙区的盐池县，南靠黄土高原，北与毛乌素沙地相连。地貌由黄土高原向鄂尔多斯台地过渡，气候由半干旱区向干旱区过渡，植被由干草原向荒漠过渡，土地利用由农区向牧区过渡。这种典型的过渡地带造成了该地区自然条件资源的多样性和脆弱性。该地区属于宁夏重要的生态屏障和牧业基地，也是中国“两屏三带”生态安全体系建设的关键区域，对宁夏草地生态建设及宁夏牧草业发展起着重要作用。......
2023-11-04
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荒漠草原优势植物水分利用策略与干旱适应机制揭详细阅读
陈拓等研究发现，天山阜康荒漠植物δ13C 值与年降水量表现出显著的负相关。本研究中，4 种植物的δ13C 值和WUE 随着环境水分的变化也表现出上述现象和结果。当大降水事件增多，4 种植物会根据利用的浅层土壤水的有效性，调整其WUE，2016年4 种优势植物δ13C 值在93.3 mm 降水期显著偏负，比17.5 mm 降水期整体降低了2.40%，在2017年除了蒙古冰草的δ13C 值在85.8 mm 降水期较15.1 mm 降水期下降了1.37‰外，其他植物仍以显著高于蒙古冰草的WUE 保守用水。......
2023-11-04
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