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
荒漠草原优势植物水分利用策略及干旱适应机制
【摘要】：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
对4 种植物光合与叶绿素荧光等叶片功能性状进行主成分分析，结果如表7-5 和表7-6 所示，最终得到5 个特征值大于1 的主成分，累计百分比为85.66%，可以反映原始指标的大部分信息。第一主成分特征值为11.63，贡献率为50.54%，对应较大的特征向量有Fs/Fo、Fv/Fm、Fv/Fo、Car、RWC，除RWC 为负向标外，其他均为正向标。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。第二主成分特征值为2.969，贡献率为12.91%，主要反映的特征向量为VPD、Ci/Gs、NPQ、Yield、脯氨酸含量，其中Yield为负向标，主要为生理调节因子。第三主成分特征值为2.50，贡献率为10.881%，主要反映了Pn、Tr、Gs、Fs 及叶水势4 种特征向量，且均为正向标向量。第四和第五主成分特征值分别为1.44、1.17，贡献率分别为6.25%、5.07%，分别对应较大的特征向量有Ci、qP、Chla、Chlb 和WUEi、Ci/Ca、Ls，只有Ci/Ca 为负向标向量，这三者可归为光合作用调节因子。
提取前两个主成分作出的散点图（图7-7），主成分1 和主成分2共能解释4 种植物所对应的特征向量在干旱胁迫下变化程度的63.5%。4 种植物的叶片性状各特征向量变化范围互相交集，反映了4 种植物之间对干旱胁迫反应具有相似的响应特征。牛枝子的叶片功能特征向量数值变化范围最大，其次为蒙古冰草和甘草、短花针茅。甘草的特征向量偏负，趋向于主成分2，以 RWC、Yield、Ci/Gs 等特征向量为变化范围，牛枝子的特征向量偏正，趋向于主成分1，Fv/Fm、Fv/Fo、Fs/Fo、Car、脯氨酸含量、NPQ 等特征向量在其耐旱性上作用突出。短花针茅特征向量变化范围最小，主要以Yield、Car、Ci/Gs 特征向量为主，而蒙古冰草的特征向量变化范围较宽，仅次于牛枝子，主成分1 和主成分2 的相对应特征向量在蒙古冰草响应特征方面均有表现。
表7-5 不同主成分的特征值和累积贡献值
Table 7-5 Principal component variance analysis
表7-6 主成分载荷矩阵
Table 7-6 Principal Component Load Matrix(www.chuimin.cn)
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.7-7 The principal component analysis of the effects of drought stress on the functional properties of 4 plant species
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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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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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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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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
在60 cm 以下土层，蒙古冰草样地的黏土成分显著高于短花针茅样地。如图2-3 所示，蒙古冰草样地具有灰钙土特征，而短花针茅样地属于典型的风沙土。研究区属于封育禁牧9年以上荒漠草原自然恢复区，群落中共有10 科29 种植物，其中，多年生草本植物占68.97%，一年生草本和半灌木分别只有6 种和3 种。......
2023-11-04
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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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