準(zhǔn)噶爾盆地荒漠主要草本植物穩(wěn)定碳同位素特征研究.pdf

1、本研究以準(zhǔn)噶爾盆地荒漠主要草本植物中的50種長營養(yǎng)期植物和36種早春短命植物為研究對象，運用穩(wěn)定碳同位素技術(shù)測定其穩(wěn)定碳同位素組成，試圖探討兩種生活型荒漠植物對干旱環(huán)境的適應(yīng)機制。同時以早春短命植物中百合科郁金香屬Tulipa L.植物為代表，測定伊犁郁金香Tulipa iliensis Regel葉片中氮、磷、鉀含量，葉片含水量等生理指標(biāo)和土壤含水量、全氮、全鉀、速效磷含量等土壤理化性狀，以期闡明影響伊犁郁金香Tulipa ilien

2、sis Regel水分利用效率的主要因子。研究結(jié)果表明： (1)準(zhǔn)噶爾盆地荒漠主要草本植物的穩(wěn)定碳同位素值分布范圍在-7.77‰～30.10‰之間。C<,3>植物的δ<'13>C值分布區(qū)間為-23.80‰～30.10‰，平均值為-26.79‰;C<,4>植物δ<'13>C值的變化范圍為-7.77‰～-14.90‰，平均值為-13.04‰。其中長營養(yǎng)期植物的δ<'13>C平均值(-21.98‰)和早春短命植物的δ<'13>C平均值

3、(-26.53‰)與全球范圍調(diào)查的植物碳同位素平均值(-28.74‰)相比較都明顯偏正，這種模式支持了荒漠植物通過提高水分利用效率來適應(yīng)干旱環(huán)境的策略。 (2)準(zhǔn)噶爾盆地荒漠主要草本植物中的C<,4>植物雖然在各生活型中都有分布，但主要以一年生草本植物居多，并且均屬于長營養(yǎng)期植物，而早春短命植物均屬于C<,3>植物。 (3)準(zhǔn)噶爾盆地荒漠主要草本植物中，灌木植物的水分利用效率要高于草本植物，這種現(xiàn)象也是全球荒漠生態(tài)系統(tǒng)中

4、的一種共性。草本植物中的一年生草本植物的水分利用效率均高于多年生草本植物的水分利用效率。表明在該地區(qū)，相對于多年生草本植物而言，一年生草本植物更易于得到進化。 (4)生長在不同地區(qū)不同生境中的伊犁郁金香Tulfpa iliensis Regel的δC值相對較穩(wěn)定；而處在同一地區(qū)相同生境中的伊犁郁金香Tulipa iliensis Regel、新疆郁金香Tubpa sinkiangensis Z．M．Mao和阿爾泰郁金香Tulip

5、a altaica Pall．ex spreng，它們彼此之間的δ<'13>C值都存在較大差異。該結(jié)果表明：郁金香屬植物的δ<'13>C值所反映的水分利用效率是有一定的遺傳學(xué)基礎(chǔ)的，但是其水分利用效率的變化在很大程度上也受生長環(huán)境影響。 (5)伊犁郁金香Tulipa iliensis Regel的δ<'13>C值與葉片中全氮、全磷含量和葉片含水量呈顯著負相關(guān)，而與葉片中全鉀含量不相關(guān)。說明伊犁郁金香Tulipa iliensis

6、 Regel葉片中的全氮、全磷含量和葉片含水量對其δ<'13>C值及其所反映的水分利用效率均有較為顯著的影響。 (6)伊犁郁金香Tulipa iliensis Regel的δ<'13>C值不受土壤中全氮和全鉀的影響，而是隨著土壤中速效磷含量的增加呈顯著升高趨勢。此外，伊犁郁金香Tulipa iliensis Regel的δ<'13>C值與土壤水分含量呈極顯著負相關(guān)，表明土壤水分含量是影響伊犁郁金香葉片δ<'13>C值最主要的因素