天然白刺灌叢對(duì)人工模擬增雨的響應(yīng).pdf

1、為揭示荒漠生態(tài)系統(tǒng)對(duì)未來(lái)降雨時(shí)空變化的適應(yīng)策略，探討降水增加情境下荒漠植物的生理生態(tài)變化特征，本文選擇甘肅民勤荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站的天然白刺灌叢作為研究對(duì)象，采取5種開(kāi)放式人工模擬增雨梯度（+0％、+25%、+50%、+75%和+100%多年平均降水量），分析白刺灌叢土壤水分時(shí)空動(dòng)態(tài)變化、枝葉形態(tài)特征及其生理生態(tài)指標(biāo)對(duì)不同增雨梯度的響應(yīng)，揭示葉片性結(jié)構(gòu)狀指標(biāo)與功能性狀指標(biāo)的關(guān)系及其對(duì)不同增雨梯度的響應(yīng)，研究的主要結(jié)論如下：

2、　　（1）不同增雨處理對(duì)白刺灌叢不同土層含水量的影響隨時(shí)間變化存在差異。增加75%、100%多年平均降水量的條件下，白刺灌叢10 cm土層含水量能夠得到顯著提高。2011年在5、7月增雨后1天的30 cm土層和增雨后第3天的50 cm土層，100%增雨處理的土壤含水量均顯著大于0%處理。
　　（2）2010年和2011年的6—9月，100%增雨處理能夠顯著增加白刺當(dāng)年生枝葉生長(zhǎng)的增長(zhǎng)量，75%增雨處理顯著增加2011年白刺當(dāng)年生枝

3、葉生長(zhǎng)的增長(zhǎng)量。2011年75%、100%增雨處理的以上5項(xiàng)枝葉形態(tài)指標(biāo)增長(zhǎng)量出現(xiàn)顯著差異的閾值明顯低于2010年。
　?。?）增雨處理能夠提高白刺葉片對(duì)光合有效輻射的利用范圍，增強(qiáng)對(duì)光的吸收、轉(zhuǎn)化和利用能力。白刺葉片光響應(yīng)參數(shù)的最大凈光合效率、表觀量子效率、光飽和點(diǎn)隨增雨梯度的增加而增加，而光補(bǔ)償點(diǎn)和氣孔限制值則呈減小趨勢(shì)。其中，100%增雨處理的白刺葉片表觀量子效率比0%處理的顯著增加70.00%。
　　增雨處理能夠促進(jìn)

4、白刺葉片的生理代謝活動(dòng)。白刺葉片水勢(shì)、蒸騰速率在整個(gè)生長(zhǎng)季隨增雨梯度的增加而增加，但水分利用效率卻減小。7—9月增雨后第1天，100%增雨處理的以上指標(biāo)均與0%達(dá)到顯著差異。白刺葉片凈光合速率與水分利用效率、葉水勢(shì)的關(guān)系在不同月份存在差異。
　?。?）白刺葉片結(jié)構(gòu)性狀指標(biāo)對(duì)不同增雨處理的響應(yīng)存在差異。7—9月，白刺比葉面積、氮素利用效率隨增雨梯度的增加而增加，但葉片干物質(zhì)含量、單位面積葉氮含量、平均葉壽命則呈降低的變化趨勢(shì)。其中，

5、25%、50%、75%、100%增雨處理的平均葉片壽命比0%處理的顯著縮短2.00 d、2.25 d、5.00 d、7.75 d。白刺的平均葉壽命與葉片干物質(zhì)含量、單位重量葉氮含量、單位面積葉氮含量呈正相關(guān)，而與比葉面積呈負(fù)相關(guān)。
　　（5）葉片結(jié)構(gòu)性狀與功能性狀具有的良好關(guān)系表征了白刺對(duì)環(huán)境的趨同適應(yīng)策略。白刺單位重量葉氮含量、單位面積葉氮含量在7—9月隨葉片凈光合速率的增加而增加，平均葉片壽命與凈光合速率、氮素利用效率具有顯著