塔克拉玛干沙漠南缘滴灌防护林和自然群落植物水分利用效率及环境适应性
文献类型：学位论文
| 作者 | 邢鹏 |
| 答辩日期 | 2019-06-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 马剑英 |
| 关键词 | 防护林 自然群落 水势 光合特征 水分利用效率 环境适应性 Shelterbelt Natural community Water potential Photosynthetic characteristics Water use efficiency Ecological adaption strategies |
| 学位专业 | 理学硕士 |
| 其他题名 | Water use efficiency and ecological adaptation strategies of plant in shelterbelt and natural communities in south fringe Taklamakan Desert, China |
| 英文摘要 | 干旱区植物的生长和生存主要受水分限制，防护林是干旱区绿洲得以稳定存在的生态屏障，滴灌方式对防护林植物进行水分补给是维持人工生态屏障稳定性的重要手段。本研究通过测定塔克拉玛干沙漠南缘滴灌防护林多枝多枝柽柳和自然群落多枝柽柳、沙拐枣、花花柴和骆驼刺的气体交换参数、稳定性碳同位素值、土壤和植物养分含量等指标，对比分析不同水分条件下两个群落植物的光合特征、水分利用效率及生态化学计量特征，研究不同生境下防护林和自然群落植物的水分利用模式和环境适应机制，为保护和恢复干旱区自然生态系统、维护荒漠绿洲防护林体系的稳定性提供科学理论依据和数据支持。初步研究结果如下：(1)自然群落多枝柽柳清晨和正午水势明显低于滴灌群落多枝多枝柽柳，表明其遭受到严重的水分胁迫；长期的灌溉改变了土壤的水分和盐分含量， 使得滴灌群落各点 0 – 40 cm 范围内土壤中有机碳(SOC)、 全氮(TN)和全磷(TP)含量波动较大，间接导致滴灌群落多枝柽柳叶片碳(C)、和磷(P)含量均高于自然群落多枝柽柳，这与人为灌溉加速了土壤表层凋落物的分解和生物化学循环，有助于土壤中养分的积累有关； 自然群落表层土壤的 SOC、 TN 和 TP 含量较高；同时自然群落中多枝柽柳相比于滴灌群落多枝柽柳叶片有较高的 C/N 和 C/P 值， 两个不同群落中多枝柽柳 N/P > 16，环境条件的差异导致两个不同群落的养分利用策略不同，两个群落的多枝柽柳在生长发育过程中均受 P 元素的限制。(2)滴灌群落多枝柽柳净光合速率(A)、气孔导度(gs)、胞间 CO2 浓度(Ci)、 最大光合速率(Amax)和瞬时水分利用效率均明显低于自然群落多枝柽柳， 说明自然群落多枝柽柳的光合能力较强。相比于拥有较好水分条件的滴灌群落，长期的干旱胁迫使得自然群落多枝柽柳瞬时水分利用效率较高。滴灌群落多枝柽柳的稳定碳同位素值(δ13C)-26.53%比自然群落多枝柽柳的 δ13C 值-24.88%偏正， 表明滴灌群落多枝柽柳在长期咸水灌溉造成的盐分胁迫下拥有较高的长期水分利用效率。自然群落沙拐枣较高的长期水分利用效率与其为 C4 植物有关。(3)滴灌群落和自然群落多枝柽柳叶片氮(N)含量均与长期水分利用效率显著负相关，说明在盐分和水分胁迫条件下两个群落植物氮的利用能力下降而长期水分效率增强。受盐分和水分胁迫影响， 滴灌和自然群落多枝柽柳根系分布较深，无法有效利用浅层土壤中的 P 元素。 滴灌和自然群落多枝柽柳水分-养分之间的耦合效应以应对盐分和水分的胁迫。总之，现行的灌溉模式虽能提供防护林植物生长所需水分，但土壤盐分的积累可能会影响防护林体系的长期稳定性。 |
| 学科主题 | 植物学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15366]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邢鹏. 塔克拉玛干沙漠南缘滴灌防护林和自然群落植物水分利用效率及环境适应性[D]. 北京. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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