内蒙古荒漠草原植物水分利用特征差异及对环境因子的响应

摘要：

水分是干旱半干旱地区植被生长的主要限制因子,水分利用是反映植被对环境变化响应的关键生态水文过程.目前缺少对干旱半干旱区草原不同科、属植物水分利用特征差异的系统分析,且植物水分利用特征与环境因子的定量关系需要进一步研究.在内蒙古荒漠草原进行样带调查,采集 7 个样地 0-100 cm深度土壤样品和 15 种植物根茎结合部(茎秆)、叶片样品,测定土壤水、植物水中δ2H和δ18O和植物叶片δ13C的同位素,利用MixSIAR模型确定不同科、属植物水分来源比例,分析不同科、属植物水分利用来源和水分利用效率的差异,并建立植物水分来源比例及水分利用效率与各环境因子的定量关系.结果表明:(1)禾本科和菊科植物主要利用 0-30 cm深度土壤水(55.63%和 51.84%),其叶片δ13 C(-26.61‰和-27.91‰)均低于其他科(包括柽柳科、藜科和蔷薇科)(-26.36‰),且其他科主要利用 60-100 cm深度土壤水(36.83%),水分利用策略更有利于在干旱条件下生存.(2)针茅属植物对 0-30 cm深度土壤水的利用(55.28%)和叶片δ13C(-26.38‰)高于蒿属(31%和-28.14‰),较高的水分利用效率使其在干旱环境中具有较强的生态适应性.(3)植物对不同深度土壤水的利用比例和叶片δ13C对不同环境因子的响应有所差异,其中植物水分来源比例主要受年均降雨量、年均温和叶周长影响(P<0.05).本研究揭示荒漠草原植物水分利用特征,有助于理解植物对环境变化的响应策略,同时对该地区生态系统管理提供理论依据.

关键词：荒漠草原、植物水分利用、环境因子、响应关系、稳定同位素

所属期刊栏目：43

分类号：Q948.1;S152.7;S513

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目

在线出版日期：2023-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：7924-7935