民勤绿洲-荒漠生态系统主要植物水分利用策略研究

植被水分利用模式及水分关系是理解干旱区水分平衡特点和指导植被恢复建设的重要基础，稳定性同位素技术的应用推动了国外相关研究的快速发展。项目针对我国代表性干旱区：民勤绿洲－荒漠生态系统，采用稳定同位素技术，结合生理生态学指标，包括植物蒸腾耗水（TDP）的测定，开展干旱区主要植被水分利用模式和对干旱的生理生态响应研究。通过稳定性同位素δD和δ18O的测定，分析干旱区主要植物（包括天然植被、人工植被）在不同季节、对不同潜在水源的利用策略；通过δ13C测定判断植物的长期水分利用效率；综合其他生理生态学指标，多角度深入研究干旱区主要植被的水分利用模式和水分关系。为干旱区植被恢复建设提供有科学价值的基础数据，对维护石羊河流域乃至整个西北地区的生态安全具有重要的理论指导价值，对理解干旱区植物水分关系及区域植被水分平衡特点具有重要科学意义，推动我国利用稳定性同位素技术进行水分关系研究的发展。

植被水分利用模式及水分关系是理解干旱区水分平衡特点、指导植被恢复建设的重要基础，项目针对我国代表性干旱区：民勤绿洲－荒漠生态系统，采用稳定同位素技术，结合生理生态学指标，开展了主要植被水分利用模式和对干旱的生理生态响应研究。通过稳定性同位素δD和δ18O的测定，分析民勤绿洲－荒漠生态系统主要植物（梭梭（Haloxylon ammodendron）、白刺（Nitraria tangutorum）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）在不同季节、对不同潜在水源的利用策略；综合其他生理生态学指标（水势、光合、荧光），多角度深入研究民勤绿洲－荒漠生态系统主要植被的水分利用模式和水分关系。. 主要研究内容和结果：1、不同典型荒漠植物的水分来源存在差异:利用稳定同位素δD和18O，对不同季节内梭梭人工林群落内主要植物梭梭、白刺、沙拐枣的水分利用来源研究表明，群落内三种植物有不同的水分利用格局，在夏季，白刺主要利用浅层土壤水（<1.5 m），梭梭主要利用较深层土壤水（>1.5 m），沙拐枣主要利用深层土壤水，对土壤水的利用深度由深到浅顺序为：沙拐枣、梭梭、白刺。2、不同季节、不同模拟降水条件下荒漠植物的光合、水势、叶绿素荧光的研究：研究了三种植物不同季节的水势变化，测定了模拟不同降水梯度下荒漠植物的光合荧光响应。结果表明：水势由高到低的时间依次为：8月、9月、7月。光合能力9月份的高于7月、8月。降水增加提高了白刺的光合能力，与自然降雨的对照相比，+50%与+75%降雨处理提高白刺光合能力的幅度最大。从光响应参数看，降雨量增加提高了光饱和速率（Pmax）、表观量子效率（a）、光饱和点（LSP），光补偿点（LCP）则不明显。从CO2响应看，降雨量增加提高了CO2饱和点（CSP），降低了白刺的CO2补偿点（CCP），促使白刺利用CO2进行光合作用的能力进一步增强。研究降雨量增加对白刺光合速率和叶绿素荧光特性的影响，以期揭示沙漠植物对降雨增加的响应和适应机制。3、中等降雨的对荒漠植物水分利用的影响：2013年9月，对15mm天然降雨后，进行同位素植物取样，数据正在测试分析中。 . 项目研究为干旱区植被恢复建设提供有科学价值的数据，对理解干旱区植物水分关系及区域植被水分平衡特点具有科学意义，对维护石羊河流域乃至整个西北地区的生态安全具有重要的理论指