毛乌素沙地两种典型灌木叶片凝结水吸收能力及吸水途径

凝结水是半干旱地区生态系统重要的水源, 已有研究表明, 一些沙生植物可以通过叶片吸收凝结水以改善其水分状况。该研究以毛乌素沙地典型沙生灌木黑沙蒿(又称油蒿)(Artemisia ordosica)和北沙柳(Salix psammophila)为研究对象, 研究这两种植物的叶片是否具有吸收凝结水的能力, 并探究叶片吸水的途径及运移的通道。分别将黑沙蒿与北沙柳失水和未失水离体枝条置入人工模拟加湿室中, 使用高丰度氘水标记的凝结水进行浸润实验, 比对浸润前后枝条质量、叶片水及茎水氢同位素丰度变化, 确定黑沙蒿和北沙柳的叶片吸水能力; 并将盆栽黑沙蒿和北沙柳整株置入人工模拟加湿室, 使用荧光标记的凝结水进行浸润实验, 比对浸润前后叶片、小枝荧光显像, 确定黑沙蒿和北沙柳叶片吸收和运移凝结水的途径。结果显示: (1)黑沙蒿和北沙柳未失水枝条在浸润前后质量无显著差异, 黑沙蒿和北沙柳失水离体枝条在凝结水浸润后质量显著提高了2.04%和6.74%, 叶片水氘丰度提高了170.10‰和104.09‰, 茎水氘丰度提高了10.52‰和12.72‰; (2)荧光标记凝结水浸润后, 荧光示踪剂分布在黑沙蒿和北沙柳叶片的角质层、气孔、海绵组织、栅栏组织和维管束中, 黑沙蒿叶片的厚角组织中也发现了荧光示踪剂, 两种灌木小枝的表皮、韧皮部、木质部和髓中均观察到荧光。以上结果表明, 毛乌素沙地两种典型灌木叶片均具有吸收凝结水的能力, 水分亏缺植株的吸水能力更强; 两种灌木叶片通过气孔或角质层吸收凝结水, 并通过叶肉运移至维管束乃至小枝。黑沙蒿与北沙柳叶片具有的吸水功能可能是其适应干旱期水分亏缺的重要水分利用策略。