浑善达克沙地典型灌木和草本植物对模拟降雨的不同反应(英文)

To assess the ecophysiological responses and adaptive strategies to rainfall exhibited by different plant functional types, we compared gas exchange, leaf water potential (ψleaf) and PS photochemical efficiency (Fv/Fm) between Hedysarum fruticosum Pall. (shrub) and Salsola collina Y. L. Chang(herb) under a series of simulated rainfalls. The experiment was conducted in Hunshandak Sandy Land, North China. The values of net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), Fv/Fm and ψleaf always elevated with the increasing amount of simulated rainfall. Whereas water useefficiency (WUE) maintained constant in H. fruticosum while always decreased in S.collina. Both speciesfully recovered their Pn and Fv/Fm 3d after rainfall, while gs and ψleaf recovered only within 2 d. However, the response patterns were obviously different. H.fruticosu promote its physiological traits within 5-15 mm rainfall but no further positive enhancement was noted when rainfall was larger than 15 mm. In S.collina, however, the enhancement continued with more water applied. We inferred that H.fruticosum and S.collina responded similarly to rainfall in time courses but differential to simulated precipitation change. S.collina was likely to be physiologically sensitive to instant increasing soil water, that can be regarded as a prodigal water use type; whilst H.fruticosum was a conservative water user.     

浑善达克沙地典型灌木和草本植物对模拟降雨的不同反应

为了探讨不同生活型对瞬时降雨的适应策略,比较了浑善达克沙地常见灌木羊柴(Hedysarum fruticosum Pall.)和其共生草本植物猪毛菜(Salsola callina Y.L. Chang)在降雨解除干旱后的生理生态反应.光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和叶片水势(ψleaf)均随着模拟降雨量的增加而增大;羊柴的水分利用效率(WUE)随降雨量的变化不大,而猪毛菜的WUE却随降雨量的增加一直处于下降趋势.两种植物的Pn和Fv/Fm都在雨后3 d完全恢复,而gs和ψleaf却提前1或2 d恢复,这说明气孔和非气孔因素综合限制了羊柴和猪毛菜的同化速率.两种植物对模拟降雨量的反应方式不同,15 mm的雨量就使羊柴的Pn、E和gs达到最大值,而猪毛菜却随着雨量的增加一直增大.我们认为,羊柴和猪毛菜对于模拟降雨的反应在时间上具有同步性,但对雨量的反应方式却不一致,猪毛菜对水分的利用不经济且瞬时反应,而羊柴可以被认为是节约型用水植物.     

浑善达克沙地不同植物功能型光合作用和水分利用特征的比较

为了比较不同植物功能型在沙地生境下光合作用和水分利用效率的差异,测定了浑善达克沙地3种功能型的代表种的气体交换特征来比较它们的光合碳固定能力和水分利用状况。3个代表种的气体交换日变化结果表明乔木的光合速率和水分利用效率比草本和灌木的低,而蒸腾速率和气孔导度较高,经过中午的光合午休后,乔木的光合速率在下午没有恢复,而草本和灌木都有不同程度的恢复。在所测定的所有代表物种中,研究地全部的乔木(3种)和灌木(6种)以及典型的草本(2 5种) ,气孔导度与光合速率和蒸腾速率都成显著的正相关关系;另外,在同样的叶片水势情况下,乔木植物的气孔导度最低,在同样的蒸腾速率情况下,乔木植物的光合速率最低。这些结果表明乔木在CO2 同化和H2 O蒸腾平衡上具有低的水分利用效率。从这个角度考虑,我们认为在对沙地进行恢复时,一些草本和灌木种比乔木更合适     

浑善达克沙地三种生境中不同植物的水分生理生态特征

对浑善达克沙地固定沙丘、丘间低地和湿地 3种生境中 83种植物的叶片渗透势 (Ψs)和含水量 (L WC)进行了对比研究 ,结果表明 :各生境下植物Ψs之间差异显著 (P<0 .0 1 )。固定沙丘的小叶锦鸡儿 (Caragana microphylla)Ψs最低 ,为 - 6 .5 4 MPa;湿地的湿车前 (Plantago cornuti)最高 ,为 - 0 .6 3MPa。 4 3%的植物 Ψs变化于 - 1 .0 0至 - 1 .99MPa之间 ,33%的植物变化范围为 - 2 .0 0至 - 2 .99MPa。 L WC变化也很大 ,小叶锦鸡儿最低 ,为 2 6 % ;而碱蓬 (Suaeda glauca)和钝叶瓦松 (Orostachysmalacophyllus)的则很高 ,分别为 98%和 97%。统计表明 ,85 %植物 L WC变化于 6 0 %至 89%之间。就生活型而言 ,灌木 Ψs最低 ,乔木次之 ,草本植物最高。在不同生境中 ,植物Ψs随生境土壤水势 (Ψsoil)升高而增加 ,其中乔木和灌木Ψs变化趋势为 :固定沙丘 <丘间低地 (P<0 .0 1 ) ;草本植物为 :固定沙丘 <丘间低地 <湿地 (P<0 .0 1 )。叶片含水量随生活型及生境的变化与渗透势相似。植物叶片渗透势与根系分布深度呈极显著负相关 (P<0 .0 0 1 ) ,而叶片渗透势与含水量呈显著正相关 (P<0 .0 1 )。