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典型荒漠灌木对极端干旱和地下水埋深变化的响应取得新进展

        在全球变化背景下,降水和地下水作为荒漠植物的两大重要水源,其有效性均发生显著变化,这势必会对荒漠生态系统的水分平衡和荒漠植物的生长存活产生深远影响。然而,关于荒漠植物生理及水分利用对这些水分变化响应的特征仍然不清。对此,荒漠生态系统及全球变化研究团队吴雪博士等人于一个干旱时期内,在古尔班通古特沙漠不同地下水埋深处,对该地区关键木本植物梭梭和白梭梭的进行了光合,水势等生理观测实验,并利用稳定氢氧同位素技术研究其水分利用变化。研究结果表明:(1)在极端干旱时期,梭梭的黎明前水势和净光合速率均小于白梭梭;(2)梭梭的黎明前水势和光合速率随着地下水埋深的增加而显著下降,但是白梭梭几乎不受影响(图1和图2);(3)在极端干旱时期,梭梭和白梭梭均转而利用更深的水源,但是所利用的主要水源有所不同,梭梭利用56 – 100%的近地下水层土壤水,而白梭梭利用64 – 100%的深层土壤水;(4)梭梭和白梭梭的吸水层均随着地下水埋深的增加而不断下移(图3)。由此可见,水分有效性变化引起研究物种在水分利用的调整,但是这种调整并不足以维持梭梭最优的生理表现。因此,面对更加激烈和频繁的干旱事件,地下水位的下降会严重限制梭梭的生长,甚至会危及其生存。这些研究结果为预测荒漠植物在恶化的水分环境下的未来变化提供了依据。相关研究成果以题为“Varying responses of two Haloxylon species to extreme drought and groundwater depth”发表于Environmental and Experimental Botany,2019,158 :63-72.
       文章网上连接具体见:(https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2018.11.014)。
 



  
    图1:不同地下水埋深下梭梭和白梭梭光合特征
       
 
图2:不同地下水埋深下梭梭和白梭梭黎明前水势



图3. 不同地下水埋深下土壤水和梭梭及白梭梭木质部水同位素特征


 


 
 

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