极端干旱区柽柳根系构型与水分利用机制研究-生态学专业论文.docxVIP

本研究是由以下资助项目资助国家自然科学基金项目 本研究是由以下资助项目资助 国家自然科学基金项目 “荒漠河岸林水分利用格局与种间关系研究” (项目编号 课题主持人：陈亚鹏副研究员 国家支撑计划课题项目 “塔里木河下游退化生态系统恢复重建技术研发与示范” (项目编号：2014BACl5802) 课题主持人：陈亚宁研究员 (新疆农业大学) 万方数据 极端干旱区柽柳根系构型与水分利用机制研究摘要 极端干旱区柽柳根系构型与水分利用机制研究 摘要 生态输水改变了塔河下游长期断流的情形，但受上游来水水量的限制，面上的水分 补给缺少、少降雨、强蒸发，使得该地区大部分地表具有一个相当厚度的干土层，一些 区域地下水位达到或浅于该地区植物的生存水位阈值，植被仍很难实现自然更新。柽柳 作为塔河下游的优势种和建群种，是该地区生态恢复和防风固沙屏障建设的优良树种。 本文利用植物根系构型拓扑分析法和同位素示踪植物水分来源的方法，分析了极端干旱 环境下，柽柳根系构型特征和水分利用，试图解释极端于早区柽柳的根系生长和水分利 用特征，为塔河下游生态恢复和防风固沙林带建设提供科学依据。研究表明： (1)研究区地下水位为300士10 cm，其中，0—50 cm和150 cm以下土层容易获得 水分补给，不同月份土壤质量含水率有明显的增加或降低，50—150cm土层土壤质量含 水率长期保持在3％左右。6、7、8、9四个月里，柽柳主要吸水层位分别为180．270 cm、 120．240 cm、150—240 cm、120．210 cm，柽柳吸水层位的改变是土壤含水量变化的结果； 柽柳不同月份对深层地下水均有利用，但受土壤含水量的变化，柽柳对深层地下水的利 用量发生改变，表现为：在土壤水能够满足柽柳生存需水的情况下，柽柳对不同可能水 源的选择上具有“舍远求近”的现象。 (2)将柽柳根系分为d_5mm、2 mmd5 ITIITI和ds2 mln三级，分别同各土层对柽 柳水分的贡献比例进行回归分析发现，2 mmd5 ID_nl根系分布与柽柳对不同水源的利 用率呈正相关，能很好地反映柽柳的水分利用情况。 (3)柽柳具有较长的根系连接长度，受林龄和生境的差异，长的根系连接表现在 不同的根级上，表明，柽柳对生境的适应策略受林龄和生境的差异存在差异。柽柳根系 的拓扑结构受林龄和生境发生改变，表现为一年生呈鱼尾形分支，四年生呈叉状分支， 且干旱有降低柽柳根系分支的趋势，但柽柳的总分支率没有受林龄和生境差异出现显著 差异。 关键词：柽柳；根系构型；氢氧同位素；水分来源；干旱适应 万方数据 Root Root Architecture and肠ter Use Mechanism of Tamarisk in the Extreme Arid Regions Abstract The ecological water transfer has changed the long term dried-up of the lower reaches of the Tarirn River,but fairly thick dry soil layer still exists due to the limited income water from the upstreams and liale rainfall and strong evaporation．Plants difficult to survive in regions where the ground water level iS too low．Tamarixchinensis，the dominant species and alSO constructive species，is usefuI species in ecological restoration and sand precaution． This PaDer analyzed root architecture and water mechanism of Tamarisk in the extreme arid regions using topological analysis of the root architecture and theisotope tracing of water source．The aim iS to analyze the root architecture and water strategy of Tamarixchinensis in the extremely arid environmentand to explain root growth and water use characteri