光合有效輻射與地下水位變化對檉柳屬荒漠灌木群落碳平衡的影響

【摘要】：全球氣候變化和人類活動的加劇,正導致古爾班通古特沙漠南緣原始鹽生旱生荒漠地區(qū)的地下水位發(fā)生顯著改變。大氣污染導致該地區(qū)太陽輻射減少。以鹽生荒漠建群種多枝檉柳(Tamarix ramosissima)為研究對象,選擇地下水位在2.9?4.5m波動的典型原始生境,觀測了生長期內(nèi)光合有效輻射和地下水位變化時的光合作用、蒸騰作用和葉水勢等生理活動的季節(jié)變化,調(diào)查了根系分布特征;并利用渦度相關(guān)系統(tǒng)測定了生態(tài)系統(tǒng)碳水通量,估算群落碳同化能力、蒸騰耗水量與葉面積指數(shù)的季節(jié)變化,旨在揭示光合有效輻射和地下水位等環(huán)境因素對檉柳屬(Tamarix)荒漠灌木群落光合作用的影響。研究結(jié)果表明:降水造成的潛土層水分狀況變化對多枝檉柳的碳平衡沒有顯著影響。深根系與氣孔調(diào)節(jié)是多枝檉柳碳平衡適應(yīng)荒漠環(huán)境水分狀況的兩個關(guān)鍵機制。特殊的氣孔行為體現(xiàn)了多枝檉柳以高水分消耗為代價將其碳獲取最大化的適應(yīng)對策;多枝檉柳生理與群落尺度的水分平衡和碳獲取均依賴于深根系獲取的穩(wěn)定地下水源,緩和的地下水位波動將不會擾動其現(xiàn)有的碳/水平衡,地下水位劇烈下降將危及多枝檉柳的生存。此外,光合有效輻射是另一個主要影響因素,與群落碳獲取呈顯著正相關(guān)關(guān)系。群落碳同化能力的季節(jié)變化是光合有效輻射和地下水位共同影響下光合作用物候?qū)W特征的體現(xiàn)。過度開采地下水和直接破壞原生植被的行為,將會嚴重地干擾多枝檉柳群落的生存,進而破壞該區(qū)域現(xiàn)有的生態(tài)水文過程。 【作者單位】： 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所;中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所綠洲生態(tài)與荒漠環(huán)境重點實驗室;新疆烏魯木齊市頭屯河區(qū)農(nóng)林水牧局;中國科學院研究生院;
【關(guān)鍵詞】： 群落碳水通量 荒漠生態(tài)學 生理生態(tài)響應(yīng) 葉面積指數(shù) 深根植物 植物用水策略
【基金】：國家自然科學基金項目(40725002) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2009CB825104)資助
【分類號】：S793.5
【正文快照】： 光合有效輻射與環(huán)境水分有效性是決定植物碳收支與水分獲取的關(guān)鍵因素。荒漠灌木對環(huán)境水分條件的響應(yīng)是物種功能型與生境相互作用的結(jié)果。通常,根系是決定荒漠灌木功能型的主要特征(RundellNobel,1991);荒漠灌木對環(huán)境水分變化的響應(yīng)與其根系功能型和水分利用策略緊密相關(guān)(S

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