摘要
研究干旱、半干旱区植物功能性状对地形地貌分异引起的地下水埋深变化的响应,对于揭示我国西北地区植物应对地下水埋深增加的维持机制和开展植被生态恢复建设具有重要意义。以海流兔河流域典型草原生境的5种建群灌木沙柳(Salix psammophila)、乌柳(Salix cheilophila)、柠条(Caragana korshinskii)、油蒿(Artemisia ordosica)和杨柴(Hedysarum laeve)为研究对象,认识其在滩地、丘间-丘顶典型分布和地势抬升条件下,沙地灌木生物量分配、根系分布及其对地下水埋深变化的生理响应特征。研究结果表明:(1)沙柳为深根系植物,生理功能的维持不仅依赖浅层土壤水,而且吸取地下水;乌柳、柠条、油蒿和杨柴为浅根系植物,主要水源是浅层土壤水。(2)在滩地共生条件下,沙柳和乌柳黎明前小枝水势(ψ_(pd))、正午小枝水势(ψ_m)、气孔导度(g_s)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)、表观量子效率(Φ)、光饱和点净光合速率(P_s)及光补偿点光量子通量密度(I_c)无显著差异;油蒿和杨柴ψ_m、g_s与F_v/F_m存在显著差异。(3)由丘间-丘顶分布引起地下水埋深不同的条件下,丘间和丘顶沙柳ψ_(pd)、ψ_m、P_s和I_c差异显著,乌柳ψ_(pd)和g_s差异显著,柠条和油蒿仅ψ_m差异显著,这几种灌木其它生理性状在丘间和丘顶无显著差异。(4)沙柳生理性状与地下水埋深的相关性分析表明,随着地下水埋深的增加,g_s和P_s呈降低趋势,Φ呈升高趋势,I_c没有明显变化。综上所述,不同根系分布的灌木,对地下水埋深变化的响应存在明显差异。研究结果可以为干旱生态系统原生植被恢复的地下水资源管理提供参考。