全 文 ：文章编号：１０００－６９４Ｘ（２０１０）０５－１１４６－０７
地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣
气体交换特性的影响
　　收稿日期：２００９　１１　０５；改回日期：２０１０　０４　１５
　　基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向性项目（ＫＺＣＸ３－ＳＷ－３４２－０２）；新疆维吾尔自治区科技攻关和重点科技项目（２００６３３１３０）；新
疆维吾尔自治区重大科技专项（２００７３３１４４－２）资助
　　作者简介：闫海龙（１９８０—），男，新疆人，博士研究生，主要从事植物逆境植物生理生态学研究。Ｅｍａｉｌ　：ｙｈｌ０７１１＠１６３．ｃｏｍ
　　 通讯作者：张希明 （Ｅｍａｉｌ　：ｚｈｘｍ＠ｍｓ．ｘｊｂ．ａｃ．ｃｎ）
闫海龙１，２，３，张希明１，２，梁少民１，２，３，刘 英１，刘国军１，２，３，朱军涛１，２，３
（１．中国科学院 新疆生态与地理研究所，新疆 乌鲁木齐８３００１１；２．策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站，新
疆 策勒８４８３００；３．中国科学院 研究生院，北京１０００４９）
摘　要：塔克拉玛干沙漠地下水储量丰富，但因埋深和水质的限制，植物可有效利用的水资源十分有限。通过分析
沙漠特有灌木塔克拉玛干沙拐枣（Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ　ｔａｋｌｉｍａｋａｎｅｎｓｉｓ　Ｂ．Ｒ．Ｐａｎ　＆Ｇ．Ｍ．Ｓｈｅｎ）气体交换特性对地下水埋
深和水质变化的响应，探讨了地下水对天然植物分布及生长的影响。结果显示，有天然植被分布的区域地下水埋
深一般较浅，土壤水分供应充足；但受地下水矿化度、总硬度、总碱度、全盐含量及各离子含量比例的区域间差异影
响，不同区域的塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性各不相同。地下水总碱度大小是影响塔克拉玛干沙拐枣光合特性
最主要的因素，总碱度增加时，净光合速率（Ｐｎ）、蒸腾速率（Ｔｒ）、气孔导度（Ｇｓ）及潜在最大净光合速率（Ｐｍａｘ）、光补
偿点（ＬＣＰ）和光饱和点（ＬＳＰ）分别从１４．９±０．３９μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２　·ｓ－１　、６．７９±０．２１ｍｍｏｌ　·ｍ－２　·ｓ－１　、０．１９２±０．０１３
ｍｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１、２１．４±１．１μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２　·ｓ－１、１７５．５±３．５μｍｏｌ　·ｍ
－２　·ｓ－１　、１　８０５±３１．２μｍｏｌ　·ｍ
－２　·ｓ－１　降为
１１．７±０．５μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２　·ｓ－１　、５．７９±０．１８ｍｍｏｌ　·ｍ－２　·ｓ－１　、０．１３０±０．００９ｍｍｏｌ　·ｍ－２　·ｓ－１　、１６．３±２．５
μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２　·ｓ－１　、７８．１±１５．８μｍｏｌ　·ｍ
－２　·ｓ－１　、１　５６４±５５．６μｍｏｌ　·ｍ
－２　·ｓ－１　。研究结果还表明，较浅的地下
水埋深是沙漠腹地天然生植物生存繁衍的必要条件，塔克拉玛干沙拐枣天然分布区的适宜地下水埋深应在１．５～
２．５ｍ的范围内；塔克拉玛干沙拐枣也具有很强的盐碱耐受能力，在矿化度高达１６ｇ·Ｌ－１　的环境中依然能正常存
活生长。
关键词：地下水埋深；地下水水质；气体交换特性；塔克拉玛干沙拐枣
中图分类号：Ｑ９４５．１７　 文献标识码：Ａ
　　 地下水环境对植物个体的生长发育，种群的更
新演替乃至整个生态系统的稳定与安全都起着重要
作用［１－４］。地下水埋深和水质的改变，通常会引起
区域生态系统组成和结构的变化，尤其是在主要依
靠地下水维系的干旱、半干旱地区［５－７］。地下水埋
深直接影响着与植被生长关系密切的土壤水分和养
分动态，是决定荒漠区植被分布、生长、种群演替以
及荒漠绿洲存亡的主导因子［８］。适宜的地下水埋深
是植被生存繁衍的必要条件，当地下水埋深超过一
定深度时，随地下水埋深增加，植物生长速率将趋于
减缓［９］，埋深的进一步加深还会导致植被的退化和
死亡，引发荒漠化［６－７，１０］；但在干旱区地下水埋深也
非越浅越好，因为如果埋深过浅，强烈的蒸发可使土
壤中下层盐分随水上升表聚，导致土壤盐渍化，产生
盐胁迫。樊自立等人对塔里木河流域的研究发现，
该区域适宜的生态水位在２～４ｍ之间，金晓媚等
人在银川盆地的研究也得到了类似结果，崔亚莉等
则认为在西北干旱地区，盐渍化区域临界水深为２
ｍ，土壤沙化区域临界水深在５ｍ 左右［１１－１３］。可
见，在不同环境类型区域中，植被生长的适宜地下埋
深范围是不同的［１，１４－１５］，而且荒漠区植物对地下水
埋深的响应也不是简单的线性关系［１６］，不同的植被
类型所需的适宜生态水位不尽相同［１７］。除了地下
水埋深对植物水分供应和蒸腾耗水的直接影响外，
地下水水质对植被生长也起着决定性的影响作用，地
下水中盐离子的组成、含量、盐碱度以及ｐＨ值的变
化，都会对植物生长产生不同程度的影响［１８］。尽管
在干旱地区，植物体内一般含盐较高，有着一定的抗
盐碱能力，但当水分中盐分含量过大、矿化度过高时，
植物的生长还是会受到抑制［５］，这在很多研究中已得
到证实。西北干旱地区植被的退化死亡［１０，１２，１５］，许多
内陆河流下游耕地的退化减少［１９］都与地下水质恶化
第３０　卷　第５　期
２０１０　年９　月 　　　　　　　 　　　　　　
中　国　沙　漠
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＤＥＳＥＲＴ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ
　　　　　　　　　　　　　
Ｖｏｌ．３０　Ｎｏ．５
Ｓｅｐ．２０１０
有关，盐分含量过高造成的胁迫已经成为当前影响植
物生长和农业生产最主要的非生物环境因子之
一［２０］。为了更加清楚地认识地下水埋深及水质对植
被生长的影响，近年来，很多学者从植物生理生态特
性的角度出发，对其做了较为深入的探索和研究，结
果表明：植物的叶水势［２１－２３］，气孔导度、光合速率、蒸
腾速率［２４－２６］，渗透调节物质［４，２１，２７］，蒸腾耗水［２８－２９］等
生理生态特性都会因地下水环境的变化而变化，其中
气体交换特性因为能够及时准确地反映植物所处的
生长条件和胁迫状态［３０－３１］，已成为研究关注的热点。
但对典型的荒漠植物沙拐枣来说，与地下水环境相关
的光合特性研究却鲜见报道。
作为著名的典型极端干旱荒漠［３２］，塔克拉玛干
沙漠一直被认为是死亡之海，水资源匮乏，然而该区
域地下水资源其实非常丰富。据估算，仅浅层地下
水总储量就达到了１００　７０３亿 ｍ３［３３］，但因沙漠地区
地形复杂，地下水埋深差异很大，且该区域夏季高
温，蒸发强烈，导致浅层地下水矿化度高，含盐量大，
水质很差［３３－３４］，植物可有效利用的水资源十分有
限。因此，沙漠腹地天然植物的种类和数量都非常
有限，非河流影响区域仅分布有９　科１２　种［３５］。塔
克拉玛干沙拐枣（Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ　ｔａｋｌｉｍａｋａｎｅｎｓｉｓ　Ｂ．
Ｒ．Ｐａｎ　＆Ｇ．Ｍ．Ｓｈｅｎ）（下称“塔干沙拐枣”）以其喜
光、抗大气干旱和沙表高温、耐风沙掩埋、耐盐渍环
境等特殊的生态生物学特性和超强的耐受适应能力
长期顽强地存活于茫茫沙海中，是沙漠腹地依靠地
下水供给而存活的典型植物。但作为塔克拉玛干沙
漠的珍稀特有植物种［３６］，塔干沙拐枣适合分布的区
域非常有限，仅在地下水埋深较浅，矿化度较低的丘
间平地区域偶有少量分布。这种生长区域的限制实
际就是植物对地下水环境的选择，只有合理的埋深
和水质条件才能够保证植物正常生存和生长。因
此，在沙漠腹地探讨地下水环境变化对植物生存繁
衍的影响，以及植物如何选择并适应不同水环境这
一科学问题就显得尤为关键和重要。
本研究以塔干沙拐枣为对象，通过测定其气体
交换特性对不同地下水环境变化的响应，认识其基
本的气体交换特性，进而探寻塔干沙拐枣这一特有
的珍稀濒危植物在沙漠腹地极端环境条件下正常生
存所需的地下水埋深和水质要求，了解地下水与植被
生长的相互关系，从而为天然珍稀植物种的有效保护
和可持续利用提供理论支持，而且理解认识地下水环
境与植被生长的相互关系，对今后地下水资源的合理
开发利用，土壤环境的有效保护以及荒漠地区植被的
更新乃至生态系统的恢复都具有重要意义。
１　研究区概况
塔克拉玛干沙漠地处亚欧大陆中心，是世界第
二大流动沙漠，自然条件非常严酷。气象观测资料
表明，沙漠腹地年均气温１２．４℃，极端最低气温
－２０．２℃，极端最高气温４５．６℃，全年≥１０℃积
温４　６２１．８℃，无霜期２８３ｄ；年均降水量１１．１ｍｍ，
年均蒸发量３　６３８．６ｍｍ，年均相对湿度２９．４％，年
日照时数２　５７１．３ｈ。年均风速２．５ｍ·ｓ－１，４—８
月为风季，平均风速为３．２ｍ·ｓ－１，大风频繁，最大
瞬时风速达２４ｍ·ｓ－１。复杂多变的地形地貌，恶
劣的环境条件极大地限制了自然植被的生存繁殖，
其种类数量都极为有限，且多分布在丘间低地。
试验区内土壤均为流动风沙土；平均地下水埋
深１～３ｍ，矿化度在５～１６ｇ·Ｌ－１　的范围内，其中
Ｃｌ　－、Ｎａ＋、Ｋ＋、ＳＯ２－４ 、ＨＣＯ
－
３ 和 Ｍｇ２＋等盐离子含量
较高；天然植物主要有塔克拉玛干柽柳（Ｔａｍａｒｉｘ
ｔａｋｌａｍａｋａｎｅｎｓｉｓ）和塔克拉玛干沙拐枣，地势低洼
处还伴生有少量喀什牛皮消（Ｃｙｎａｎｃｈｕｍ　ｋａｓｈｇａｒｉ－
ｃｕｍ）和河西菊（Ｈｅｘｉｎｉａ　ｐｏｌｙｄｉｃｈｏｔｏｍａ）等多年生
草本植物。
２　材料与方法
２．１　样地与样株的选择
根据沙漠腹地不同区域地下埋深和水质的变化
及天然生植物的分布状况，分别在塔里木沙漠公路
１７９ｋｍ（４０°１７．０８９′Ｎ，８４°１９．４０８′Ｅ）、２０６ｋｍ（４０°
０２．８２３′Ｎ，０８４°１８．２７２′Ｅ）和３９６ｋｍ（３８°３４．３６６′
Ｎ，０８３°１７．２７３′Ｅ）３　个塔干沙拐枣分布较为集中且
地势相对平坦的丘间平地上设置实验观测样地，依
次标记为样地Ａ、Ｂ和Ｃ。然后以地下水观测井（事
先打好）为中心，３０ｍ为半径，设定圆形观测样方，
在样方内随机选取５　株健康且长势相对一致的塔干
沙拐枣为观测样株。
２．２　样地土壤水分状况及地下水环境参数的观测
　　土壤水分状况用土壤含水率表征，用烘干称重
法测定。先用土钻在观测井周围２ｍ范围内随机
选取３　点分层钻取土样，自表层开始，２０ｃｍ 为一
层，直至接触地下水，土样取回后立即称重得土样的
湿重，然后在１０５℃下烘干至恒重，计算各层土样的
重量百分比含水率。同时记录观测水井的水位变化
情况并采集水样带回实验室进行盐碱度、矿化度、硬
度以及水溶性盐离子含量等水质指标分析。
７４１１
　第５　期 闫海龙等：地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的影响 　　　
２．３　植物气体交换参数的测定
由于塔克拉玛干沙漠四季气候变化明显，植物生
长环境极为严酷，９月是其环境条件最好的季节，前期
的研究结果也表明，该时期植物的有效光合积累速率
最大，因此本试验选择在９月实施，测定时分别在各样
株上标记固定当年生新枝上部向阳方向的同化枝，利
用Ｌｉ－６４００　光合作用系统（ＬＩ－ＣＯＲ，Ｌｉｎｃｏｌｎ，ＵＳＡ），在
晴好天气条件下对其进行气体交换特性的活体测定。
２．３．１　日变化测定
测定在２００６　年９　月１５—２０　日期间进行，利用
上下均透明的２ｃｍ×６ｃｍ狭长叶室，在北京时间
０８：００—２０：００期间每隔２ｈ进行一次活体观测，记
录植物的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间
ＣＯ２浓度等气体交换的生理指标，同时记录光合有
效辐射、气温、叶温、空气湿度、环境ＣＯ２浓度等微气
象参数，每次测定时各样地均重复５　株。
２．３．２　光响应曲线测定
光响应曲线的测定使用２ｃｍ×３ｃｍ红蓝光源叶
室，依据沙漠腹地高温高辐射的环境气候特点，设置恒
定温度为３０℃，参比室ＣＯ２浓度以环境ＣＯ２浓度（３８０
ｍｍｏｌ　·ｍｏｌ－１）为准，光强从２　０００～０μｍｏｌ　·ｍ
－２·ｓ－１
分１１个梯度逐渐降低；然后由仪器的自动观测程序读
取记录各项数据，每种植物重复３次。
光响应曲线的相关参数利用非直角双曲线模
型［３７］和Ｐｎ与ＰＡＲ拟合的二次方程求导［３８］计算：先利
用模型逐步回归，得出最大净光合速率（Ｐｍａｘ），表观量
子效率（Φ），暗呼吸速率（Ｒｄａｙ）等模型参数；补偿点
（ＬＣＰ）为光合有效辐射在２００μｍｏｌ　·ｍ
－２·ｓ－１以下时
净光合速率变化的直线方程与Ｘ轴的交点；光饱和点
（ＬＳＰ）则利用Ｐｎ与ＰＡＲ拟合的二次方程求导得到。
非直角双曲线模型表达式为：
Ｐｎ ＝ΦＰＡＲ＋Ｐｍａｘ２ｋ －
｛（Φ·ＰＡＲ＋Ｐｍａｘ）２　－４Ｋ·Φ·ＰＡＲ·Ｐｍａｘ槡 ｝
２ｋ －Ｒｄａｙ
式中：Ｐｎ为净光合速率；Φ为表观量子效率；Ｐｍａｘ为最大
光合速率；Ｋ为曲角；Ｒｄａｙ为暗呼吸速率；ＰＡＲ为光合
有效辐射。
２．４　叶面积测定
由于测定部位均为塔干沙拐枣的形状不规则的同
化器官，因此测定时尽量将标记的同化枝平铺于叶室
内，避免相互遮挡，让暴露于叶室中的同化枝表面均能
同等地接受光照，从而所有同化枝的表面积总和即可
视为光合有效面积。然后在当天试验结束后，将用于
观测的同化枝剪下，利用扫描仪扫描后再经面积分析
软件Ｄｅｌｔａ－Ｔ　Ｓｃａｎ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）计算实际的叶表面
积，最后按照实际光合有效面积回算得出实际的各项
气体交换指标参数。
所有数据的处理和统计分析均在Ｅｘｃｅｌ　２００３年和
ＳＰＳＳ　１３．０　（ＳＰＳＳ　Ｉｎｃ．，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ，ＵＳＡ）统计软件上
完成，土壤水分及光合特征参数等用方差分析（Ｏｎｅ－
ｗａｙＡＮＯＶＡ）进行检验比较。
３　结果分析
３．１　样地地下水位、水质的比较
地下水环境参数的观测结果（表１）表明：各样地间
地下水ｐＨ值差异不大，但埋深普遍较浅且差异较大，
水质偏碱；各样地的水质特点各不相同，样地Ａ总碱度
最小，但因其盐离子含量最大，故总硬度、矿化度及全
盐含量都最高；样地Ｂ的全盐及各种盐离子的含量虽
然最小，但其盐离子组成中ＨＣＯ－３ 离子含量较高，所占
比例很大，所以其ｐＨ值及总碱度反而最高；样地Ｃ水
环境参数值多介于Ａ、Ｂ两者之间，但埋深最深。
　　虽然３个样地在地下水的埋深和水质变化上存在
明显差异，但其土壤含水率之间却无显著差异（Ｆ＝
１．３５４，Ｐ＝０．２７５＞０．０５），从地表以下２０ｃｍ开始，３样
地各层土壤含水率迅速增加，４０ｃｍ以下时土壤含水率
已稳定达到或超过５％（图１）。ＬＳＤ多重比较的结果
表明，样地Ａ与Ｂ（Ｐ＝０．１９１＞０．０５），Ａ与Ｃ（Ｐ＝０．１５１
＞０．０５）及Ｂ与Ｃ（Ｐ＝０．９５１＞０．０５）间也无显著差异。
鉴于样地的风沙土土质，超过５％的土壤含水率也就意
味着土壤水分供应相当充足。
表１　不同样地地下水环境参数
Ｔａｂｌｅ　１　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｌｏｔｓ
样地
地下水
埋深／ｍ
总碱度／
（ｍｍｏｌ
·Ｌ－１）
总硬度／
（ｍｍｏｌ·
Ｌ－１）
矿化度／
（ｇ·Ｌ－１） ｐ
Ｈ值
全盐／
（ｇ·Ｌ－１）
主要盐离子含量／（ｇ·Ｌ－１）
Ｃｌ－ ＳＯ２－４ ＨＣＯ－３ Ｎａ＋＋Ｋ＋ Ｍｇ２＋ Ｃａ２＋
Ａ（１７９） １．５６　 ２．９５　 ６３．９９　 １６．０４　 ７．１６　 １５．４６　 ５．８１５　 ４．１７３　 ０．１８０　 ４．３６３　 ０．５４８　 ０．３８１
Ｂ（２０６） １．３１　 ３．６４　 １７．９４　 ５．０９　 ７．６５　 ４．９０　 １．８８１　 １．１１７　 ０．２２２　 １．４２５　 ０．１７０　 ０．０８１
Ｃ（３９６） ２．２５　 ３．０２　 ２５．８６　 ７．０４　 ７．３１　 ６．６９　 ２．４１５　 １．８２３　 ０．１８４　 １．９１３　 ０．２４６　 ０．１１３
８４１１
　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３０　卷　
图１　不同样地土壤含水率变化
Ｆｉｇ．１　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ
ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｐｌｏｔｓ
３．２　塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的差异
图２显示，Ａ样地中塔干沙拐枣的净光合速率、气
孔导度及蒸腾速率的最大值分别为１４．９μｍｏｌＣＯ２·
ｍ－２·ｓ－１、０．１９２ｍｍｏｌ　·ｍ－２·ｓ－１和６．７９ｍｍｏｌ　·ｍ－２
·ｓ－１，在３个样地中均为最高，表明在自然生长环境
下，Ａ样地中的塔干沙拐枣具有最大和最活跃的气体
交换能力。Ｂ样地中塔干沙拐枣的净光合速率日变化
过程表现出与其他两地不同的双峰型，正午时分出现
明显的“光合午休”（图２Ａ），相对应的胞间二氧化碳浓
度也在此时增大（图２Ｄ）；此外，其各时段的气孔导度在
３个样地中也始终处于最低水平（图２Ｂ）。Ｃ样地中
塔干沙拐枣的各参数指标数值多介于Ａ、Ｂ之间，但
变化趋势与样地Ａ中的沙拐枣一致，净光合速率和
图２　不同样地气体交换参数日变化过程
Ｆｉｇ．２　Ｄｉｕｒｎａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｃ．ｔａｋｌｉｍａｋａｎｅｎｓｉｓｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｌｏｔｓ
蒸腾速率均为单峰型曲线，最大值分别出现在中午
１２：００（１１．２ μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２·ｓ－１）和１４：００（６．２２
ｍｍｏｌ　·ｍ－２·ｓ－１）。
３．３　塔克拉玛干沙拐枣潜在光合作用能力的比较
　　潜在光合作用能力与光合日变化过程不同，是
指在给定的适宜条件下植物所能达到的最大光合作
用能力。它通过测定植物的光响应曲线，利用光曲
线的特征参数来反映植物在特定环境中光合作用能
力的理论值。本试验中，３　个样地沙拐枣光响应曲
线的测定分析结果表明：Ｃ样地中的沙拐枣具有最
大的Ｐｍａｘ（２１．４±１．１μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２　·ｓ－１　）、Ｒｄａｙ
（４．０４±０．３３μｍｏｌＣＯ２·ｍ
－２·ｓ－１）、ＬＣＰ（１７５．５±
３．５μｍｏｌ　·ｍ
－２　·ｓ－１　）、ＬＳＰ（１　８０５．０±３１．２μｍｏｌ
９４１１
　第５　期 闫海龙等：地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的影响 　　　
·ｍ－２·ｓ－１）和最小的Ｋ（０．１６±０．１）。如表２　所
示，与样地Ａ、Ｂ相比，差异都达到了显著水平（Ｐ＜
０．０５），虽然３　个样地中塔干沙拐枣的表观量子效率
（Φ）间并不存在统计意义上的显著差异，但Ｃ样地
中的Φ在数值上也明显大于Ａ、Ｂ两样地（表２）。
Ａ、Ｂ两样地的光响应变化相当一致，各个参数的
数值较为接近，统计分析结果表明，在进行比较的６
个参数中，均不存在显著差异，但就具体数值来说，Ｂ
样地中沙拐枣的光响应特征参数又相对较小，说明该
样地中沙拐枣的潜在光合作用能力相对较弱。
表２　不同样地间光曲线特征参数的比较
Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ
ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　Ｃ．ｔａｋｌｉｍａｋａｎｅｎｓｉｓｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｌｏｔｓ
参数 样地Ａ　 样地Ｂ　 样地Ｃ
Ｋ　 ０．８１±０．０７ａ ０．８０±０．１１ａ ０．１６±０．１ｂ
Φ／（ｍｏｌ·ｍｏｌ－１） ０．０２１±０．００４ａ０．０２１±０．００２ａ０．０２７±０．００５ａ
Ｐｍａｘ／（μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１）１７．２±３．０ａｃ　 １６．３±２．５ａ ２１．４±１．１ｂｃ
Ｒｄａｙ／（ｍｍｏｌＣＯ２·ｍ－２·ｓ－１）１．８８±０．３３ａ １．５９±０．３８ａ ４．０４±０．３３ｂ
ＬＣＰ／（μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１）９４．８±１５．４ａ ７８．１±１５．８ａ １７５．５±３．５ｂ
ＬＳＰ／（μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１）１　６５４．３±６２．６ａ１　５６４．０±５５．６ａ１　８０５．０±３１．２ｂ
　　注：表中数据为平均值±标准误差，具有相同字母的处理表示没有
达到显著性差异（Ｐ＜０．０５）。
４　结论与讨论
在塔克拉玛干沙漠腹地这样独特的极端干旱荒
漠区域中，缺少甚至没有地表水和大气降水，因此其
对植物生长的影响可以说微乎其微，天然生植物依
存的水分来源就是地下水，也正是由于存在适宜的
地下水环境，才会看到星星点点的天然生植物顽强
地生活在茫茫沙海中。当然，植物的实际生长状况
是生境中温度、湿度、辐射、土壤、水分等各种各样外
部环境因子以及植物自身生理生态特性综合作用的
结果，但本研究是在相似的气象及土壤条件下，仅就
土壤水和地下水对塔干沙拐枣气体交换特性的影响
进行研究，由于土壤含水率无差异，且水分供应充足
（图１），因此研究结果反映的就是塔干沙拐枣气体
交换特性对地下水环境的选择与适应。
地下水埋深对植被生长发育具有重要的决定作
用［２，４－７］，气体交换特性变化是其中最重要的表现形
式之一。Ｈｏｒｔｏｎ等研究发现，随着地下水埋深的增
加，植物的净光合速率，气孔导度等会呈现下降趋
势［２４－２５］，但在本研究中，这种现象并不明显，在地下
水埋深最浅的Ｂ样地中，塔干沙拐枣的Ｐｎ、Ｇｓ、Ｔｒ等
参数都要低于Ａ、Ｃ两个样地。这可能是因为：①本
研究中各样地地下水埋深都相对较浅（表１），显著
高于其他研究中制约荒漠地区植被生长的４～５ｍ
的临界水位［４，７，１１－１４］，较浅的地下水确保了土壤水
分的充足供应，因此未对植物的生长形成抑制作用；
②样地间水质的变化对塔干沙拐枣光合特性具有显
著的影响作用，因为水质分析的结果表明，Ｂ样地的
水质与其他两地明显不同，矿化度、盐离子总量虽然
最小，但其 ＨＣＯ－３ 含量却最大，较其他两样地分别
高出２６％和２１％，占到全盐含量的１２％，所以其总
碱度、ｐＨ值最大，因此Ｂ样地中塔干沙拐枣的Ｐｎ、
Ｇｓ、Ｔｒ等参数均比其他两处有所降低，而且还出现
明显的“光合午休”现象，气孔限制值计算的结果也
说明此时光合作用降低是非气孔因素导致的结
果［３９］。这就暗示了在其他环境因子相似的条件下，
该区域地下水的总碱度已经使塔干沙拐枣叶肉细胞
的光合活性受到影响进而限制了光合速率；同时，Ｂ
样地塔干沙拐枣的Ｐｍａｘ、Φ、ＬＣＰ、ＬＳＰ 等参数均小
于其他样地，潜在光合作用能力下降，这也进一步说
明地下水总碱度变化对沙拐枣光合生理生态特性的
影响和抑制，也符合相关的研究结论，即盐碱胁迫过
程中，碱性盐对于植物生长的毒害更大［１８，４０］。
分析地下水水质的变化，除了总碱度、ｐＨ值及
盐离子含量组成等指标外，总硬度、矿化度及全盐含
量也是重要指标，但是后者对与塔干沙拐枣光合特
性的影响要远远小于前者。如Ａ样地地下水的总硬
度、矿化度及全盐含量在３　个样地中最大，但其塔干
沙拐枣的气体交换参数和潜在光合作用能力却较Ｂ
样地高，这就是因为 Ａ 样地的总碱度、ｐＨ 值及
ＨＣＯ－３ 含量最小所致。因此这也从另一侧面进一步
验证了上文中关于 ＨＣＯ－３ 类碱性盐离子及总碱度对
塔干沙拐枣的光合特性具有更强抑制作用的论断。
本研究中，Ｃ样地的地下水环境参数均处于中
间水平，但该样地的塔干沙拐枣却表现出最大的潜
在光合作用能力，究其原因，笔者认为可能是因为Ｃ
样地地下水埋深能够给植物提供充足的水分供应，
而且地下水的盐度、碱度、硬度及矿化度等都介于样
地Ａ和Ｂ之间，因此既无过重的碱度危害，也无过
量的离子胁迫；此外由于塔干沙拐枣属浅根性植物，
水平分布的根系占绝对优势，且主要集中分布在表
层以下２０～５０ｃｍ的土层中，垂直根数量稀少且深
度有限［４１］，而样地Ｃ的地下水埋深又相对最深，因
此在沙拐枣根系分布层内由于蒸发所造成的盐分上
升和表聚的现象较轻，这在一定程度上也能减轻盐
分对塔干沙拐枣光合作用的胁迫。
水平根系发达，垂直根系不足的特点决定了塔
干沙拐枣可能的分布区域。从实地考察和实验结果
来看，塔干沙拐枣的分布区域极为有限，地下水埋深
较深或水质较差的区域均极少或没有分布，虽然大
０５１１
　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３０　卷　
多研究认为１～２ｍ的地下水埋深范围偏高，将会
导致严重的土壤盐渍化，危害植物生长［１，１２－１４］，但对
塔干沙拐枣来说，１．５～２．５ｍ的埋深却是其最主要
的分布范围。而且塔干沙拐枣的盐碱耐受能力很
强，远远高于一般荒漠植物１～３ｇ·Ｌ－１　矿化度的
耐受范围 ［４，６，１３，１９］，在沙漠腹地，５～１６ｇ·Ｌ－１　的矿
化度范围内，塔干沙拐枣依然能够正常生长存活。
在水质的研究中，矿化度一直是重要的特征参
数，它 能 够 有 效 地 表 征 水 质 的 优 劣 变
化［４，１５，１８，２０，２６，３４］，但对植物生长来说，笼统地以矿化
度大小来表示土壤或水源中盐分对植物的影响和胁
迫作用，似乎还显不足，因为就塔干沙拐枣来说，本
研究中其气体交换特性和潜在光合作用能力的变化
与矿化度几乎呈相反的变化趋势，反而是与总碱度
大小和碱性盐离子如 ＨＣＯ－３ 在全盐中所占比例的
大小呈相同变化趋势。因此，针对不同类型的植被
或地下水资源，具体分析地下水环境中各因子对植
被生长发育的影响作用，探明起主要作用的关键因
子，将会在今后地下水的开发利用和植被的恢复更
新过程中更具实际意义。
参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：
［１］ 马金珠，朱中华，李吉均．塔克拉玛干沙漠南缘地下水在脆弱
生态环境中的作用［Ｊ］．兰州大学学报（自然科学版），２０００，３６
（４）：８８－９５．
［２］ 陈亚宁，李卫红，徐海量，等．塔里木河下游地下水位对植被的
影响［Ｊ］．地理学报，２００３，５８（４）：５４２－５４９．
［３］ 李卫红，郝兴明，覃新闻，等．干旱区内陆河流域荒漠河岸林群
落生态过程与水文机制研究［Ｊ］．中国沙漠，２００８，２８（６）：１１１３
－１１１７．
［４］ 庄丽，陈亚宁，李卫红，等．塔里木河下游柽柳 ＡＢＡ累积对地
下水位和土壤盐分的响应［Ｊ］．生态学报，２００７，２７（１０）：４２４７
－４２５１．
［５］ 徐海量，陈亚宁，杨戈．塔里木河下游生态输水对植被和地下
水位的影响［Ｊ］．环境科学，２００３，２４（４）：１８－２２．
［６］ 郝兴明，陈亚宁，李卫红．新疆塔里木河下游物种多样性与地
下水位的关系［Ｊ］．生态学报，２００７，２７（１０）：４１０６－４１１２．
［７］ 杨自辉，方峨天，刘虎俊，等．民勤绿洲边缘地下水位变化对植
物种群生态位的影响［Ｊ］．生态学报，２００７，２７（１１）：４９００－
４９０６．
［８］ 赵文智，常学礼，李启森，等．荒漠绿洲区芦苇种群生物量与地
下水埋深关系［Ｊ］．生态学报，２００３，２３（６）：１１３８－１１４６．
［９］ Ｒｏｂｂｉｎｓ　Ｂ　Ｄ，Ｂｅｌ　Ｓ　Ｓ．Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　ａ　ｓｕｂｔｉｄａｌ　ｓｅａｇｒａｓｓ　ｌａｎｄ－
ｓｃａｐｅ：Ｓｅａｓｏｎａｌ　ａｎｄ　ａｎｎｕａｌ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ
［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｙ，２０００，８１（５）：１１９３－１２０５．
［１０］ 韩桂红，吐尔逊·哈斯木，石丽．塔里木河下游土地沙漠化及
其原因探讨［Ｊ］．中国沙漠，２００８，２８（２）：２１７－２２２．
［１１］ 崔亚莉，邵景力，韩双平．西北地区地下水的地质生态环境调
节作用研究［Ｊ］．地学前沿，２００１，８（１）：１９１－１９６．
［１２］ 樊自立，陈亚宁，李和平，等．中国西北干旱区生态地下水埋深
适宜深度的确定［Ｊ］．干旱区资源与环境，２００８，２２（２）：１－５．
［１３］ 金晓媚，万力，薛忠歧，等．基于遥感方法的银川盆地植被发育
与地下水关系研究［Ｊ］．干旱区资源与环境，２００８，２２（１）：１２９
－１３２．
［１４］ 樊自立，马英杰，张宏．塔里木河流域生态地下水位及其合理
深度确定［Ｊ］．干旱区地理，２００４，２７（１）：８－１３．
［１５］ 孙宪春，金晓媚，万力．地下水对银川平原植被生长的影响
［Ｊ］．现代地质，２００８，２２（２）：３２１－３２４．
［１６］ 赵文智，刘鹄．荒漠区植被对地下水埋深响应研究进展［Ｊ］．生
态学报，２００６，２６（８）：２７０２－２７０８．
［１７］ Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｎ，Ｚｉｌｉａｃｕｓ　Ｈ，Ｌｉ　Ｗ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ａｆ－
ｆｅｃｔｓ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒ　ｒｅａｃｈｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔａ－
ｒｉｍ　Ｒｉｖｅｒ，Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ　［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｒｉｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，
２００６，６６：２３１－２４６．
［１８］ 李彬，王志春，梁正伟，等．大安市苏打碱土区地下水质与灌溉
盐渍化风险评价［Ｊ］．生态与农村环境学报，２００６，２２（４）：２０－
２４，６１．
［１９］ 吐尔逊·哈斯木，石丽，韩桂红，等．塔里木河下游植物和沙漠
对输水前后地下水变化的响应分析［Ｊ］．中国沙漠，２００８，２８
（６）：１０３３－１０３８．
［２０］Ｐａｒａｎｙｃｈｉａｎａｋｉｓａ　Ｎ　Ｖ，Ｃｈａｒｔｚｏｕｌａｋｉｓ　Ｋ　Ｓ．Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｄｉ－
ｔｅｒｒａｎｅａｎ　ｃｒｏｐｓ　ｗｉｔｈ　ｓａｌｉｎｅ　ｗａｔｅｒ：ｆｒｏｍ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｍａｎ－
ａｇｅｍｅｎｔ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎ－
ｍｅｎｔ，２００５，１０６：１７１－１８７．
［２１］ Ｈａｋｉｍｉ　Ａ，Ｍｏｎｎｅｖｅｕｘ　Ｐ，Ｇａｌｉｂａ　Ｇ．Ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｕｇａｒｓ，Ｐｒｏｌｉｎｅ，
ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　（ＲＷＣ）ａｓ　ｔｒａｉｔｓ　ｆｏｒ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ
ｄｒｏｕｇｈｔ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ａｎｄ　ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ＲＷＣｆｒｏｍＴ．
ｐｏｌｏｎｉｃｕｍｔｏ　Ｔ．ｄｕｒｕｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｅｎｅｔｉｃｓ　＆Ｂｒｅｅｄｉｎｇ，
１９９５，４９（３）：２３７－２４３．
［２２］ 付爱红，陈亚宁，陈亚鹏．塔里木河下游干旱胁迫下多枝柽柳
茎水势的变化［Ｊ］．生态学杂志，２００８，２７（４）：５３２－５３８．
［２３］ Ｈｏｒｔｏｎ　Ｊ　Ｌ，Ｃｌａｒｋ　Ｊ　Ｌ．Ｗａｔｅｒ　ｔａｂｌｅ　ｄｅｃｌｉｎｅ　ａｌｔｅｒｓ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ
ｓｕｒｖｉｖａｌ　ｏｆ　Ｓａｌｉｘ　ｇｏｏｄｄｉｎｇｉｉ　ａｎｄＴａｍａｒｉｘ　ｃｈｉｎｅｎｓｉｓｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００１，１４０：２３９－２４７．
［２４］ Ｈｏｒｔｏｎ　Ｊ　Ｌ，Ｋｏｌｂ　Ｔ　Ｅ，Ｈａｒｔ　Ｓ　Ｃ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　ｒｉｐａｒｉａｎ　ｔｒｅｅｓ
ｔｏ　ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｇｒｏｕｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ｉｎ　ａ　ｓｅｍｉ－ａｒｉｄ
ｒｉｖｅｒ　ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ，Ｃｅｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００１，２４：２９３－
３０４．
［２５］ Ｈｏｒｔｏｎ　Ｊ　Ｌ，Ｔｈｏｍａｓ　Ｅ　Ｋ，Ｓｔｅｐｈｅｎ　Ｃ　Ｈ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅ－
ｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ｖａｒｉｅｓ　ａｍｏｎｇ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｗｉｔｈ
ｒｉｖｅｒ　ｆｌｏｗ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００１，１１
（４）：１０４６－１０５９．
［２６］ 周洪华，陈亚宁，李卫红，等．塔里木河下游胡杨气体交换特性
及其环境解释［Ｊ］．中国沙漠，２００８，２８（４）：６６５－６７２．
［２７］ Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｐ，Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｎ，Ｌｉ　Ｗ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｏ－
ｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｅｕｐｈｒａｔｉｃａｇｒｏｗｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｉｄ　ｒｅｇｉｏｎ
［Ｊ］．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａ，２００６，４４（４）：６２２－６２６．
［２８］ 赵明，郭志中，王耀琳，等．不同地下水位植物蒸腾耗水特性研
究［Ｊ］．干旱区研究，２００３，２０（４）：２８６－２９１．
［２９］ 张志强，王盛萍，贾宝全，等．甘肃民勤地区不同地下水埋深花
棒蒸腾耗水研究［Ｊ］．生态学报，２００４，２４（４）：７３２－７４２．
［３０］Ｊｏｓｅｐｈ　Ｍ　Ｃ，Ｐｅｔｅｒ　Ｂ　Ｒ．Ｌｅａｆ－ｌｅｖｅｌ　ｌｉｇｈｔ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｓ
ｉｎ　ｓｈａｄｅ－ｔｏｌｅｒａｎｔ　ｗｏｏｄｙ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｎｅｗ　Ｐｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔ，２００５，
１６６（３）：７１０－７１３．
［３１］ 闫海龙，张希明，许浩，等．塔里木沙漠公路防护林植物沙拐枣
１５１１
　第５　期 闫海龙等：地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的影响 　　　
气体交换特性对干旱胁迫的响应［Ｊ］．中国沙漠，２００７，２７（３）：
４６０－４６５．
［３２］Ｓｔｅｆａｎ　Ｋ　Ａ，Ｃｈｒｉｓｔｉｎａ　Ａ，Ａｎｄｒｅａ　Ｆ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎｓ
ｏｆ　ｌｅａｆ　ｓｏｌｕｔｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓａｌｔ　ａｄａｐｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ｐｈｒｅａｔｏ－
ｐｈｙｔｉｃ　ｄｅｓｅｒｔ　ｐｌａｎｔｓ　ｉｎ　ａ　ｈｙｐｅｒａｒｉｄ　ｄｅｓｅｒｔ　ｗｉｔｈ　ｓａｌｉｎｅ　ｇｒｏｕｎｄｗ－
ａｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｒｉｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，２００４，５９：２５９－２７０．
［３３］ 焦培新．塔克拉玛干沙漠地下水形成分布规律及其开发利用
条件［Ｊ］．地下水，１９９５，１７（３）：９７－１０１．
［３４］Ｚｈｕ　Ｂ　Ｑ，Ｙａｎｇ　Ｘ　Ｐ．Ｔｈｅ　ｉｏｎ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｇｒｏｕｎｄ
ｗａｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔａｋｌｉｍａｋａｎ　Ｄｅｓｅｒｔ　ｏｆ　Ｔａｒｉｍ　Ｂａｓｉｎ，ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｃｈｉ－
ｎａ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｂｕｌｅｔｉｎ，２００７，５２（１２）：２１２３－２１２９．
［３５］ 何兴东．塔克拉玛干沙漠腹地天然植被调查研究［Ｊ］．中国沙
漠，１９９７，１７（２）：１４４－１４８．
［３６］ 胡玉昆，潘伯荣．塔克拉玛干沙漠公路沿线植被及特点［Ｊ］．干
旱区研究，１９９６，１３（４）：９－１４．
［３７］ Ｔｈｏｒｎｌｅｙ　Ｊ　Ｈ　Ｍ．Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　ｃａｎｏｐｙ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：Ａｎａ－
ｌｙｔｉｃａｌ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｓｕｎ　ａｎｄ　ｓｈａｄｅ　ｌｅａｖｅｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｘｐｏｎｅｎ－
ｔｉａｌ　ｌｉｇｈｔ　ｄｅｃａｙ　ｄｏｗｎ　ｔｈｅ　ｃａｎｏｐｙ　ａｎｄ　ａｎ　ａｃｃｌｉｍａｔｅｄ　ｎｏｎ－ｒｅｃｔａｎ－
ｇｕｌａｒ　ｈｙｐｅｒｂｏｌａ　ｆｏｒ　ｌｅａｆ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ［Ｊ］．Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　Ｂｏｔａｎｙ，
２００２，８９（４）：４５１－４５８．
［３８］Ｓｕ　Ｐ　Ｘ，Ｃｈｅｎｇ　Ｇ　Ｄ，Ｙａｎ　Ｑ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ｏｆ　Ｃ４ｄｅｓｅｒｔ　ｐｌａｎｔ　Ｈａｌｏｘｙｌｏｎ　ａｍｍｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｄｒｏｕｇｈｔ
ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｇｒｏｗｔｈ　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，２００７，５１：１３９－１４７．
［３９］ Ｂｅｒｒｙ　Ｊ　Ａ，Ｄｏｗｎｔｏｎ　Ｗ　Ｊ　Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｏ－
ｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　［Ｍ］／／Ｇｏｖｉｎｄｊｅｅ　ＮＹ．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｖｏｌ．Ⅱ．
Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，１９８２：２６３－３４３．
［４０］ 王萍，殷立娟，李建东．中性盐和碱性盐对羊草幼苗胁迫的研
究［Ｊ］．草业学报，１９９４，３（２）：３７－４３．
［４１］ Ｙａｎｇ　Ｘ　Ｌ，Ｚｈａｎｇ　Ｘ　Ｍ，Ｌｉ　Ｙ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ｆｒａｃｔａｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎ　ｒｅｍｏｔｅ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔａｋｌｉｍａｋａｎ　ｄｅｓｅｒｔ，Ｃｈｉ－
ｎａ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ　Ｓｔｕｄｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，２００８，１０（２）：１－７．
Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　Ｄｅｐｔｈ　ａｎｄＱｕａｌｉｔｙ　ｏｎ　Ｇａｓ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ　ｔａｋｌｉｍａｋａｎｅｎｓｉｓ
ＹＡＮ　Ｈａｉ－ｌｏｎｇ１２３ＺＨＡＮＧ　Ｘｉ－ｍｉｎｇ１２ＬＩＡＮＧ　Ｓｈａｏ－ｍｉｎ１２３ＬＩＵ　Ｙｉｎｇ１
ＬＩＵ　Ｇｕｏ－ｊｕｎ１２３ＺＨＵ　Ｊｕｎ－ｔａｏ１２３
１．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ＧｅｏｇｒａｐｈｙＣｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ＳｃｉｅｎｃｅｓＵｒｕｍｑｉ８３００１１Ｃｈｉｎａ２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｕｎｉ－
ｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｊｉｎｇ１０００４９Ｃｈｉｎａ３．Ｃｅｌｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｅｓｅｒｔ－Ｏａｓｉｓ　Ｅｃｏｓｙｓ－
ｔｅｍＣｅｌｅ８４８３００ＸｉｎｊｉａｎｇＣｈｉｎａ
ＡｂｓｔｒａｃｔＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｓ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔａｋｌｉｍａｋａｎ　Ｄｅｓｅｒｔｂｕｔ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｅｆ－
ｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ｐｌａｎｔｓ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｉｓｃｕｓｓ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｖｅｇ－
ｅｔａｔｉｏｎｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｅｎｄｅｍｉｃ　ｓｈｒｕｂｓ　犆犪犾犾犻犵狅狀狌犿
狋犪犽犾犻犿犪犽犪狀犲狀狊犻狊Ｂ．Ｒ．Ｐａｎ　＆Ｇ．Ｍ．Ｓｈｅｎ．Ｉｎ　ｔｈｏｓｅ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｗｈｅｒｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｇｒｏｕｎｄｗａ－
ｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ｉｓ　ｓｈａｌｏｗ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｉｓ　ａｄｅｑｕａｔｅ　ｆｏｒ　ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈｅ　ｇａｓ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ
犆牣狋犪犽犾犻犿犪犽犪狀犲狀狊犻狊ａｒｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｓａｌｉｎｉｔｙｔｏｔａｌ　ｈａｒｄ－
ｎｅｓｓｔｏｔａｌ　ａｌｋａｌｉｎｉｔｙｔｏｔａｌ　ｓａｌｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｏｎｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ａｌｋａｌｉｎ－
ｉｔｙ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｔｈａｔ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　犆牣狋犪犽犾犻犿犪犽犪狀犲狀狊犻狊．
Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ａｌｋａｌｉｎｉｔｙｔｈｅ　ｎｅｔ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒａｔｅ犘狀ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ犜狉ｓｔｏｍａｔａｌ
ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ犌狊ｍａｘｉｍａｌ　ｎｅｔ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒａｔｅ犘ｍａｘｌｉｇｈｔ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔ犔犆犘ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ
ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔ犔犛犘ｏｆ　犆牣狋犪犽犾犻犿犪犽犪狀犲狀狊犻狊ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｆｒｏｍ１４．９±０．３８ｍｏｌＣＯ２爛ｍ－２爛ｓ－１６．７９±０．２１
ｍｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１０．１９２±０．０１３　ｍｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１２１．４±１．１　ｍｏｌＣＯ２爛ｍ－２爛ｓ－１１７５．５±３．５　ｍｏｌ　ｍ－２爛ｓ－１
１　８０５±３１．２　ｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１　ｔｏ１１．７±０．５　ｍｏｌＣＯ２爛ｍ－２爛ｓ－１５．７９±０．１８　ｍｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１０．１３０±０．００９
ｍｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１１６．３±２．５　ｍｏｌＣＯ２爛ｍ－２爛ｓ－１７８．１±１５．８　ｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１１　５６４±５５．６　ｍｏｌ爛ｍ－２爛ｓ－１ｒｅ－
ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅ　ｓｈａｌｏｗ　ｂｕｒｉｅｄ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕ－
ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｕｒｖｉｖｅ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｄｅｓｅｒｔ　ｐｌａｎｔｓａｎｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　犆牣狋犪犽犾犻犿犪－
犽犪狀犲狀狊犻狊ｉｓ　ａｂｏｕｔ　ａ　ｒａｎｇｅ　ｆｒｏｍ１．５　ｍ　ｔｏ２．５　ｍ．犆牣狋犪犽犾犻犿犪犽犪狀犲狀狊犻狊ｈａｓ　ｓｏ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｓａｌｔ　ａｎｄ　ａｌｋａｌｉ　ｔｏｌｅｒ－
ａｎｃｅ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｓｔｉｌ　ｂｅ　ａｂｌｅ　ｔｏ　ｓｕｒｖｉｖｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｓａｌｉｎｉｔｙ　ｏｆ　１６ｇ爛Ｌ－１．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙｇａｓ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ犆犪犾犾犻犵狅狀狌犿　狋犪犽犾犻犿犪－
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　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３０　卷