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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 12 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价———以贵州省毕节地区为例
李摇 昊,蔡运龙,陈睿山,等 (3255)
………………………………
……………………………………………………………………………
扩散对破碎化景观上宿主鄄寄生种群动态的影响 苏摇 敏 (3265)…………………………………………………
湿地功能评价的尺度效应———以盐城滨海湿地为例 欧维新,叶丽芳,孙小祥,等 (3270)……………………
模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响 樊后保,廖迎春,刘文飞,等 (3277)……………………………………
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能 贺淑霞,李叙勇,莫摇 菲,等 (3285)…………………………………
山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (3296)……………………………
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 张焕军,郁红艳,丁维新 (3308)………………………………
云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性 何彩梅,魏大巧,李海燕,等 (3315)………………………
塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新 赵振勇,张摇 科,卢摇 磊,等 (3322)…………………………
基于 8hm样地的天山云杉林蒸腾耗水从单株到林分的转换 张毓涛,梁凤超,常顺利,等 (3330)……………
古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 周晓兵,张元明,陶摇 冶,等 (3340)………
Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响 原海燕,郭摇 智,黄苏珍 (3350)……
春、秋季节树干温度和液流速度对东北 3 树种树干表面 CO2释放通量的影响
王秀伟,毛子军,孙摇 涛,等 (3358)
…………………………………
……………………………………………………………………………
云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局 唐樱殷,沈有信 (3368)……………………………
利用半球图像法提取植被冠层结构特征参数 彭焕华,赵传燕,冯兆东,等 (3376)………………………………
黑河上游蝗虫与植被关系的 CCA分析 赵成章,周摇 伟,王科明,等 (3384)……………………………………
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 庞摇 科,姚锦仙,王摇 昊,等 (3391)………………………………
九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素 王摇 雨,林摇 茂,陈兴群,等 (3399)…………………………
东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响 黄亮亮,李建华,邹丽敏,等 (3415)………………………………
基于 RS / GIS公路路域水土流失动态变化的研究———以榆靖高速公路为例
陈爱侠,李摇 敏,苏智先,等 (3424)
……………………………………
……………………………………………………………………………
流域景观结构的城市化影响与生态风险评价 胡和兵,刘红玉,郝敬锋,等 (3432)………………………………
基于景观格局的锦州湾沿海经济开发区生态风险分析 高摇 宾,李小玉,李志刚,等 (3441)……………………
若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响 李晋昌,王文丽,胡光印,等 (3451)……………………
施用鸡粪对土壤与小白菜中 Cu和 Zn累积的影响 张摇 妍,罗摇 维,崔骁勇,等 (3460)………………………
基于 GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析 曹艳春,冯永忠,杨引禄,等 (3468)……………………………
底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响 刘摇 岩,周勋波,陈雨海,等 (3478)…………………………
不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究———以南四湖过水区粮田为例
谭德水,江丽华,张摇 骞,等 (3488)
……………………………
……………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 刘爱荣,陈双臣,刘燕英,等 (3497)………
外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响 彭向永,宋摇 敏 (3504)……………
专论与综述
水平扫描技术及其在生态学中的应用前景 胡自民,李晶晶,李摇 伟,等 (3512)…………………………………
研究简报
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 朱军涛,李向义,张希明,等 (3522)…………………………………
不同比例尺 DEM数据对森林生态类型划分精度的影响 唐立娜,黄聚聪,代力民 (3531)………………………
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 贾永正,胡海波,张家洋 (3537)………………………………………
外来种湿地松凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响 陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3543)………………
深圳地铁碳排放量 谢鸿宇,王习祥,杨木壮,等 (3551)……………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 自然奇观红海滩·辽宁省盘锦市———在辽河入海口生长着大片的潮间带植物碱蓬草,举目望去,如霞似火,蔚为壮
观,人们习惯地称之为红海滩。 粗壮的根系加快着海滩土壤的脱盐过程,掉下的茎叶腐质后肥化了土壤,它是大海
的生态屏障。
彩图提供: 段文科先生摇 中国鸟网 http: / / www. birdnet. cn摇 E鄄mail:dwk9911@ 126. com
生 态 学 报 2011,31(12):3522—3530
Acta Ecologica Sinica
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:新疆维吾尔自治区科技支持计划项目 ( 200933125 );国家科技支撑项目 ( 2009BAC54B03 );国家重点基础研究发展计划
(2009CB421303);新疆科技重大专项和科技攻关项目(200733144鄄2)
收稿日期:2010鄄04鄄27; 摇 摇 修订日期:2010鄄07鄄15
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: lixy@ ms. xjb. ac. cn
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征
朱军涛1,2,3,李向义1,2,3,*,张希明1,2,3,林丽莎1,2,3,杨尚功1,2,3
(1. 中国科学院新疆生态与地理研究所, 乌鲁木齐摇 830011;2. 荒漠与绿洲生态国家重点实验室, 乌鲁木齐摇 830011;
3. 中国科学院策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站, 策勒摇 848300)
摘要:在自然条件下对昆仑山北坡 4 种灌木塔里木沙拐枣 (Calligonum roborowasikii)、驼绒藜 (Ceratoides latens)、合头草
(Sympegma regelii)和昆仑绢蒿(Seriphidium korovinii)的气体交换、水势的季节变化特征及生长季末 啄13C 值进行了比较研究。
结果表明:驼绒藜、塔里木沙拐枣和合头草气体交换日变化为单峰曲线,昆仑绢蒿为双峰曲线;其中塔里木沙拐枣属高光合、高
蒸腾型,水分利用效率最高;合头草属低光合、低蒸腾型;驼绒藜属高光合、低蒸腾型;昆仑绢蒿属低光合、高蒸腾,水分利用效率
最低。 驼绒藜光合速率 8 月日变化,10:00 12:00,16:00—20:00 两个时段,Pn下降,主要决定因素均为非气孔因素。 沙拐枣 6
月光合速率日变化,12:00 14:00 时,Pn下降,主要受气孔导度因素影响;16:00 20:00 时,Pn下降,可能是同时受气孔和非气
孔因素的影响。 从耐旱机理可以将 4 种灌木归类:塔里木沙拐枣和昆仑绢蒿属于高水势延迟脱水耐旱机理;驼绒藜和合头草属
于低水势忍耐脱水机理。 用 啄13C表征植物水分利用效率时,只有部分物种有很好的一致性。
关键词:灌木;气体交换参数;水势;啄13C;昆仑山
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of
Kunlun Mountain
ZHU Juntao1,2,3, LI Xiangyi1,2,3,*, ZHANG Ximing1,2,3, LIN Lisha1,2,3,YANG Shanggong1,2,3
1 Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences,Urumqi 830011,China
2 State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Urumqi 830011, China
3 Cele National Station of Observation & Research For Desert鄄grass Land Ecosystem in Xinjiang,Cele 848300, China
Abstract: The northern slope of the Kunlun Mountains is next to the Taklamakan Desert, which is the most arid center of
the Asian continent belonging to the Xinjiang鄄Uighur Autonomous Region, NW China. The main plant types in the desert
grassland at an altitude between 2100 and 2600 m are Calligonum roborovskii, Ceratoides latens, Sympegma regelii, and
Seriphidium korovinii Poljak which are the very important source of livestock food in winter. The plant over conserves water,
prevents wind erosion, and maintains ecological stability. Desertification in this area became a serious problem recently and
caused sandstorms, erosion as well as sand deposition. Researches on protection and recovery of the vegetation on the
northern slope of the Kunlun Mountains are of great importance. C. roborowasikii, C. latens, S. regelii and S. korovinii,
are very important four species on the northern slope of Kunlun Mountain. The gas exchange of these plants is closely
related to the ecological conditions. It is an effective way to reveal the mechanism of plant adaptation to environmental
conditions. Water potential is the most sensitive degree of water condition in plant. Low water potential indicates good water
condition of the plant. Accordingly, high water potential reflects that the plant lies in drought stress. Water use efficiency is
an important index to distinguish the ability of the plants adapt to drought environment. It can be divided into instantaneous
water use efficiency and long鄄term water use efficiency. Long鄄term water use efficiency is difficult to be acquired. Many
studies suggested that stable carbon isotopic content and long鄄term water use efficiency are closely related. The content of
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carbon isotopes in plant leaves is used as an indicator for long鄄term water use efficiency. The technology has been widely
used in plant physiology ecological research. In this study, gas exchange, water potential characteristics in seasonal courses
and 啄13C values of these plants were studied. The results showed that the gas exchange diurnal courses of C. latens, C.
roborowasikii and S. regelii displayed a single peak pattern with double peak pattern of S. korovinii. Within the four
species, C. roborowasikii displayed a high Pn, Tr and the highest WUE; While those of S. regelii were low Pn and Tr; C.
latens was high Pn and low Tr; S. korovinii displayed a low Pn, high Tr and the lowest WUE. The two decline of C. latens
in Pn was due to the low carboxylation capacity of the leaf mesophyll; the effect of Gs contributed to the first deline of C.
roborowasikii in 12:00 14:00, while the second decline might be due to the two factors. Different species had different
mechanisms to adapt to drought stress. C. roborowasikii and S. korovinii maintained higher water potential to delay
dehydration. Comparatively, C. latens and S. regelii maintained lower water potential to endure dehydration. When trying
to establish the relationships of WUE and 啄13C, only some species were found to have a good consistency.
Key Words: shrubs; gas exchange parameters; water potential; 啄13C values; Kunlun Mountains
昆仑山北坡前山带濒临最干旱的亚洲大陆中心,属暖温带塔里木荒漠和柴达木荒漠。 在海拔 2100—
2600m间由塔里木沙拐枣(Calligonum roborowasikii)、驼绒藜(Ceratoides latens)、合头草(Sympegma regelii)和
昆仑绢蒿(Seriphidium korovinii)共同组成荒漠草地优势群落[1]。 前山带荒漠草地是该地区重要的冬季牧场,
目前沙漠化日趋严重,就地起沙、风沙侵蚀和风沙堆积现象十分严重。 因此,对该地区荒漠草地的植被保护和
恢复的研究刻不容缓。
水势是反映植物缺水程度最敏感的指标之一,水势高反映植物的水分条件较好,水势低反映植物受到干
旱胁迫,并且随干旱胁迫的加剧,水势逐渐降低[2鄄3]。 植物对水分的利用效率是植物能否适应干旱环境的一
个重要指标,可分为瞬时水分利用效率(光合作用与蒸腾作用的比值)和长期水分利用效率(一段时间干物质
的积累与水分消耗的比值)。 由于长期水分利用效率的直接测定比较困难,很多研究表明稳定碳同位素含量
与长期水分利用效率密切相关,Farquhar等[4]认为,植物组织的稳定碳同位素组成 啄13C 与植物的长期水分利
用效率(WUEL)具有很强的相关性,可以作为植物 WUEL的间接测定指标,因此通过测定叶片的碳同位素含量
来间接反映植物的长期水分利用效率[5鄄6]。
本研究测定和分析昆仑山北坡荒漠草地 4 种优势灌木的水分和光合特性及其季节性动态,从以下几方面
进行探讨:(1)不同时期 4 种优势灌木的气体交换日进程的特征;(2)4 种优势灌木对环境因子尤其是水分胁
迫的反应机制及其抗旱特性;(3)不同光合途径(C3和 C4)植物的水分利用效率及其稳定性同位素 啄13C 的关
系。 通过以上几个问题的研究,为保护现有植被和抗逆物种的筛选提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区域概况
研究区位于新疆和田市策勒县,塔克拉玛干沙漠南缘,昆仑山中段北坡的前山带地区,海拔高度为
2100—2400m,地理坐标为 36毅23忆46义—36毅27忆57义N,80毅43忆25义—80毅42忆59义E。 该区域全年平均气温为 4. 7益,
极端最高温度为 30. 4—34. 0益,极端最低温度为-25益。 年降水量 127. 5—201. 2mm,夏季短暂,冬季漫长,属
于温带或寒温带气候。 前山带在塔南地貌单元中属于低山带,海拔为 2200—3000m,山势平缓,大量堆积着昆
仑黄土[7],土壤类型为砾质荒漠土和棕漠土。 海拔高度自北向南逐渐升高,植被景观也随之改变,植物种类
和郁闭度都有所增加。 2500m以下主要的植物种类有塔里木沙拐枣、驼绒藜、河西苣(Hexinia polydichotoma)、
琵琶柴 ( Scorzonera muriculata)、昆仑蒿 ( Compositae Artemisia nanschanica)、昆仑绢蒿、盐生草 (Halogeton
glomeratus)等[8]。
1. 2摇 试验材料
塔里木沙拐枣属蓼科(Polygonaceae)沙拐枣属(Calligonum L. )灌木[1];驼绒藜,藜科(Chenopodiaceae)驼
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绒藜属(Ceratoides G. )多年生灌木[9];合头草,藜科(Chenopodiaceae)合头草属(Sympegma Bge. )多年生小灌
木[9];昆仑绢蒿,菊科(Compositae)绢蒿属(Seriphidium L. )多年生小灌木[10],均为昆仑山中段北坡前山带地
区典型的荒漠植物。
1. 3摇 试验方法
(1)在 4 种优势灌木集中分布区,选取 3 个典型样地(20m伊20m)。 气体交换参数的测定:分别在 2008 年
6、7、8 月中旬进行。 所用仪器 LI鄄 6400 便携式光合作用测定仪(Li鄄cor USA),选择标准叶室,在当地时间
08:00—20:00 每隔 1h观测 1 次,每次测定均随机或固定选取 6 个叶片或同化枝作为重复。 试验结束后,将固
定观测的同化枝或叶片剪下,利用扫描仪扫描的面积是测定部分的投影面积,后经面积分析软件 Delta鄄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。
(2)水势的测定摇 与气体交换参数测定同步进行,利用 Scholander 压力室(PMS; Corvallis, OR, Model
1000, USA),分别测定植物当年生嫩枝的水势日变化,每种植物重复 5 次。
(3)稳定性碳同位素的测定摇 在植物生长季末,采集叶片或同化枝样品,洗净烘干后,细细研磨制成干
粉,以备进行稳定性同位素分析处理。 分析植物样品是在中国科学院西安黄土与第四纪地质国家重点实验室
完成的,分析和计算方法参照 Farquhar 和林植芳[11,12]。
2摇 结果与分析
2. 1摇 4 种优势灌木气体交换参数日变化的季节动态
4 种灌木的气体交换参数随环境中光照强度(PPFD)、气温(Ta)、湿度(RH)等外界因子的变化而发生规
律性变化,但是不同植物在不同季节表现出各自不同的特征(图 1)。
(1)驼绒藜摇 光合速率日变化 3 个月均为单峰曲线,峰值均出现在 10:00;下午曲线略有上升趋势,但不
明显,下午光合速率升高,6 月出现在 16:00 时,7 月出现在 18:00 时,8 月出现在 16:00 时。 3 个月的日平均
光合速率依次为 6 月>7 月>8 月(表 1)。 3 个月的日平均蒸腾速率依次为 6 月>7 月>8 月(表 1),日变化趋势
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图 1摇 4 种植物光合速率、蒸腾速率和气孔导度日进程的季节变化
Fig. 1摇 The seasonal changes of photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of the four species
亦为单峰曲线,3 个月峰值分别出现在 10:00,12:00 和 10:00 时。 3 个月气孔导度日变化为单峰曲线,峰值出
5253摇 12 期 摇 摇 摇 朱军涛摇 等:昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 摇
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现时间同光合速率。
表 1摇 4 种植物光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及其水分利用效率(WUE)日变化平均值
Table 1摇 The average values of Pn, Tr and WUE in daily courses of the four species
植物种类
Species
月份
Month
光合日均值
Daily average
of Pn
/ (滋mol·m-2 s-1)
光合月均值
Monthly
average of
Pn
/ (滋mol·m-2 s-1)
蒸腾日均值
Daily
average
of Tr
/ (mmol·m-2 s-1)
蒸腾月均值
Monthly
average of
Tr
/ (mmol·m-2 s-1)
水分利用率
日均值
Daily average
of WUE
/ (滋mol / mmol)
水分利用率
月均值
Monthly average
of WUE
/ (滋mol / mmol)
6 6. 28 3. 20 1. 96
驼绒藜 7 4. 95 5. 04 2. 47 2. 54 2. 14 2. 01
C. latens 8 3. 89 1. 94 1. 92
6 17. 15 5. 92 2. 97
沙拐枣 7 16. 69 15. 96 6. 54 5. 98 2. 78 2. 75
C. roborowasikii 8 14. 04 5. 47 2. 51
6 4. 71 3. 62 1. 45
合头草 7 3. 85 4. 28 1. 24 2. 43 3. 37 2. 41
S. regelii 8
6 8. 05 6. 36 1. 28
绢蒿 7 4. 63 4. 89 2. 16 3. 19 1. 91 1. 69
S. korovinii 8 2. 00 1. 06 1. 88
(2)塔里木沙拐枣摇 光合日变化趋势均为单峰曲线,下午略有升高,但不明显。 峰值 6、7、8 月分别出现
在12:00,12:00 和 14:00 时,6 月和 7 月下午光合速率升高,均出现在 16:00 时。 3 个月的日平均光合速率依
次为 6 月>7 月>8 月(表 1)。 蒸腾速率日变化趋势同光合速率,6、7、8 月均为单峰曲线,3 个月的日平均蒸腾
速率依次为 7 月>6 月>8 月(表 1)。 气孔导度变化趋势同蒸腾速率。
(3)合头草摇 8 月叶片脱落严重无法测定。 光合速率变化趋势 6 月和 7 月为单峰曲线,峰值出现在 10:00
时。 日平均光合速率 6 月>7 月(表 1)。 蒸腾速率变化 6 月和 7 月均为单峰曲线,峰值出现在 12:00 时。 日平
均蒸腾速率 6 月>7 月(表 1)。 气孔导度变化趋势 6 月和 7 月同蒸腾速率。
(4)昆仑绢蒿摇 光合速率变化曲线 6、 7 和 8 月均为双峰曲线,6 月和 7 月第 1 个峰值出现在 12:00 时,第
2 个峰值出现在 18:00 时;8 月第 1 峰值出现在 10:00 时,第 2 个峰值出现在 16:00 时。 3 个月的日平均光合
速率依次为 6 月>7 月>8 月(表 1)。 蒸腾速率日变化 6、 7、8 月均为双峰曲线,第 1 个峰值均出现在 10:00,第
2 个峰值均出现在 16:00。 日平均蒸腾速率 6 月>7 月>8 月(表 1)。 气孔导度日变化同蒸腾速率。
2. 2摇 4 种优势灌木清晨和午后水势的季节动态
4 种植物清晨和午后水势的季节动态如图 2 所示。 驼绒藜、合头草和昆仑绢蒿从 6—8 月清晨和午后水
势一直在减小,塔里木沙拐枣的清晨和午后水势从 6—8 月,先减小后增大。 3 个月清晨和午后水势均为塔里
木沙拐枣>昆仑绢蒿>驼绒藜>合头草。
2. 3摇 4 种优势灌木水分利用效率和稳定性碳同位素
4 种植物水分利用效率和稳定性碳同位素如图 3 所示。 3 个月水分利用效率(WUE)的均值为塔里木沙
拐枣>合头草>驼绒藜>昆仑绢蒿;生长季末 啄13C值为塔里木沙拐枣>合头草>昆仑绢蒿>驼绒藜。 从图 3 可以
看出塔里木沙拐枣、合头草的瞬时和长期水分利用效率排序基本一致,而驼绒藜和昆仑绢蒿的 WUE大小存在
差异。
3摇 讨论
3. 1摇 4 种优势灌木的气体交换特征
摇 摇 4 种植物光合和蒸腾速率日变化曲线特征:可以分为两类:(1)单峰型,包括驼绒藜、塔里木沙拐枣、合头
草;(2)双峰型,为昆仑绢蒿。 按照光合和蒸腾的相对强弱划分可以分为 4 类:(1)高光合、高蒸腾型,为塔里
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图 2摇 4 种植物清晨和午后水势的季节动态
Fig. 2摇 The seasonal changes of the predawn water potential and the afternoon water potential of the four species
图 3摇 4 种植物水分利用效率和稳定性碳同位素
Fig. 3摇 The water use efficiency and stable carbon isotope rate (啄13C) of the four species
TRL驼绒藜; SGZ塔里木沙拐枣; HTC合头草; JH昆仑绢蒿
木沙拐枣;(2)低光合、低蒸腾型,为合头草;(3)低光合、高蒸腾型,为昆仑绢蒿;(4)高光合、低蒸腾,为驼绒
藜。 塔里木沙拐枣类型的划分与邓雄等[13]的研究结果不一致,可能是种间差异或者不同环境因子的影响。
植物光合作用是对环境变化很敏感的生理过程,植物对环境的适应性沿着有利于光合作用的方向发
展[14鄄15],植物光合作用受到许多环境因素的影响,如光照强度、温度、水分等[16鄄17]。 在昆仑山北坡,植物除了
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受上述环境因子影响外,还有干热风带来的大气干旱,不同季节干热风出现的时间不同,多重因子共同影响植
物的生理功能和生长发育[18]。 植物消耗的水分主要是通过蒸腾散失的,因此,水分亏缺时光合作用的降低,
并不是由于水分供应不足,而是由于水分亏缺所引起的气孔或非气孔因素限制,严重水分亏缺也会使光合机
构受到破坏,Rubisco活性降低,CO2与 RuPB的羧化反应速率下降[19鄄20]。 在本研究中,4 种植物的光合和蒸腾
速率一般在 10:00 或 12:00 时达到最大值,之后逐渐下降,到 16:00 时左右部分植物有微弱的回升(图 1)。
这是植物在应对环境变化时所采取的一种适应策略。
根据 Farquhar和 Sharkey的观点[21],只有当光合速率(Pn)和胞间 CO2浓度(C i)变化方向相同,两者同时
减小,且气孔限制值(Ls)增大时,才可以认为光合速率的下降主要是由气孔导度引起的,否则光合速率的下
降要归因于叶肉细胞羧化能力的降低。 按 Berry和 Downton 的方法[22],求得气孔限制值(Ls = 1-C i / Ca)(图 4
和 5)。 以 8 月驼绒藜、昆仑绢蒿和 6 月塔里木沙拐枣、合头草气体交换参数的变化为例,驼绒藜光合速率日
变化,10:00—12:00,16:00—20:002 个时段,Pn下降,分别对应 C i的上升和 Ls的下降,说明主要决定因素均为
非气孔因素;昆仑绢蒿光合速率日变化,10:00—12:00,Pn下降,分别对应 C i的下降和 Ls的上升,说明主要决
定因素为气孔因素;16:00—20:00,Pn下降,分别对应 C i的上升和 Ls的下降,说明主要决定因素为非气孔因
素。 沙拐枣光合速率日变化,12:00—14:00 时,Pn下降, C i下降,Ls上升,说明主要受气孔导度因素的影响;
16:00—20:00 时,Pn下降, C i和 Ls升降趋势不稳定,无规律性,可能是同时受气孔和非气孔因素的影响;合头
草光合速率日变化,10:00—20:00 时,Pn下降, C i先上升后下降再上升,Ls先下降后上升再下降,无规律性,可
能是同时受气孔和非气孔因素的影响。
图 4摇 8 月驼绒藜和 6 月沙拐枣日变化光合速率的下降与细胞间隙及气孔限制值的关系
Fig. 4摇 The relationship of Ci and Ls to Pn decline in the diurnal courses of C. latens and C. roborowasikii
姻胞间 CO2浓度 (Ci); 银气孔限制值 (Ls)
3. 2摇 4 种优势灌木的水分利用效率
单叶水平水分利用效率(WUE),指单位水量通过叶片蒸腾散失时光合作用所形成的有机物的量,即为叶
片光合和蒸腾速率的比值,只能表征植物的瞬时水分利用。 1982 年 Farquhar 发现植物叶片 啄13C 与植物水分
利用效率呈很好的相关性,稳定性同位素(啄13C)方法成为定量研究植物长期水分利用效率的最新方法[4]。
本研究中 4 种植物 3 个月 WUE 的均值为塔里木沙拐枣>合头草>驼绒藜>昆仑绢蒿;测得生长季末 啄13C 值为
塔里木沙拐枣>合头草>昆仑绢蒿>驼绒藜。 从排序结果看仅有塔里木沙拐枣和合头草的WUE和 啄13C之间有
很好的一致性,但考虑到驼绒藜和昆仑绢蒿的 WUE相差很小(图 3),环境因子的微小波动都可能造成结果的
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图 5摇 8 月昆仑绢蒿和 6 月合头草日变化光合速率的下降与细胞间隙及气孔限制值的关系
Fig. 5摇 The relationship of Ci and Ls to Pn decline in the diurnal courses of S. korovinii and S. regelii
阴胞间 CO2浓度 (Ci); 吟气孔限制值 (Ls)
差异,从长期考虑,昆仑绢蒿的 WUE应大于驼绒藜。
3. 3摇 4 种优势灌木的耐旱适应性机理
在土壤鄄植物鄄大气连续系统(SPAC)中,大气水势永远低于植物水势,致使叶片水分不断向四周散失,由
此形成 SPAC系统的水势下降梯度[23]。 李吉跃等[2]指出影响植物水分状况的因素,不外乎 SPAC系统中的土
壤和大气水分,但两者对植物水分状况的影响最终都要反映到植物水势上。 本研究中,驼绒藜、合头草和昆仑
绢蒿从 6—8 月清晨和午后水势一直在减小,塔里木沙拐枣的清晨和午后水势从 6—8 月,先减小后增大。 3
个月清晨和午后水势均为沙拐枣>昆仑绢蒿>驼绒藜>合头草。 说明前 3 种植物叶片水分状况随着季节推进
越来越差,而塔里木沙拐枣的叶片水分状况到 8 月有所好转,且日平均水势一直稳居 4 种植物之首。 结合 4
种植物的气孔导度和蒸腾速率,发现塔里木沙拐枣的日平均气孔导度和蒸腾速率也是 4 种植物中最高的。 因
此,可以看出不同植物适应环境各自采取了不同的适应对策。 根据李吉跃等[2]对植物耐旱适应性机理的划
分为两类:(1)高水势延迟脱水耐旱机理,这类植物通过水分吸收或者限制水分丧失来延迟脱水发生;(2)低
水势忍耐脱水机理,这类植物不但有很强的水分吸收和减少水分丧失的能力,更重要的是具有很强的忍耐脱
水的能力。 基于这种机理,可以将 4 种灌木的耐旱机理归类:塔里木沙拐枣和昆仑绢蒿属于高水势延迟脱水
耐旱机理;驼绒藜和合头草属于低水势忍耐脱水机理。
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0353 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 30 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 12 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Effect assessment of the project of grain for green in the karst region in Southwestern China: a case study of Bijie Prefecture
LI Hao, CAI Yunlong,CHEN Ruishan, et al (3255)
………
………………………………………………………………………………
The effect of dispersal on the population dynamics of a host鄄parasite system in fragmented landscape SU Min (3265)………………
The effect of spatial scales on wetland functions evaluation: a case study for coastal wetlands in Yancheng, Jiangshu Province
OU Weixin, YE Lifang, SUN Xiaoxiang,et al (3270)
………
………………………………………………………………………………
Effects of simulated nitrogen deposition on nutrient balance of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) seedlings
FAN Houbao, LIAO Yingchun, LIU Wenfei, et al (3277)
……………………
…………………………………………………………………………
The water conservation study of typical forest ecosystems in the forest transect of eastern China
HE Shuxia, LI Xuyong, MO Fei, et al (3285)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
The ecological responses of Pinus tabulaeformis forests in Taiyue Mountains of Shanxi to artificial Harvesting
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke, et al (3296)
…………………………
………………………………………………………………
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄
aquic soil ZHANG Huanjun, YU Hongyan, DING Weixin (3308)…………………………………………………………………
Endophytic fungal diversity of five dominant plant species in the dry鄄hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, China
HE Caimei, WEI Daqiao, LI Haiyan, et al (3315)
………………
…………………………………………………………………………………
Seedling recruitment in desert riparian forest following river flooding in the middle reaches of the Tarim River
ZHAO Zhenyong, ZHANG Ke, LU Lei, et al (3322)
………………………
………………………………………………………………………………
Scaling up for transpiration of Pinaceae schrenkiana stands based on 8hm permanent plots in Tianshan Mountains
ZHANG Yutao, LIANG Fengchao, CHANG Shunli, et al (3330)
……………………
…………………………………………………………………
Responses of soil enzyme activities and microbial biomass N to simulated N deposition in Gurbantunggut Desert
ZHOU Xiaobing, ZHANG Yuanming, TAO Ye, et al (3340)
……………………
………………………………………………………………………
Effects of Pb on growth, heavy metals accumulation and chloroplast ultrastructure of Iris lactea var. Chinensis
YUAN Haiyan, GUO Zhi, HUANG Suzhen (3350)
………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of temperature and sap flow velocity on CO2 efflux from stems of three tree species in spring and autumn in Northeast
China WANG Xiuwei, MAO Zijun, SUN Tao, et al (3358)………………………………………………………………………
The soil seed bank of Eupatorium adenophorum along roadsides in the south and middle area of Yunnan, China
TANG Yingyin, SHEN Youxin (3368)
……………………
………………………………………………………………………………………………
Extracting the canopy structure parameters using hemispherical photography method
PENG Huanhua, ZHAO Chuanyan,FENG Zhaodong,et al (3376)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
The CCA analysis between grasshopper and plant community in upper reaches of Heihe River
ZHAO Chengzhang, ZHOU Wei, WANG Keming, et al (3384)
…………………………………………
……………………………………………………………………
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage Area in autumn
PANG Ke, YAO Jinxian, WANG Hao, et al (3391)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Spatial and temporal variation of phytoplankton and impacting factors in Jiulongjiang Estuary of Xiamen, China
WANG Yu, LIN Mao, CHEN Xingqun, et al (3399)
………………………
………………………………………………………………………………
Effect of bank type on fish biodiversity in the middle鄄lower reaches of East Tiaoxi River, China
HUANG Liangliang, LI Jianhua, ZOU Limin, et al (3415)
………………………………………
………………………………………………………………………
Study on dynamic changes of soil and water loss along highway based on RS / GIS: an example of Yujing expressway
CHEN Aixia, LI Min, SU Zhixian, et al (3424)
…………………
……………………………………………………………………………………
The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment
HU Hebing,LIU Hongyu,HAO Jingfeng,et al (3432)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern
GAO Bin, LI Xiaoyu, LI Zhigang, et al (3441)
………………………
……………………………………………………………………………………
Impacts ofland use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
LI Jinchang, WANG Wenli, HU Guangyin, et al (3451)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of chicken manure application on Cu and Zn accumulation in soil and Brassica sinensis L.
ZHANG Yan,LUO Wei,CUI Xiaoyong, et al (3460)
………………………………………
………………………………………………………………………………
GIS analysis of structural characteristics of pollution sources in irrigable farmland in Ningxia China
CAO Yanchun,FENG Yongzhong,YANG Yinlu,et al (3468)
…………………………………
………………………………………………………………………
Effects of pre鄄sowing soil moisture and planting patterns on photosynthetic characteristics and yield of summer soybean
LIU Yan, ZHOU Xunbo, CHEN Yuhai, et al (3478)
………………
………………………………………………………………………………
In situ study on influences of different fertilization patterns on inorganic nitrogen losses through leaching and runoff: a case of
field in Nansi Lake Basin TAN Deshui, JIANG Lihua, ZHANG Qian, et al (3488)……………………………………………
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong, CHEN Shuangchen, LIU Yanying, et al (3497)
…………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous cysteine on growth, copper accumulation and antioxidative systems in wheat seedlings under Cu stress
PENG Xiangyong, SONG Min (3504)
…………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The horizon scanning technology and its application prospect in Ecology HU Zimin, LI Jingjing, LI Wei, et al (3512)………………
Scientific Note
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of Kunlun Mountain
ZHU Juntao, LI Xiangyi, ZHANG Ximing, et al (3522)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of DEM data at different scales on the accuracy of forest Ecological Classification system
TANG Lina, HUANG Jucong, DAI Limin (3531)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng, HU Haibo, ZHANG Jiayang (3537)
…………………………
………………………………………………………………………………
Effects of exotic species slash pine (Pinus elliottii) litter on the structure and function of the soil microbial community
CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3543)
………………
……………………………………………………………………………
The carbon emission analysis of Shenzhen Metro XIE Hongyu, WANG Xixiang, YANG Muzhuang, et al (3551)……………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 12 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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(Semimonthly,Started in 1981)
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