基于氢氧同位素技术的民勤主要防风固沙树种水分来源与季节变化研究

Rearch on the water source of desert plant can reflect that how desert plant to efficiently use the limited water resources under water stress. This project intent to study on the dynamic changes of water sources in different seasons of main windbreak and sand-fixed shrubs in Minqin under three different habitats, desert area, desert oasis transitional zone and oasis. The study will carry out from the angle of time and space and based on the technology of stable Hydrogen and Oxygen isotopes. It will analysis the change of the water source of the same plant in different growth season, and comprise the difference of water sources between the same species under different habitats, and then reveal water use and adaptation strategy of plant under different degrees of drought stress. At the same time, it will contrast the difference of water source of the same plant under different habitats, and discuss the difference of water source of the same plant with different growth age under the same habitats, To explore whether there exists water competition between the different species, or between same seedlings and mature plants. Study on water source of Minqin typical species of windbreak contributes to a better understanding water competition between plant species, and predicting the temporal and spatial variation of vegetation in the futureto explore the water use mechanism and adaptation mechanism of desert plants under drought stress. It also has important theoretical significance for the local management of natural vegetation, the protection of local endangered plants and restoration work of local degraded ecosystem.

研究植物的水分来源可以反映出荒漠植物在水分胁迫下如何高效利用有限的水资源。本研究通过同位素技术手段，从时间和空间的角度，研究梭梭、白刺和柽柳三种民勤主要防风固沙树种在荒漠区、荒漠绿洲过渡区、绿洲区三种不同生境下不同季节水分来源的动态变化。分析同种植物在不同生长季节水分来源的变化和同种植物在不同生境下水分来源的差异性，反映植物对不同程度干旱胁迫的水分利用和适应策略。同时对比相同生境下不同植物水分来源的差异性以及相同生境下不同生长年龄段同种植物水分来源的差异性，探讨不同物种间对水分是否存在竞争关系以及同种植物幼苗和成熟植株之间是否存在水源竞争。开展民勤主要防风固沙树种水分来源研究，有助于更好的了解植物物种间对水分的竞争关系，预测未来植被时空变化规律， 揭示荒漠植物在干旱胁迫下的水分利用机制和对干旱环境的适应机制，对于当地的天然植被管理、濒危植物保护和退化生态系统恢复等工作具有重要的理论意义。

研究植物的水分来源可以反映出荒漠植物在水分胁迫下如何高效利用有限的水资源。本研究通过同位素技术手段，从时间和空间的角度，研究了梭梭、白刺和多枝柽柳三种民勤主要防风固沙树种水分来源的动态变化。结果表明：1）植物在不同生境下有不同的水分利用策略。绿洲区和荒漠-绿洲过渡区干季主要利用深层或黏土层土壤水，湿季的主要水源不是土壤水；在荒漠区干湿季均主要利用深层土壤水。2）不同物种间对水分的利用有竞争。荒漠区多枝柽柳对深层土壤水的利用能力较白刺和梭梭强，对地下水的利用能力由大到小依次为梭梭、多枝柽柳、白刺。绿洲区降雨后白刺对浅层土壤水的利用能力比梭梭强。3）不同生境下土壤水的补充来源不同。在绿洲区和荒漠绿洲过渡区地下水对土壤水没有直接补充，土壤水主要依靠降水、灌溉水（河水、地下水）补充。降雨后植物对浅层土壤水的利用比例增加，荒漠绿洲过渡区增加程度高于绿洲区。荒漠区降水、地下水对土壤水都有补充。地下水对植物生长有直接贡献，干季贡献率比湿季高。研究结果对揭示荒漠植物对干旱环境的适应机制有重要的理论意义。