Please wait a minute...
img

官方微信

高级检索
中国沙漠  2015, Vol. 35 Issue (6): 1505-1511    DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2014.00135
生物与土壤     
黑河下游不同生境胡杨(Populus euphratica)叶片碳同位素组成特征
袁亚鹏, 赵阳, 赵传燕, 李文娟
兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室, 甘肃 兰州 730000
Characteristics of Foliar Stable Carbon Isotope Composition of Populus euphratica for Different Niche in the Lower Reach of the Heihe River
Yuan Yapeng, Zhao Yang, Zhao Chuanyan, Li Wenjuan
State Key Laboratory of Grassland Agriculture Ecosystem, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
 全文: PDF(3165 KB)  
摘要: 植物中稳定碳同位素组成不但与植物的水分利用效率密切相关,而且反映环境因子对植物的影响。选择黑河下游额济纳旗为研究区,以优势物种胡杨(Populus euphratica)为研究对象,利用稳定碳同位素组成分析研究区胡杨受干旱胁迫程度。结果表明:胡杨叶稳定碳同位素组成(δ13C)处于-25.51‰~-30.21‰,平均值为-28.28‰。随干旱胁迫程度增加,δ13C值有明显偏正趋势,植物(叶片)碳同位素组成对胡杨成熟木长期适应不同水分胁迫程度有明显的体现。分析δ13C与胡杨生长状态发现,δ13C与种群密度相关性不明显,与枯枝比呈显著正相关关系,枯枝比可成为碳同位素组成的替代指标,指示胡杨受干旱胁迫的程度。
关键词: 黑河胡杨(Populus euphratica)稳定碳同位素组成生长态势枯枝比    
Abstract: Foliar stable carbon isotope composition can response the effect of water stress on plant growth and is thus an important demonstrator to the niche where plant grows, especially in arid environments. Therefore, it has become key parameter to be used among researches of relationship between plant growth state and the environmental stress. This study selects Populus euphratica growing in the lower reach of the Heihe River as an object. The niche is poor for P. euphratica. It suffers from drought stress in the form of water and salt stress in the studied area. We analyze the state of drought stress by foliar stable carbon isotope composition(δ13C). The results shows that δ13C ranges from-25.51‰ to-30.21‰ with a mean value of-28.28‰. Comparing δ13C with that in other niche where no water stress happens, we found that δ13C value in our study is higher. δ13C increases with the increase of drought stress. It has significant relative to the ratio of died branches to total branches, but no significant relative to the population density. From the results, we can draw conclusion that δ13C can dictate the state of water stress for P. euphratica. The ratio of died branches to total branches can be an important δ13C proxy to indicate the niche of P. euphratica.
Key words: Heihe River    Populus euphratica    stable carbon isotope composition    growth state    ratio of died branches to total branches
收稿日期: 2014-06-05 出版日期: 2015-11-20
:  Q948.11  
基金资助: 兰州大学旱区流域科学与水资源研究中心开放基金项目(lzujbky-2013-m02)
通讯作者: 赵传燕(Email:nanzhr@lzb.ac.cn)     E-mail: nanzhr@lzb.ac.cn
作者简介: 袁亚鹏(1988-),男,甘肃庆阳人,硕士研究生,主要研究方向为森林生态学。Email:yuanyp2012@sina.com
服务  
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章  
袁亚鹏
赵阳
赵传燕
李文娟

引用本文:

袁亚鹏, 赵阳, 赵传燕, 李文娟. 黑河下游不同生境胡杨(Populus euphratica)叶片碳同位素组成特征[J]. 中国沙漠, 2015, 35(6): 1505-1511.

Yuan Yapeng, Zhao Yang, Zhao Chuanyan, Li Wenjuan. Characteristics of Foliar Stable Carbon Isotope Composition of Populus euphratica for Different Niche in the Lower Reach of the Heihe River. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2015, 35(6): 1505-1511.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2014.00135        http://www.desert.ac.cn/CN/Y2015/V35/I6/1505

[1] 马剑英,孙惠玲,夏敦胜,等.塔里木盆地胡杨两种形态叶片碳同位素特征研究[J].兰州大学学报(自然科学版),2007,43(4):51-55.
[2] 马剑英,陈发虎,夏敦胜,等.荒漠植物红砂稳定碳同位素组成的空间分布特征[J].第四纪研究,2006,26(6):947-954.
[3] 文陇英,陈拓,张满效,等.不同生境下祁连圆柏叶片色素和稳定碳同位素组成的变化[J].冰川冻土,2010,32(4):823-828.
[4] Farquhar G D,Oleary M H,Berry J A.On the relationship between carbon isotope discrimination and intercellular carbon dioxide concentration in leaves[J].Australian Journal of Plant Physiology,1982,9:121-137.
[5] 郑淑霞,上官周平.近一世纪黄土高原区植物气孔密度变化规律[J].生态学报,2004,24(11):2457-2464.
[6] 郑淑霞,上官周平.辽东栎叶片气孔密度及δ 13C值的时空变异[J].林业科学,2005,41(2):30-36.
[7] 刘照斌,宁俊,吕建洲.S3307处理对草地早熟禾叶片气孔密度和开度的影响[J].沈阳农业大学学报,2009,40(4):488-490.
[8] 逯永满,姜彦成.中国海罂粟属(Glaucium L.)叶片特征及其抗旱性[J].新疆农业科学,2010,47(10):2063-2067.
[9] 张立荣,牛海山,汪诗平,等.增温与放牧对矮嵩草草甸4种植物气孔密度和气孔长度的影响[J].生态学报,2010,30(24):6961-6969.
[10] Zhang L,Dong Z C,Huang X L.Modeling on relation between major plants growth and groundwater depth in arid area[J].Journal of Desert Research,2004,24(1):110-113.
[11] Mart nez J P,Silva H,Ledent J F,et al.Effect of drought stress on the osmotic adjustment,cell wall elasticity and cell volume of six cultivars of common beans(Phaseolus vulgaris L.)[J].European Journal of Agronomy,2007,26(1):30-38.
[12] 杨树德,郑文菊,陈国仓,等.胡杨披针形叶与宽卵形叶的超微结构与光合特性的差异[J].西北植物学报,2005,25(1):14-21.
[13] 曹生奎,冯起,司建华,等.不同立地条件下胡杨叶片稳定碳同位素组成及水分利用效率的变化[J].冰川冻土,2012,34(1):155-160.
[14] 张丽,董增川,黄晓玲.干旱区典型植物生长与地下水位关系的模型研究[J].中国沙漠,2004,24(1):110-113.
[15] 杨丽,张秋良,常金宝.胡杨树根系空间分布特性[J].内蒙古农业大学学报,2006,27(1):15-17.
[16] 赵传燕,李守波,冯兆东,等.黑河下游地下水波动带地下水位动态变化研究[J].中国沙漠,2009,29(2):365-369.
[17] 司建华,冯起,张小由,等.黑河下游分水后的植被变化初步研究[J].西北植物学报,2005,25(4):631-640.
[18] 赵传燕,李守波,贾艳红,等.黑河下游地下水波动带地下水与植被动态耦合模拟[J].应用生态学报,2008,19(12):2687-2692.
[19] 陈世苹,白永飞,韩兴国.稳定性碳同位素技术在生态学研究中的应用[J].植物生态学报,2002,26(5):549-560.
[20] 曹生奎,冯起,司建华,等.极端干旱区胡杨生长季水分利用效率变化特征研究[J].中国沙漠,2012,32(3):724-729.
[21] 刘光琇,陈拓,安黎哲,等.青藏高原北部植物叶片碳同位素组成特征的环境意义[J].地球科学进展,2004,19(5):749-753.
[22] O'Leary M H.Carbon isotopes in Photosynthesis(fractionation techniques may reveal new aspects of carbon dynamics in plants)[J].Bioscience,1988,38:328-336.
[23] 郑淑霞,上官周平.辽东栎叶片气孔密度及δ 13C值的时空变异[J].林业科学,2005,41(2):30-36.
[24] 陈英华,胡俊,李裕红,等.碳稳定同位素技术在植物水分胁迫研究中的应用[J].生态学报,2004,24(5):1027-1033.
[25] 苏波,韩兴国,李凌浩,等.中国东北样带草原区植物δ 13C值及水分利用效率对环境梯度的响应[J].植物生态学报,2000,24(6):648-655.
[26] 陈世苹,白永飞,韩兴国,等.沿土壤水分梯度黄囊苔草碳同位素组成及其适应策略的变化[J].植物生态学报,2004,28(4):515-522.
[27] 刘世鹏,刘济明,曹娟云,等.干旱胁迫下枣树叶片表皮气孔分布及特征分析[J].安徽农业科学,2006,34(7):1315-1318.
[1] 雷军, 杨逍虎, 刘红梅, 赵玉红, 范菊萍, 郭彩霞. 黑河流域中游荒漠典型区域植被生物量及其影响因素[J]. 中国沙漠, 2021, 41(1): 203-208.
[2] 董六文, 韩佳龙, 赵文智, 刘继亮, 巴义彬. 黑河流域湖泊湿地及毗邻沙丘地表节肢动物群落结构比较[J]. 中国沙漠, 2020, 40(6): 250-258.
[3] 王肖波. 甘肃省张掖市甘州区村镇水资源承载力评价[J]. 中国沙漠, 2020, 40(5): 32-41.
[4] 常学礼, 李秀梅, 白雪莲, 季树新, 王理想. 荒漠绿洲交错区景观稳定性与维持机制[J]. 中国沙漠, 2020, 40(3): 43-50.
[5] 李端, 司建华, 张小由, 高雅玉, 罗欢, 秦洁, 任立新. 胡杨(Populus euphratica)对干旱胁迫的生态适应[J]. 中国沙漠, 2020, 40(2): 17-23.
[6] 王昱, 刘娟娟, 冯起, 刘贤德, 王之君, 郭亚敏, 孔德星. 黑河底栖动物群落结构及生物多样性[J]. 中国沙漠, 2020, 40(1): 125-135.
[7] 程清平, 钟方雷, 左小安, 杨春林. 美丽中国与联合国可持续发展目标(SDGs)结合的黑河流域水资源承载力评价[J]. 中国沙漠, 2020, 40(1): 204-214.
[8] 常学礼, 李秀梅, 白雪莲, 季树新, 王理想. 荒漠绿洲交错区绿洲扩张与主要水文过程[J]. 中国沙漠, 2019, 39(4): 204-211.
[9] 孔君洽, 杜泽玉, 杨荣, 苏永中. 黑河中游土地利用/覆被变化及其对碳储量影响的预测[J]. 中国沙漠, 2019, 39(3): 87-97.
[10] 张福平, 李肖娟, 冯起, 王虎威, 魏永芬, 白皓. 基于InVEST模型的黑河流域上游水源涵养量[J]. 中国沙漠, 2018, 38(6): 1321-1329.
[11] 潘莹萍, 陈亚鹏, 王怀军, 任志国. 胡杨(Populus euphratica)叶片结构与功能关系[J]. 中国沙漠, 2018, 38(4): 765-771.
[12] 张婕, 刘龙涛, 王刚. 黑河干流正义峡-狼心山段河道渗漏量计算及模拟[J]. 中国沙漠, 2018, 38(3): 651-656.
[13] 周莹莹, 陈亚宁, 朱成刚, 陈亚鹏, 陈晓林. 塔里木河下游胡杨(Populus euphratica)种群结构[J]. 中国沙漠, 2018, 38(2): 315-323.
[14] 赵玉, 冯起, 李会亚. 黑河下游土壤盐分分布特征[J]. 中国沙漠, 2017, 37(6): 1196-1203.
[15] 赵娜, 岳天祥, 史文娇, 周勋, 刘羽, 杜正平. 基于HASM方法对气候模式气温降水的降尺度研究——以黑河流域为例[J]. 中国沙漠, 2017, 37(6): 1227-1236.