韓文軍，春 亮，王育青

(中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所 農(nóng)業(yè)部草原資源與生態(tài)重點開放實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

阿拉善荒漠區(qū)主要鹽生植物水勢日變化

韓文軍，春 亮，王育青

(中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所 農(nóng)業(yè)部草原資源與生態(tài)重點開放實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

以內(nèi)蒙古阿拉善盟荒漠區(qū)的代表性鹽生植物胡楊(Populuseuphratica)、檉柳(Tamarixramosissima)、梭梭(Haloxylonammodendron)、沙棗(Elaeagnusangustifolia)和小葉楊(P.simonii)等5種優(yōu)勢植物為研究對象，對其葉片水勢的日變化進行了測定。結(jié)果表明，植物葉形、植物種和植物生態(tài)分布影響葉片水勢的日變化。水勢從小到大的排序為，肉質(zhì)圓柱形葉<闊葉植物葉，檉柳<梭梭<小葉楊<沙棗<胡楊，胡楊卵圓形葉<胡楊披針形葉，雅布賴鹽池的檉柳和梭梭<吉蘭泰鹽池的檉柳和梭梭<額濟納旗河岸的檉柳和梭梭。

阿拉善；鹽生植物；水勢

全世界的內(nèi)陸鹽堿地的面積約為40億hm2，次生鹽堿地和濱海鹽堿地分別為4.5億hm2和0.3億hm2[1]。這些相當于農(nóng)業(yè)可利用面積的10%，并且?guī)缀醵挤植加谌照肇S富、地下水位高的地區(qū)[2]。目前，隨著氣候變化與人為影響的加劇，內(nèi)蒙古阿拉善中西部的湖盆區(qū)原有的成片分布的芨芨草甸(Form.Achnatherumsplendens)、蘆葦草甸(Form.Phragmitescommunis)如今已消失殆盡，恢復與重建鹽濕地植被對維護當?shù)厣鷳B(tài)、減少對南部農(nóng)區(qū)的影響都有重要意義。鹽土植物是荒漠地區(qū)及草原地區(qū)非常重要的植被類型[3]。在荒漠地區(qū)，水分是影響植被分布的重要因素，研究不同優(yōu)勢種在荒漠地區(qū)生存條件下的水分生理特性，有利于了解荒漠區(qū)植物資源的生理特點，使生長在鹽堿條件下的植物提高生產(chǎn)效率，對綠洲及荒漠地區(qū)植被的恢復與重建有重要理論和實踐意義。為此，選擇了內(nèi)蒙古阿拉善荒漠區(qū)高度鹽堿化的雅布賴、吉蘭泰和額濟納為試點，通過對優(yōu)勢植物水勢的測定，研究其水分生理特性。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)域 阿拉善盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部(97°10′～106°52′ E， 37°21′～42°47′ N)，屬于溫帶荒漠干旱區(qū)，典型的大陸性氣候，冬季寒冷，夏季炎熱，干旱少雨，蒸發(fā)強烈。四季氣候特征明顯，晝夜溫差大。年均氣溫6.0～8.5 ℃，1月平均氣溫-9～14 ℃。極端最低氣溫-36.4 ℃；7月平均氣溫22.0～26.4 ℃，極端最高氣溫達41.7 ℃。年平均無霜期130～165 d。年降水量從東南部的200多mm，向西北部遞減為40 mm以下；而蒸發(fā)量則由東南部的2 400 mm向西北部遞增到4 200 mm。年日照時數(shù)2 600 ～3 500 h。多西北風，平均風速2.9～5.0 m/s，年均風日70 d左右。著名的巴丹吉林、騰格里、烏蘭布三大沙漠便位于這一地區(qū)。

1.2試驗方法 試驗于2009年5月15-30日在阿拉善左旗的吉蘭泰鹽池(39°47′24″ N， 105°41′54″ E)、阿拉善右旗的雅布賴鹽池(39°22′59″ N， 102°48′14″ E)、額濟納旗東部胡楊林自然保護區(qū)(41°59′04″ N， 101°05′28″ E)進行。測試材料選用了胡楊(Populuseuphratica)、 檉柳(Tamarixramosissima)、梭梭(Haloxylonammodendron)、沙棗(Elaeagnusangustifolia)和小葉楊(P.simonii)等植物。

每間隔2 h，選取健康生長的植物葉片及同化枝3片(枝)進行水勢測量，測量時間為6:00-18:00。植物水勢用WP4(Decagon Devices，Inc．USA)測定。植物水勢測定的同時，采集土樣測定土壤含水率、電導率(EC,土水比為1∶5)及pH值(土水比為1∶2.5)[4]。

2 結(jié)果與分析

3個鹽濕低地的土壤含水量分別為21.46%、11.34%和7.24%，平均高于典型草原區(qū)土壤水分含量(表1)，而典型草原區(qū)土壤水分含量約為10%[5]。但是土壤EC值大于4 dS/m，土壤pH值約為8.5，屬于典型的荒漠濕性鹽土類型，只有耐鹽性較強的鹽生植物才能在這樣的生境中正常生長。

表1 調(diào)查地的土壤特性

水勢是植物水分狀況的重要指標之一，它的高低表明植物從土壤或相鄰細胞中吸收水分的能力，代表植物水分運動的能量水平，是組織水分狀況的直接表現(xiàn)，反映植物受環(huán)境水分條件制約的程度[6-7]。清晨水勢可以反映植物水分的恢復狀況，從而可以用來判斷植物水分虧缺的程度[8-9]。例如屬于海洋性氣候的濕潤地區(qū)日本的植物黎明葉水勢一般為-0.5～0 MPa,基本上不受水分脅迫[10]。而屬于干旱區(qū)的內(nèi)蒙古西部荒漠區(qū)的鹽生植物在黎明時一般具有較低的水勢，植物水分虧缺的程度較為嚴重,以確保其進行正常的生理活動的水分獲得,中午及午后的葉水勢會變得更低。

胡楊、沙棗、小葉楊等闊葉植物葉片早晨水勢較高,約為-2.3 MPa，隨后降低，正午12:00時后降到最低點約為-3.5 MPa，下午開始緩慢升高，日變化大體呈“V”型(圖1)。因12:00時以后小葉楊的葉水勢恢復比胡楊緩慢，可以推測小葉楊受水分脅迫的程度，耗水量要高于鄉(xiāng)土樹種的胡楊。另外，胡楊的葉型變化較大，總體來看胡楊萌條葉的水勢比胡楊成熟葉的水勢略微偏低，但是，午后14:00時略有波動，可以初步認為胡楊萌條葉受水分脅迫的程度高于胡楊成熟葉。

圖1 闊葉植物葉片水勢日變化

泌鹽鹽生植物檉柳在黎明6:00時的葉水勢較低為-5.63 MPa，14:00時最高，為-3.78 MPa，午后又開始降低，呈倒“V”型規(guī)律，而聚鹽鹽生植物梭梭的葉水勢在-3.84～-2.92 MPa波動，無明顯的規(guī)律性(圖2)。

圖2 圓柱形植物葉片水勢日變化

從植物水勢與環(huán)境變化分析，植物種間及種內(nèi)對環(huán)境條件反應有所不同，鹽生植物梭梭和檉柳3種生態(tài)型的葉水勢的日變化的差異很大，其中檉柳在黎明時的葉水勢在-3 MPa以下，表明植物受到較重的水鹽脅迫(圖3、4)。特別是檉柳早晚水勢變化范圍最大，最低可達到-17.43 MPa，具有較高的可塑性。梭梭在黎明時的葉水勢也在-3.00 MPa以下,最低可達到-6.08 MPa,但這2種圓柱形葉植物的葉水勢的變化和闊葉植物相比有很大的區(qū)別。土壤含鹽量較高的雅布賴鹽池周邊分布的檉柳和梭梭的水勢明顯低于阿拉善左旗吉蘭泰鹽池和額濟納旗河岸濕地的檉柳和梭梭。隨土壤含鹽量增高，植物水勢呈降低趨勢。

對不同植物水勢的比較分析表明，不同植物種間葉水勢存在較大差異，山中典和[10]對黃土高原7種鄉(xiāng)土樹種葉水勢研究表明，不僅種間差異顯著，而且灌木葉水勢低于喬木葉水勢，在本研究區(qū)也發(fā)現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。植物葉水勢的變化不僅受外界環(huán)境條件，不同植物種，植物葉形，生態(tài)地理分布等影響植物葉片水勢變化, 同時也受植物生理型的影響，泌鹽植物與聚鹽植物葉水勢也有很大不同。

圖3 3個觀測點檉柳同化枝的水勢日變化

圖4 3個觀測點梭梭同化枝的水勢日變化

3 小結(jié)

1)同種植物分布在不同鹽漬化地區(qū)，其葉水勢出現(xiàn)明顯的差異，雅布賴鹽池的檉柳和梭梭<吉蘭泰鹽池的檉柳和梭梭<額濟納旗河岸的檉柳和梭梭，可推測為同種植物對不同鹽漬化土壤的適應過程中產(chǎn)生一定程度的生態(tài)地理分化。

2)植物種間及種內(nèi)因葉型，生活型及耐鹽生理型的不同，其葉水勢出現(xiàn)明顯的差異，肉質(zhì)圓柱形葉水勢<闊葉植物葉水勢，胡楊卵圓形葉<胡楊披針形葉，檉柳<梭梭<小葉楊<沙棗<胡楊，泌鹽植物(檉柳)<聚鹽植物(梭梭)，對鹽漬化環(huán)境中植物種間及種內(nèi)葉水勢的分析表明，荒漠區(qū)鹽生植物的抗旱是多途徑的，植物對環(huán)境的適應都會誘導產(chǎn)生形態(tài)，生理等方面的變化。

3)從植物生理生態(tài)學的角度出發(fā)，探討不同環(huán)境條件下的植物水勢變化特點，對揭示我國西部地區(qū)荒漠植被的生態(tài)需水提供科學依據(jù)。

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ThedailywaterpotentialdynamicofmainhalophytesintheAlaxiadesertregion

HAN Wen-jun, CHUN Liang, WANG Yu-qing

(Grassland Research Institute of CAAS, Key Laboratory of Grassland Resources & Ecology, MOA, Inner Mongolia Huhhot 010010, China)

The daily water potential dynamic ofPopuluseuphratica,Tamarixramosissima,Haloxylonammodendron,ElaeagnusangustifoliaandPopulussimoniiin the Alaxia desert region of Inner Mongolia were determined in this study. The results of this study showed that the shapes of leaves, plant species and plant distributing influenced the daily water potential dynamics. The water potential among shapes of leaves was columniform-leaf

Alaxia region； halophytes； water potential

S154.4；Q945.78

A

1001-0629(2011)01-0110-03

2010-03-09 接受日期：2010-06-25

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金(中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所20070905)

韓文軍(1967-)，男，蒙古族，副研究員，博士，研究方向為生物環(huán)境科學。

E-mail:hanwjcn@yahoo.com.cn