極端干旱生境下胡楊克隆水分整合特征及其生態(tài)意義
背景介紹
克隆水分整合是克隆植物有效利用異質(zhì)性生境資源的重要對(duì)策，也是在惡劣生境下得以定植、存活的重要生存策略。克隆植物分株間通過相互連接的生理結(jié)構(gòu) ( 間隔子 ) 傳遞資源和信號(hào)，使具空間異質(zhì)性的生境資源得以共享，實(shí)現(xiàn)資源的生理整合。在水分異質(zhì)性環(huán)境中，具有較好水分條件的分株常常向水分虧缺分株進(jìn)行水分傳輸以共享資源，而當(dāng)克隆植物處于均質(zhì)水分環(huán)境中時(shí)，分株間很少有水分交換。當(dāng)新克隆幼株產(chǎn)生時(shí)，母株經(jīng)常通過頂向流動(dòng)給克隆幼株提供所需的資源，這對(duì)于幼株的定植、成活有重要意義。
方法：
該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間主要在 2015 年的夏季 6-8 月之間完成。主要是分為兩大部分工作：
1、野外調(diào)查胡楊克隆種群結(jié)構(gòu)構(gòu)型，選擇克隆幼株和實(shí)生幼株均有較多分布的試驗(yàn)區(qū)，方便后續(xù)實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測。
2、通過生理生態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)與取樣分析（液流監(jiān)測、水勢、水分、木質(zhì)部導(dǎo)水率、穩(wěn)定同位素）研究區(qū)位于塔里木河下游，地處塔克拉瑪干沙漠和庫魯克沙漠之間，整個(gè)區(qū)域?qū)儆诘湫偷臉O端干旱溫帶大陸性氣候，區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)物種生境的脆弱性和不穩(wěn)定性較強(qiáng)。
野外調(diào)查胡楊克隆幼株及間隔子大小
K m a x 。 樣品逼到率（K S ）和枝條木質(zhì)部導(dǎo)管自然栓塞程度 PLC（水力導(dǎo)度損失比率）。
X Y L E M - P l u s 木質(zhì)部導(dǎo)水率與栓塞測量系統(tǒng)
結(jié)果
由莖流儀監(jiān)測的胡楊母株與其克隆幼株間間隔子中液流特征顯示，胡楊成年母株與其克隆幼株間水分生理整合顯著，整合以頂向傳輸為主，未監(jiān)測到由克隆幼株向母株的基向水分傳輸。母株與克隆幼株間的距離會(huì)明顯影響水分整合，隨著間隔子長度的增大，胡楊母株對(duì)其克隆幼株的水分整合強(qiáng)度顯著減小
結(jié)論
1、在塔里木河下游極端干旱的生境下，胡楊母株與其克隆幼株間具有顯著的水分生理整合過程，整合以母株向克隆幼株的頂向水分傳輸為主。
2、胡楊克隆整合會(huì)受到母株生理節(jié)律及母株到克隆幼株間隔子長度的影響，表現(xiàn)為雙峰型的日變化特征。
3、母株對(duì)克隆幼株的水分生理整合改善了克隆幼株的水分獲取能力，使其能夠獲得與其相連的成年母株相似的土壤層水分，這有助于克隆幼株比同區(qū)域?qū)嵣字瓯３指玫哪举|(zhì)部水力導(dǎo)度及葉片水分含量、葉水勢。
來源：朱成剛 1，李衛(wèi)紅 1，馬建新 1，周瑩瑩 2.( 1． 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，荒漠與綠洲生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830011;2． 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，烏魯木齊 830054
克隆水分整合是克隆植物有效利用異質(zhì)性生境資源的重要對(duì)策，也是在惡劣生境下得以定植、存活的重要生存策略。克隆植物分株間通過相互連接的生理結(jié)構(gòu) ( 間隔子 ) 傳遞資源和信號(hào)，使具空間異質(zhì)性的生境資源得以共享，實(shí)現(xiàn)資源的生理整合。在水分異質(zhì)性環(huán)境中，具有較好水分條件的分株常常向水分虧缺分株進(jìn)行水分傳輸以共享資源，而當(dāng)克隆植物處于均質(zhì)水分環(huán)境中時(shí)，分株間很少有水分交換。當(dāng)新克隆幼株產(chǎn)生時(shí)，母株經(jīng)常通過頂向流動(dòng)給克隆幼株提供所需的資源，這對(duì)于幼株的定植、成活有重要意義。
胡楊克隆幼株游擊型分布的克隆構(gòu)型
目標(biāo)：
1、通過測量胡楊克隆幼株的莖流量變化來判斷胡楊克隆水分整合的特性。
2、通過檢測不同深度土壤水分與胡楊木質(zhì)部水分 測量。氫氧穩(wěn)定同位素來判斷胡樣木質(zhì)部水分來源特征。
3、通過測量胡楊枝條木質(zhì)部比導(dǎo)率和葉片水勢來判斷胡楊克隆幼株與實(shí)生幼株水力導(dǎo)度、水勢及葉片水分特征。
1、通過測量胡楊克隆幼株的莖流量變化來判斷胡楊克隆水分整合的特性。
2、通過檢測不同深度土壤水分與胡楊木質(zhì)部水分 測量。氫氧穩(wěn)定同位素來判斷胡樣木質(zhì)部水分來源特征。
3、通過測量胡楊枝條木質(zhì)部比導(dǎo)率和葉片水勢來判斷胡楊克隆幼株與實(shí)生幼株水力導(dǎo)度、水勢及葉片水分特征。
水勢測量
胡楊克隆幼株、實(shí)生幼株葉水勢 (LWP) 利用SAPS 便攜式壓力室水勢儀 ( 3115，SEC 公司，美國 )分別在 7 月 21 日黎明前和正午測定，選擇已測根流的 3 個(gè)幼株為待測個(gè)體，每株每個(gè)時(shí)段隨機(jī)選擇 3片健康葉片進(jìn)行測量。葉片水分通過常規(guī)的稱重法采用具有雙向測流功能的 SFM1 SAP 莖流儀（ICT公司，澳大利亞）。對(duì)胡楊母株與克隆幼株間間隔子（水平根）實(shí)施 10min 間隔、持續(xù) 5d 的連續(xù)液流測定而得；
SFM1 莖流儀（ICT，澳大利亞）
方法：
該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間主要在 2015 年的夏季 6-8 月之間完成。主要是分為兩大部分工作：
1、野外調(diào)查胡楊克隆種群結(jié)構(gòu)構(gòu)型，選擇克隆幼株和實(shí)生幼株均有較多分布的試驗(yàn)區(qū)，方便后續(xù)實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測。
2、通過生理生態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)與取樣分析（液流監(jiān)測、水勢、水分、木質(zhì)部導(dǎo)水率、穩(wěn)定同位素）研究區(qū)位于塔里木河下游，地處塔克拉瑪干沙漠和庫魯克沙漠之間，整個(gè)區(qū)域?qū)儆诘湫偷臉O端干旱溫帶大陸性氣候，區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)物種生境的脆弱性和不穩(wěn)定性較強(qiáng)。
野外調(diào)查胡楊克隆幼株及間隔子大小
胡楊幼株木質(zhì)部導(dǎo)水率與栓塞測量
幼株枝條水力導(dǎo)度利用木質(zhì)部導(dǎo)水率及 栓 塞 測 量 系 統(tǒng) (Xylem embolism meter ， Bronkhorst ， Montigny - les - cormeilles ，F(xiàn)rance )
對(duì)兩種幼株枝條木質(zhì)部導(dǎo)水率及栓塞化程度進(jìn)行測定。
幼株枝條水力導(dǎo)度利用木質(zhì)部導(dǎo)水率及 栓 塞 測 量 系 統(tǒng) (Xylem embolism meter ， Bronkhorst ， Montigny - les - cormeilles ，F(xiàn)rance )
對(duì)兩種幼株枝條木質(zhì)部導(dǎo)水率及栓塞化程度進(jìn)行測定。
主要測的指標(biāo)有起始導(dǎo)水率 K0 和最大導(dǎo)
K m a x 。 樣品逼到率（K S ）和枝條木質(zhì)部導(dǎo)管自然栓塞程度 PLC（水力導(dǎo)度損失比率）。
X Y L E M - P l u s 木質(zhì)部導(dǎo)水率與栓塞測量系統(tǒng)
結(jié)論
1、在塔里木河下游極端干旱的生境下，胡楊母株與其克隆幼株間具有顯著的水分生理整合過程，整合以母株向克隆幼株的頂向水分傳輸為主。
2、胡楊克隆整合會(huì)受到母株生理節(jié)律及母株到克隆幼株間隔子長度的影響，表現(xiàn)為雙峰型的日變化特征。
3、母株對(duì)克隆幼株的水分生理整合改善了克隆幼株的水分獲取能力，使其能夠獲得與其相連的成年母株相似的土壤層水分，這有助于克隆幼株比同區(qū)域?qū)嵣字瓯３指玫哪举|(zhì)部水力導(dǎo)度及葉片水分含量、葉水勢。
來源：朱成剛 1，李衛(wèi)紅 1，馬建新 1，周瑩瑩 2.( 1． 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，荒漠與綠洲生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830011;2． 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，烏魯木齊 830054
標(biāo)簽：
極端干旱生境下胡楊克隆水分整合特征及其生態(tài)意義
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