荒漠草原优势植物水分利用策略与干旱适应机制PDF电子书下载

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1绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究概况 4

1.2.1植物水分利用来源与氢氧稳定同位素技术 4

1.2.2植物水分利用效率与碳稳定同位素组成 8

1.2.3荒漠草原植物干旱适应的生理生态学研究进展 14

1.3研究目标 20

1.4研究内容 21

1.4.1不同降水期群落植被组成特征与优势植物水分利用来源的研究 21

1.4.2不同降水期优势植物叶片δ13C值特征与水分利用关系的研究 21

1.4.3干旱胁迫对优势植物器官生物量分配与营养元素分布的影响 21

1.4.4干旱胁迫对优势植物δ13C值与水分生理特征的影响 22

1.4.5干旱胁迫对优势植物叶片光合生理参数及超微结构的影响 22

1.5研究方法 22

1.5.1稳定同位素技术 23

1.5.2光合生理参数测试技术 23

1.5.3电镜技术 23

1.6技术路线 24

2荒漠草原三种典型群落土壤与植被特征分析 25

2.1材料与方法 25

2.1.1研究区概况 25

2.1.2样地设置 26

2.1.3气候和土壤调查 27

2.1.4植被调查 28

2.1.5数据统计与分析 28

2.2结果与分析 29

2.2.1研究区气候特征 29

2.2.2试验样地的土壤结构与物理特征 30

2.2.3群落物种重要值与组成特征 32

2.2.4群落物种α多样性变化特征 38

2.2.5群落物种β多样性变化特征 38

2.3讨论 40

2.4小结 43

3荒漠草原土壤水分的氢氧同位素特征与优势植物水分利用来源的研究 45

3.1材料与方法 45

3.1.1研究区概况 45

3.1.2样品采集 45

3.1.3样品测试 46

3.1.4数据统计与分析 47

3.2结果与分析 48

3.2.1降水分布与季节变化 48

3.2.2不同水源的氢氧稳定同位素组成特征 48

3.2.3植物茎秆水的δ18O和δ2H值组成特征 51

3.2.4不同群落不同土壤剖面含水量及水分氢氧同位素组成的季节变化 52

3.2.5优势植物水分利用来源的直观分析 55

3.2.6不同植物利用水源比例及其贡献率 58

3.3讨论 58

3.3.1降水、土壤水分含量的季节变化 58

3.3.2不同水源的氢氧稳定同位素特征 59

3.3.3植物茎秆水δ18O和δ2H值特征与水分利用来源 61

3.3.4优势植物水分利用模式的时空差异 63

3.4小结 65

4荒漠草原优势植物碳稳定同位素组成与水分利用关系 67

4.1材料与方法 67

4.1.1研究区概况 67

4.1.2样品采集与测试项目 68

4.1.3统计分析 70

4.2结果与分析 71

4.2.1研究期间降水分布与温度变化 71

4.2.2不同降水期植物群落土壤含水量的变化 72

4.2.3不同降水期优势植物δ13C值与水分利用效率的变化 74

4.2.4不同降水期优势植物叶片RWC的变化 78

4.2.5不同降水期优势植物脯氨酸含量的变化 80

4.2.6不同降水期优势植物光合生理参数的变化 81

4.2.7不同降水期优势植物N、P、K、Na元素含量的变化 82

4.2.8土壤含水量、植物δ13C值、RWC、脯氨酸含量及光合参数之间的相关性 84

4.2.9不同降水量对优势植物生理指标影响的主成分分析 86

4.3讨论 95

4.3.1土壤水分含量在不同降水期的分布与变化 95

4.3.2优势植物在不同降水期的δ13C值组成特征与水分利用策略 95

4.3.3优势植物对不同降水期土壤水分变化的生理响应 97

4.3.4优势植物对不同降水期土壤水分变化的适应策略 99

4.4小结 101

5干旱胁迫对优势植物的生物量分配与营养元素含量分布的影响 104

5.1材料与方法 104

5.1.1种子采集与育苗 104

5.1.2土壤处理与理化性质测试 104

5.1.3试验设计 106

5.1.4测试项目 107

5.1.5数据统计与分析 107

5.2结果与分析 108

5.2.1干旱胁迫处理对不同植物生长特性的影响 108

5.2.2干旱胁迫处理下优势植物的生物量分配特征 111

5.2.3干旱胁迫处理下植物地上部与地下部生物量之间的生长关系 116

5.2.4干旱胁迫处理对优势植物各器官N、P、K元素含量分布的影响 121

5.2.5植物各器官生物量分配与营养元素含量分布的相关性分析 130

5.3讨论 135

5.3.1干旱胁迫对不同植物生物量分配的影响 135

5.3.2干旱胁迫对优势植物不同器官营养元素积累与分布的影响 137

5.3.3不同植物器官营养元素分布与生物量分配的相关性 139

5.4小结 141

6干旱胁迫对优势植物碳稳定同位素组成与叶片水分生理特征的影响 143

6.1材料与方法 143

6.1.1试验设计 143

6.1.2测试项目 143

6.1.3数据统计与分析 144

6.2结果与分析 145

6.2.1干旱胁迫对不同植物δ13C值与同位素分辨率（△13C）的影响 145

6.2.2干旱胁迫对不同植物WUE的影响 150

6.2.3干旱胁迫对不同植物叶片水势的影响 152

6.2.4干旱胁迫对不同植物RWC和LWC的影响 152

6.2.5干旱胁迫对不同植物脯氨酸含量的影响 153

6.2.6植物不同器官δ13C值与相关生理指标的相关性分析 156

6.2.7干旱胁迫对植物不同器官生物量、δ13C值及营养元素含量影响的主成分分析 158

6.3讨论 161

6.3.1植物不同器官的δ13C值组成与WUE对干旱胁迫的响应 161

6.3.2不同植物水分生理特征对干旱胁迫的响应 165

6.3.3不同植物对干旱胁迫响应的水分利用机制 166

6.4小结 168

7干旱胁迫对优势植物光合性能相关指标的影响 171

7.1材料与方法 171

7.1.1试验设计 171

7.1.2测试项目 171

7.1.3数据统计与分析 173

7.2结果与分析 173

7.2.1干旱胁迫对不同植物叶绿素荧光参数的影响 173

7.2.2干旱胁迫对不同植物叶绿素各组分及类胡萝卜素含量的影响 179

7.2.3干旱胁迫对不同植物气体交换参数的影响 182

7.2.4干旱胁迫对不同植物叶片超微结构的影响 187

7.2.5植物光合与叶绿素荧光参数之间的相关性分析 203

7.2.6干旱胁迫对植物光合等叶片功能性状影响的主成分分析 209

7.3讨论 212

7.3.1不同优势植物的叶绿素荧光动力学参数对干旱胁迫的敏感性 212

7.3.2不同优势植物的光合生理特性对干旱胁迫的响应 214

7.3.3不同优势植物叶肉细胞重要细胞器超微结构对干旱胁迫的响应 216

7.3.4不同优势植物在干旱胁迫下的气孔调节机制 219

7.3.5不同优势植物的干旱适应机制 221

7.4小结 224

参考文献 225

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