摘要
水是干旱区植被生长、分布与生存的限制因子。地下水埋深如何影响荒漠植物的功能性状、资源利用分配及权衡适应机制尚不清楚。本研究以塔里木极端干旱区荒漠河岸林优势树种胡杨、灰胡杨为研究对象，通过群落调查、样品采集与室内分析及地下水埋深监测，研究胡杨和灰胡杨枝叶功能性状沿地下水埋深梯度的变异格局与其相互关系，种间差异及对环境因子的响应，以揭示胡杨、灰胡杨对干旱生境的适应策略，为塔里木极端干旱荒漠区种群保护、植被恢复、生态输水工程提供理论依据。本文研究结果如下： （1）胡杨与灰胡杨叶数量、叶组织密度、小枝长、出叶强度、叶干物质含量随地下水埋深（GWD）的增加显著增大，小枝茎干重、小枝直径、叶片干重、叶柄干重、叶面积、叶片含水量则显著下降。种间叶面积比、比叶面积变化不同，其中胡杨叶面积比、比叶面积显著下降，而灰胡杨则显著增大。相关性分析显示，2树种枝叶功能性状绝大多数呈显著相关，表明2树种采取枝叶功能耦合的策略来适应干旱荒漠逆境。 （2）随GWD增加，胡杨与灰胡杨小枝内部对小枝长的投资大于小枝直径，并且小枝茎干重的积累速度变的缓慢。2树种叶面积与叶柄干重显著正相关，其中灰胡杨叶面积与叶柄干重具有共同斜率，其截距随GWD增加而降低，表明叶面积一定的情况下，GWD越深支撑结构投资越小。在浅GWD下（1.5m、3m）灰胡杨叶片干重增加速度大于叶面积，表明在浅GWD下灰胡杨将更多的叶生物量用于同化结构投资；而胡杨叶片干重增加速度在GWD3m、4.8m、5.1大于叶面积，在GWD1.5m、7.1m下叶片干重与叶面积呈等速生长关系。 （3）胡杨和灰胡杨小枝长与叶数量在深GWD下呈正异速生长关系，且二者斜率小于1，即小枝越长其着生的叶数量越多。2树种小枝长、小枝直径与叶面积比呈显著负相关，其中胡杨小枝长、小枝直径与叶面积比二者斜率随GWD增加而降低，可能是单位小枝茎投资获得的叶面积降低所致，表明随干旱逆境下胡杨采取高消耗-缓慢收益的投资-回报策略。在低于GWD5.1m时，灰胡杨会将更多的生物量分配给叶，叶得以增长，有利于提高植物的光合效率和物质的积累，反映了在干旱胁迫下灰胡杨采取了以光资源获取为主的生长策略。 （4）2树种叶面积、叶片干重随出叶强度的增加而降低，其中胡杨出叶强度与叶面积在GWD3m、4.8m、5.1m呈负异速生长关系且斜率显著小于-1，即胡杨小枝上着生的叶数量增加的同时叶面积减小的速率变慢，表明在GWD3m-5.1m胡杨将更多的资源用于光合构建；而灰胡杨的出叶强度与叶面积在GWD3m时呈负异速生长关系，其余GWD下呈负等速生长关系。 （5）土壤速效钾（AK）、碳氮比（C/N）随GWD增加呈显著上升趋势，有机质（SOM）、速效氮（AN）、全氮（TN）、速效磷（AP）、全磷（TP）、氮磷比（N/P）、碳磷比（C/P）呈显著下降趋势。冗余分析表明，TP、SOM、TN是引起胡杨枝叶功能性状变化的主要土壤因子，而灰胡杨主要受C/P、SOM、TN的影响；此外，从累积解释量（胡杨57.32%，灰胡杨63.73%）来看，灰胡杨枝叶功能性状对土壤理化性质的响应更为敏感。 （6）主成分分析将胡杨、灰胡杨的功能性状指标分为两种性状组合。胡杨在浅GWD下为资源获取型和深GWD下的抗旱胁迫型。灰胡杨浅GWD下为资源利用型，深GWD下为抗旱资源获取型。 以上研究表明，胡杨与灰胡杨适应干旱荒漠环境的生态对策存在差异，胡杨采取降低生长速率的保守策略，而灰胡则采取增加资源获取的积极策略，胡杨比灰胡杨具有更强的抗旱能力，而灰胡杨的资源利用能力更强。
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