西鄂尔多斯半日花及霸王的水分利用

【目的】研究西鄂尔多斯荒漠珍稀濒危植物半日花及霸王对不同强度降水的利用模式，以期阐明植物的生长规律和分布趋势及其对降水变化的适应机制，为荒漠珍稀濒危植物保护提供参考。【方法】利用氢稳定同位素技术，分析比较3次不同强度降水后9天内，半日花、霸王植物(茎)水δD与其潜在水源(降水、土壤水、地下水)δD，定量阐明半日花、霸王对不同强度降水的利用率。【结果】1)8.6 mm降水后9天内，0～20 cm 表层土壤含水量明显上升、土壤水δD 降低，12.1 mm 降水后9天内，0～40 cm土壤含水量和土壤水δD 变化明显，79.6 mm降水后9天内，各层土壤含水量显著上升、土壤水δD 降低；2)降水后9天内，半日花和霸王对大雨(＞20 mm)的利用率最高，分别为76.4%～98.5%和55.6%～74.3%；半日花对小雨(＜10 mm)的最高利用率为67.0%，对中雨的最高利用率为71.8%，表明半日花可充分吸收利用有限的水分，并最大限度地利用该地区大气降水，以更好地生存和生长；3)在3种不同降水强度下，半日花对降水的利用率皆显著高于其伴生植物霸王；4)在中等降水强度(10 mm ＜降水量≤20 mm)条件下，霸王和半日花存在明显的竞争水分现象，在小降水强度(＜10 mm)条件下，霸王和半日花利用不同深度土壤水，无水分竞争现象；5)半日花的根系主要分布在0～40 cm土层中，细根在0～20和20～40 cm 土层中分别占该层根系生物量的58%和37%；霸王根系主要分布在20～60 cm 土层，其中细根(≤2 mm)在20～60 cm 土层中分布最多(68.2%)。【结论】小雨(＜10 mm)对表层土壤水(0～20 cm)δD有影响，中雨(10 mm ＜降水量≤20 mm)对0～40 cm 土壤水δD 有影响，大雨(＞20 mm)对各层土壤水δD均有明显影响；半日花对不同强度降水均能充分有效地利用，霸王对大雨有明显的响应，这2种植物的水分利用策略与其细根分布相一致。