【摘 要】
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为研究半干旱沙丘与草甸不同景观带内植被冠层处大气、植被叶片、土壤系统的稳定碳同位素组成特征及其对各种影响因子的响应,本文以半流动沙丘差巴嘎蒿、草甸玉米和芦苇、半流动半固定沙丘小叶锦鸡儿和黄柳5种典型植被作为研究对象,采用稳定碳同位素技术进行测试分析,对比每种植被碳含量和δ13C值在生长季内的变化、持续干旱和连续降雨对其的影响,并使用气象站和其他测量的气象、土壤环境因子指标,探明各植被稳定碳同位素的
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为研究半干旱沙丘与草甸不同景观带内植被冠层处大气、植被叶片、土壤系统的稳定碳同位素组成特征及其对各种影响因子的响应,本文以半流动沙丘差巴嘎蒿、草甸玉米和芦苇、半流动半固定沙丘小叶锦鸡儿和黄柳5种典型植被作为研究对象,采用稳定碳同位素技术进行测试分析,对比每种植被碳含量和δ13C值在生长季内的变化、持续干旱和连续降雨对其的影响,并使用气象站和其他测量的气象、土壤环境因子指标,探明各植被稳定碳同位素的变化特征及其对影响因子的响应。主要研究结果如下:（1）生长季沙区差巴嘎蒿叶片δ13C值分布区间为-29.62‰～-27.56‰,小叶锦鸡儿叶片δ13C值分布区间为-27.33‰～-25.81‰,黄柳叶片δ13C值分布区间为-28.83‰～-25.57‰;草甸玉米叶片δ13C值分布区间为-13.40‰～-12.29‰,芦苇叶片δ13C值分布区间为-27.94‰～-26.68‰,表明玉米是C4植物。植被不同年龄阶段的叶片碳含量和δ13C值存在差异,新叶片较老叶片和叶片凋落物相比,固碳能力更强,水分利用效率更高。芦苇叶片碳含量对月平均降雨量较敏感,5种植被叶片δ13C值对月平均温度和月平均降雨量都比较敏感。（2）玉米、芦苇、小叶锦鸡儿、黄柳土壤有机碳含量随土壤深度增加而减小。沙丘植被土壤有机碳含量在生长末期<生长前期<生长中期,草甸植被则为生长前期<生长中期<生长末期。5种植被土壤δ13C值均呈现随土壤深度增加而富集的现象。玉米、芦苇、小叶锦鸡儿、黄柳土壤δ13C值随土壤含水量增加而偏负,草甸植被土壤有机碳含量受土壤含水量、温度、p H影响较大。（3）土壤周转速率在沙丘中高于草甸,沙丘中黄柳土壤周转速率最快,小叶锦鸡儿次之,差巴嘎蒿最慢;草甸玉米土壤周转速率较快,芦苇较慢。（4）持续干旱后沙丘灌木叶片δ13C值差异变化较大,即灌木会通过及时调节叶片的水分利用效率来应对干旱,应对干旱胁迫能力更强。随着干旱的持续,沙丘植被土壤δ13C值的差异变化遍布所有取样层位,草甸玉米δ13C值差异在中、深层土壤,芦苇土壤δ13C值差异在表层土壤。连续降雨前后对沙丘植被冠层处大气CO2浓度、δ13C值影响较大。雨前和雨后,沙丘的差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿、黄柳及草甸芦苇叶片δ13C值存在差异,说明以上植被叶片对降雨较为敏感。沙丘植被所有层位土壤的δ13C值差异显著,草甸玉米土壤的δ13C值差异在土壤表层到中间,芦苇土壤的δ13C值差异在中间在层位。
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