发布日期：2022-10-20
浏览次数：
沙漠化是青藏高原东北部的主要土地退化问题之一。青海湖位于青藏高原东北部，属于高寒半干旱气候影响下的生态脆弱区和全球气候变化敏感区，青海湖周边土地沙漠化严重。以前针对本区固沙植物的研究主要集中在植物的防风固沙机理与生态功能上，对植物与水分关系的关注较少，尤其是本土物种在不同微地貌导致的不同供水条件下。基于此，田丽慧研究团队以青海湖的自然固沙植物沙蒿作为研究对象，评估高寒半干旱沙地乡土树种的水土利用来源。本研究聚焦于三个关键科学问题：1）本土植物的季节性水源是什么？ 2) 控制不同沙漠地貌部位用水差异的关键是什么？ 3)根系分布及立地条件对植物的用水模式有什么影响？基于以上科学问题，本研究的假设如下：1）不同沙丘地貌部位的植物在不同季节使用不同的水源， 2）植物会倾向于在水有限的情况下使用深层土壤水或地下水。本研究结果将有助于指导高寒沙地植物种的筛选，以确保生态适应和结构优化。
图1. 不同地貌部位沙蒿的吸水层次贡献率。(A)迎风坡，(B)丘顶，(C) 背风坡
本研究以高寒沙地天然分布的沙蒿作为研究对象，利用稳定同位素技术分析其在生长季节的水分利用来源变化情况。结果表明，尽管该物种具有较高的耐寒性和耐旱性，以及能吸收利用不同深度水源的能力。本区沙蒿在生长季初期主要依赖于表层土壤水分，迎风坡利用地下水。进入生长旺盛季，降雨量和土壤含水量都最高，沙蒿利用中层的土壤水分。在生长期末期，浅层土壤水再次成为植物可利用的最多水源（图1）。总的来说，高寒沙地沙蒿使用的浅层土壤水最多，其吸水模式与分布在不同沙丘地貌的根系分布一致（图2）。
图2. 沙蒿根系在不同沙丘地貌部位的分布特征。(A)迎风坡，(B)丘顶，(C) 背风坡
国家重点实验室田丽慧课题组提出沙丘微地貌不仅通过风力作用和土壤特性影响植被生长，也影响了植物的用水深度。该研究获国家自然科学基金项目（41961017）项目资助，研究成果于2022年3月28日以“Water Uptake by Artemisia ordosica Roots at Different Topographic Positions in an Alpine Desert Dune on the Northeastern Qinghai–Tibet Plateau”为题发表于Frontiers in Earth Science (IF=3.559)。
文章doi：10.3389/feart.2022.686441
文章链接：https://internal-journal.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2022.686441/full
