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水分是限制黄土高原植被恢复与重建的关键因子,降水改变直接影响着其生态系统的结构和功能。本文以黄土高原水蚀风蚀交错带典型灌木沙柳和柠条为研究对象,探讨了模拟降雨改变(对照:自然降雨;增水:增雨45%左右;干旱:遮雨50%)对沙柳和柠条叶形态与光合生理特性、茎水力结构特性及柠条种子生产的影响,研究结果不仅有助于揭示两种灌木适应干旱沙生环境的生理生态机制,而且对于该地区未来气候变化背景下生态系统的稳定性评价和植被的合理布局与恢复建造具有一定的指导价值。论文主要结论如下:(1)两种灌木的叶形态参数大多数对降雨改变无明显响应,而叶水势、叶气体交换参数、光响应曲线和C02响应曲线参数对降雨改变有一定的响应。主要表现为:a)沙柳不同处理间黎明前叶水势(ψpd)无显著差异,但旱季正午叶水势(ψmd)存在显著差异;柠条旱季处理间ψpd和ψmd无显著差异,雨季干旱处理ψpd和ψmd显著降低;b)沙柳和柠条气体交换参数(净光合速率Pn、气孔导度gs和蒸腾速率Tr)对增水均有响应,对干旱的响应沙柳主要是在旱季,而柠条主要是在雨季;c)沙柳和柠条光响应曲线参数和C02响应曲线参数对降雨改变的响应程度因物种、季节不同而不同。(2)两种灌木茎水力性质对降雨改变的响应不同。沙柳黎明前叶水势和茎水分传输效率对增水有显著响应,而对干旱无响应;沙柳不同处理间抗空穴化能力和正午原位栓塞程度无显著差异。柠条叶水势和水分传输效率对干旱有显著响应,但对增水无响应;干旱显著增加了柠条正午原位栓塞程度。叶面积指数的适应性改变有助于维持两种灌木的水分传输效率,降低其栓塞发生程度。(3)降雨改变影响柠条的种子生产与活力。干旱处理的单位枝长结荚数、结荚率、单位枝长种子产量和单粒种子质量显著低于增水处理;干旱降低了柠条种子活力,表现在种子萌发后出苗率和含氮量显著降低,而增水改善种子活力的作用相对较小。