艾紹水，李秧秧，陳麗茹

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，712100，陜西楊凌；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，712100，陜西楊凌)

沙柳和檸條灌叢分枝生長對模擬降雨改變的響應(yīng)

艾紹水1，李秧秧2?，陳麗茹1

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，712100，陜西楊凌；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，712100，陜西楊凌)

利用模擬降雨操縱試驗(對照、降雨增加45%和減少50%)，研究第2年沙柳和檸條灌叢不同徑級分枝生長對模擬降雨改變的響應(yīng)。結(jié)果表明：1)沙柳10～15 mm徑級的分枝基徑、枝長和生物量對降雨改變有一定響應(yīng)，15～20 mm徑級分枝枝長和生物量對降雨改變有響應(yīng)；干旱顯著降低了10～15 mm徑級枝長和生物量的增加量，而增水增加了15～20 mm徑級枝長和生物量的增加量，其他徑級對降雨改變無顯著響應(yīng)。2)檸條<20 mm徑級的基徑生長對降雨改變均有顯著的響應(yīng)，但只有<10 mm徑級枝長對降雨改變有顯著響應(yīng)，小徑級分枝對降雨改變的響應(yīng)更敏感。增水增加了<10 mm徑級生物量，而干旱并未導(dǎo)致該徑級生物量顯著降低；增水對10～20 mm徑級生長季生物量并未產(chǎn)生影響，但干旱導(dǎo)致該徑級生物量顯著降低。3)增水導(dǎo)致沙柳和檸條每叢生物量增加量分別為11.3%和35.5%，而干旱導(dǎo)致每叢生物量增加量分別下降14.2%和36.8%，降水改變對檸條生長的影響要大于沙柳。該研究可為未來降雨格局改變下，2種灌木的生長動態(tài)和生產(chǎn)力預(yù)測提供理論依據(jù)。

沙柳； 檸條； 生長； 降雨改變

黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶地處半干旱區(qū)，降雨量少，潛在蒸發(fā)量大，因而是全球氣候變化相對脆弱的區(qū)域。全球氣候變化必然會導(dǎo)致降雨格局的改變[1-2]，從而對該地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響。灌木林是該地典型的植被單元，研究典型灌木林對降雨改變的響應(yīng)，有助于預(yù)測降雨改變對該地典型植被動態(tài)和生產(chǎn)力的潛在影響。

植物生長是受干旱影響最敏感的生理過程[3]，但不同植物生長對干旱的敏感性不同。耐旱樹種如紅景天(Phillyrealatifolia)連續(xù)5年的遮雨干旱后，其徑向生長和生物量并沒有降低，表現(xiàn)出對干旱的適應(yīng)性，但濕生樹種冬青櫟(Quercusilex)和垂花樹莓(Arbutusunedo)，干旱后生長速率顯著降低[4]；東南亞進(jìn)行的穿透雨排除試驗表明，在濕潤條件下，具有高生長速率的樹木對干旱反應(yīng)更敏感[5]；干旱荒漠區(qū)減雨處理，減緩了檸條(Caraganakorshinskii)、油蒿(Artemisiaordosica)新枝生長，但影響不顯著；增雨50%，未能促進(jìn)檸條新枝生長，而促進(jìn)油蒿的新枝生長[6]。同一樹木不同生育階段，對干旱的敏感性也不相同。美國南部連續(xù)6年的降雨操縱試驗發(fā)現(xiàn)，小樹比大樹對降雨減少的反應(yīng)更敏感，大樹基徑生長對降雨改變無顯著響應(yīng)[7]。樹環(huán)研究亦表明，成熟樹木徑向生長，對干旱的敏感性要高于老齡樹種[8]；但也有研究表明，紅槭(Acerrubrum)幼樹遇到干旱時，生長并未減少，而紙皮樺(Betulapapyrifera)幼齡樹，甚至表現(xiàn)出徑向生長增加[9]。從這些研究看出，目前關(guān)于降雨改變對生長影響的研究，主要集中在喬木上，而對灌木的生長研究相對較少，灌木特有的分枝結(jié)構(gòu)，可能會導(dǎo)致不同徑級對降雨改變的響應(yīng)不同。另外，不同樹種生長，對干旱的響應(yīng)與其發(fā)育階段、抗旱性和干旱程度等有關(guān)。

沙柳(Salixpsammophila)和檸條林是黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)的2種典型灌木林，沙柳為楊柳科中生灌木，較耐旱，抗沙埋，生長迅速，為優(yōu)良的固沙樹種；檸條是豆科錦雞屬的旱生落葉灌木，具有很強的抗旱、抗寒和抗風(fēng)沙特性，是干旱半干旱地區(qū)防風(fēng)固沙和保持水土的主要樹種。為此，筆者采用遮雨(-50%)和增雨(+45%)處理，研究沙柳林和檸條林不同徑級枝條徑向生長、高生長和生物量對模擬降雨改變的響應(yīng)差異。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西省神木縣六道溝小流域(E 110°21′～110°23′，N 38°46′～38°51′ )，海拔1 081.0～1 273.9 m，屬典型的黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶。該區(qū)屬中溫帶半干旱氣候，冬春季干旱少雨、多風(fēng)沙，夏秋多雨，年平均降水量為422.7 mm(1957—2011年)，其中，最大年降水量為818.1 mm(1967年)，最小年降水量為108.4 mm(1965年)[10]，70%以上的降水集中在7—9月。年均氣溫8.4 ℃，≥10 ℃活動積溫3 248 ℃，全年無霜期153 d，年日照時間2 836 h，年總太陽輻射5 922 MJ/m2。土壤主要有綿沙土、新黃土、紅土及在沙地發(fā)育起來的風(fēng)沙土和沙地淤土。植被為沙生植物和黃土區(qū)植物交錯出現(xiàn)，主要以小葉楊(Populussimonii)和旱柳(Salixmatsudana)等人工喬木林，及檸條、沙柳和紫穗槐(Amorphafruticosa)等人工灌木林為主。沙柳林下植物主要為沙蒿(Artemisiadesertorum)、小畫眉草(Eragrostisminor)、硬質(zhì)早熟禾(Poasphondylodes)、砂珍棘豆(Oxytropisgracillima)、狗哇花(Heteropappushispidus)等，檸條林下植物主要為長芒草(Stipabungeana)、狗哇花、刺藜(Chenopodiumaristatum)、狗尾草(Setariaviridis)和苦荬菜(Ixerisdenticulate)等。

2 材料與方法

2.1 試驗設(shè)計

在地勢相對平坦(<5°)的梁頂，選擇生長良好、高度均勻一致的成齡沙柳和檸條樣地各1塊，其面積分別為0.25和0.34 hm2，栽植年限為30 a左右；其中，沙柳密度為1 600株/hm2，檸條為2 100株/hm2。每塊樣地設(shè)對照(CK)、增水(Irrigation)和干旱(Dry)3個處理，其中，對照水分輸入量為當(dāng)?shù)刈匀唤涤?；干旱處理在冠層上?.5 m高處搭建遮雨棚，遮雨棚為透明聚碳酸酯板，并加工成V形，每隔20 cm均勻布設(shè)在支撐架上，遮雨面積占小區(qū)面積的50%，遮去的雨存貯在貯水桶中，用作增水處理的補水源；增水處理比對照水分增加45%，每次降雨后(<5 mm的次降雨除外)，將遮雨處理匯集的雨水，全部補灌到增水處理小區(qū)，補灌時將小區(qū)分成網(wǎng)格，然后根據(jù)匯集的水量，平均分配給各網(wǎng)格單元，澆水時用撒水壺均勻噴灑到地表。

降水量改變的設(shè)計原則：基于2種灌木在黃土高原和毛烏素沙漠均有廣泛分布，因而以毛烏素沙漠西北部鄂多克旗的多年平均降水量220 mm (1980—2005年)，為降水量改變的下限，以黃土高原森林草原帶南緣子午嶺(陜西富縣)的多年平均降水量600 mm，為降水量改變的大致上限。每個處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)小區(qū)面積50 m2，各小區(qū)隨機排列。小區(qū)之間設(shè)2 m寬保護(hù)行，并用60 cm深石棉瓦隔絕地表和土壤淺層水分運動。試驗于2014年5月布設(shè)，2015年為降水改變處理的第2年，在生長季(4—10月)進(jìn)行生長測定。

2.2 測定項目與方法

2.2.1 降雨量和土壤含水量 降雨量來自于試驗地附件安裝的小型氣象站，由翻斗式雨量計 (TE525MM, Texas Electronics, Dallas, USA)測定，CR1000型數(shù)據(jù)記錄儀采集數(shù)據(jù)。土壤含水量用中子儀測定，各小區(qū)安裝3 m深中子管2根，土壤水分每20 d左右測定1次。測定時，1 m以內(nèi)，每10 cm測定1次，而1～3 m以內(nèi)，每20 cm測定1次；表層0～20 cm土壤含水量用烘干法測定。

2.2.2 徑向和高生長 每處理選3叢沙柳或6叢檸條，進(jìn)行各分枝生長調(diào)查，首先確定徑級分布(圖1)，然后確定每叢各徑級生長調(diào)查需要的分枝數(shù)，并進(jìn)行標(biāo)記。分枝基徑(D)從4月22日開始，用游標(biāo)卡尺十字交叉測量，每月測量1次(最后1次間隔20 d左右)，直至生長季末。分枝長(L)用鋼卷尺測量，測量時間和頻次與基徑相同。每次的凈生長量為：當(dāng)時的測量值減去生長季初的測量值。沙柳和檸條的樣本數(shù)分別為317和319個。

圖1 沙柳和檸條灌叢分枝基徑的徑級分布Fig.1 Frequency distribution of shoot basal diameters of two shrubs

2.2.3 生物量 各徑級生物量由分枝地上部生物量AB(g)、分枝基徑D(mm)和分枝長L(cm)的異速生長關(guān)系來確定。在小區(qū)外，共選擇3株沙柳和6株檸條，收獲測其基徑、枝長和干質(zhì)量，建立2種灌木分枝地上部生物量與基徑和枝長的異速生長方程，沙柳的異速生長方程為：Ln(AB)=0.007 52+0.913Ln(D2L)，R2=0.936，n=121；檸條的異速方程為：Ln(AB)=0.003 18+1.389Ln(DL)，R2=0.977，n=63。通過各處理內(nèi)分枝的基徑和枝長，估算生長季初和生長季末的生物量，整個生長季生物量增加量為二者之差。

2.3 統(tǒng)計分析

各徑級分枝的起始地徑、高度和生物量，可能影響其生長狀況，故以其作為協(xié)變量，采用協(xié)方差分析，處理分枝初始狀況的效應(yīng)。用單因素方差分析檢驗各處理間土壤含水量的差異，所有方差分析均采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 降雨量及不同處理土壤含水量的變化

由圖2可知，2014年為模擬降雨試驗開始的第1年，其年降水量為439.2 mm，比多年平均降水量(422.7 mm)稍高。2015年全年降水量為371.1 mm, 比多年平均降水量少51.6 mm；其中生長季(4.15～10.20)共降雨307.8 mm，占全年降水量的82.9%，2015年是相對干旱的一年。2015年最大次降雨為39.8 mm(6月28日)，6月28日前僅有零星降雨，且單次降雨量不超過10 mm，6月28日—10月20日共降雨278.4 mm，占整個生長季降雨量的90.4%。其中，8月10日—9月3日間，降雨量很少，且單次降雨量未超過5 mm。生長季這種降雨模式，導(dǎo)致0～50 cm土壤含水量在整個生長季呈現(xiàn)2個明顯的低谷，分別為6月21日和8月29日，但0.5～2 m土壤含水量則未出現(xiàn)明顯底谷，且整個生長季相對穩(wěn)定。

圖2 2014和2015年生長季降雨量分布Fig.2 Precipitation distribution during the growth period of 2014 and 2015

*為協(xié)方差分析中處理的顯著性檢驗結(jié)果，下同。The asterisk (*) and asterisks (**) indicate significance of treatment in the analysis of covariance at P<0.05 and P<0.01, respectively. The same below.圖3 2種灌木不同處理0.5 m內(nèi)和0.5～2 m土層平均體積含水量的季節(jié)變化Fig.3 Seasonal changes of soil volumetric water content (SVWC) within 0.5 m and 0.5-2 m layers for different treatments in two shrubs

沙柳不同處理0.5 m土層內(nèi)，土壤平均含水量在7月10日后出現(xiàn)顯著差異，且大多表現(xiàn)為增水處理最高，其次為對照，而干旱處理相對較低，但0.5～2 m土層不同處理間，含水量差異不大。檸條不同處理0.5 m土層，含水量除在6月21日和8月29日無顯著差異外，在其他測定時段均表現(xiàn)出顯著差異，且以增水處理最高，對照次之，而干旱處理土壤含水量最低(圖3)；對0.5～2 m內(nèi)土壤而言，增水處理顯著增加7月10日后的土壤含水量，干旱處理與對照間差異不大。

3.2 降雨改變對沙柳和檸條分枝徑向生長的影響

生長季內(nèi)，沙柳分枝基徑生長主要發(fā)生在8月底前，生長速率最快的時段為7月底—8月底，而檸條從5月—9月底，分枝基徑基本呈線性增長模式，且大多在9月底前停止生長；在生長季末，2種灌木基徑有一定收縮現(xiàn)象(圖4)。沙柳10～15 mm徑級內(nèi)，不同處理9月底的分枝基徑增長量有顯著差異，且以增水處理最高，但對照和干旱處理間無顯著差異(圖4e)，其他徑級徑向生長對降雨改變無顯著響應(yīng)。檸條0～5、5～10和10～15 mm徑級的分枝，不同處理間的差異，在所有測定時段均達(dá)到顯著水平(圖4b，4d和4f)，15～20 mm徑級分枝在8月底后，不同處理間基徑增長量亦達(dá)到顯著性差異，且均表現(xiàn)為增水>對照>干旱(圖4h)，>20 mm檸條分枝對降雨改變無顯著響應(yīng)(圖4j)。生長季末，增水導(dǎo)致檸條0～5、5～10、10～15和15～20 mm徑級基徑生長量，分別比對照增加92.9%、94.4%、138.6%和48.7%，而干旱處理導(dǎo)致基徑生長量，分別比對照降低61.8%、37.6%、121.1%和120.3%，表明<15 mm檸條分枝徑向生長對增水響應(yīng)更敏感，而10～20 mm徑級徑向生長對干旱響應(yīng)更敏感。

3.3 降雨改變對沙柳和檸條分枝高生長的影響

沙柳分枝枝長生長最快的時期是在7—8月，而8月底后枝長生長變化不大，檸條8月底前，分枝枝長生長大多呈線性增加，8月底后枝長生長變化不大。沙柳5～10 mm徑級分枝在6月底前，不同處理之間有顯著差異，且以干旱處理的最高(圖5c)，這與分枝初始長度(協(xié)方差)影響有關(guān)，表明分枝的初始生長勢對該徑級高生長有一定影響；沙柳10～15 及15～20 mm徑級枝條在8月底后，不同處理之間枝長增長量有顯著差異，且均以增水處理為最高(圖5e和5g)，干旱顯著降低10～15 mm徑級的高生長(圖5e)。檸條0～5 和5～10 mm徑級的分枝不同處理間，枝長增加量差異達(dá)到極顯著水平，且以增水處理最高，其次為對照，干旱處理的最低(圖5b和5d)，其他徑級枝長增長量對降雨改變的響應(yīng)不顯著(圖5f、5h和5j)。生長季末，增水導(dǎo)致檸條0～5 和5～10 mm徑級的分枝枝長生長量分別增加241.8%和156.9%，而干旱使分枝枝長生長量分別降低75%和50.2%，增水對這2個徑級分枝高生長的影響要大于干旱。

3.4 降雨改變對沙柳和檸條分枝生物量影響

沙柳對照處理從小到大各徑級的樣本數(shù)分別為6、18、9、5和3，增水處理各徑級樣本數(shù)分別為0、11、17、8和9，干旱處理各徑級樣本數(shù)分別為3、6、10、9和4。檸條對照處理從小到大各徑級的樣本數(shù)分別為13、31、9、11和4，增水處理各徑級樣本數(shù)分別為13、33、16、6和5，干旱處理各徑級樣本數(shù)分別為16、31、10、9和3。以下類同。The samples from small to large classes in Salix psammophila were 6, 18, 9, 5 and 3 for the contrast, 0, 11, 17, 8 and 9 for the irrigation treatment, 3,6,10, 9 and 4 for the dry treatment, respectively. Accordingly, they were 13, 31, 9, 11 and 4 for the contrast, 13, 33, 16, 6 and 5 for the irrigation treatment, 16, 31, 10, 9 and 3 for the dry treatment, respectively in Caragana korshinskii. The same below.圖4 2種灌木不同處理分枝基徑增加量的季節(jié)變化Fig.4 Seasonal changes of shoot basal diameter increment for different treatments in two shrubs

圖5 2種灌木不同處理分枝枝長增加量的季節(jié)變化Fig.5 Seasonal changes of shoot length increment for different treatments in two shrubs

沙柳10～15和15～20 mm徑級分枝生物量的增加量對降雨改變有顯著響應(yīng)，10～15 mm徑級，對照和增水處理及對照與干旱處理間差異不大，干旱處理分枝生物量增加量顯著低于增水處理，15～20 mm徑級增水處理增加了分枝生物量增加量，干旱處理與對照間差異不大；其他徑級對降雨改變的響應(yīng)不顯著。檸條<20 mm徑級的分枝對降雨改變，均有顯著響應(yīng)，但響應(yīng)方式不同，增水顯著增加10 mm以下徑級各分枝的生物量增加量，干旱并未導(dǎo)致生物量增加量顯著降低；對10～20 mm徑級而言，增水并未顯著增加分枝生物量，干旱導(dǎo)致生物量顯著降低(圖6)。沙柳對照、增水和干旱處理，每叢生長季生物量增加量分別為1 721、1 916和1 477 g，檸條則分別為296、401和187 g，增水使沙柳和檸條每株生物量增加量分別增加11.3%和35.5%，而干旱導(dǎo)致每株生物量增加量分別下降14.2%和36.8%，檸條對模擬降雨改變的敏感程度要大于沙柳。

沙柳和檸條各處理樣本量同圖4。圖中不同小寫字母代表處理間差異在0.05水平下達(dá)到顯著。The samples are the same as in Fig.4, the different small letters indicate significant differences across different treatments at 0.05 level.圖6 2種灌木不同處理各徑級分枝生物量增加量Fig.6 Aboveground biomass increment during the whole season for different treatments in two shrubs

4 結(jié)論與討論

比較沙柳徑向生長和高生長對降雨改變的敏感性，10～15 mm徑級的分枝基徑對降雨改變有一定響應(yīng)；但10～15和15～20 mm徑級的分枝枝長對降雨改變均有響應(yīng)，表明沙柳高生長對降雨改變的響應(yīng)程度要更高。干旱處理顯著降低10～15 mm 徑級的枝長增加量和生物量增加量，而增水增加15～20 mm徑級的枝長增加量和生物量增加量，沙柳中等徑級枝條生長對降雨改變有顯著的響應(yīng)，其他徑級枝條生長對降雨改變不敏感。原因可能在于： 1)對小徑級分枝而言，其他因素(如冠層內(nèi)光強等)對沙柳分枝生長的限制要大于土壤水分的限制； 2)沙柳主要利用淺層土壤水分[11-12]，其徑向生長和高生長主要發(fā)生在在7月底—8月底(圖4～5)，而這段時間內(nèi)，由于降雨較少及風(fēng)沙土高的入滲性，不同處理0.5 m內(nèi)土壤含水量，均處在相對低的區(qū)間內(nèi)(圖3)，可能造成不同處理間生長差異減??；3)不同枝條初始生長勢不同，可能干擾處理間差異比較，這從協(xié)方差分析結(jié)果也可看到。

檸條<20 mm徑級基徑生長對降雨改變均有顯著的響應(yīng)，但只有<10 mm徑級高生長對降雨改變有顯著響應(yīng)，表明檸條小徑級分枝生長對降雨改變的響應(yīng)更敏感。在喬木上亦發(fā)現(xiàn)，小樹由于根系分布淺和碳水化合物貯存少，因而，其基徑生長對干旱更敏感[7]；樹環(huán)研究的結(jié)果也表明，受干旱影響大的經(jīng)常是那些生長速率快的樹種[5]，筆者在檸條不同徑級上得到的結(jié)果與此相同。盡管檸條各徑級地上部生物量對降雨改變有顯著的響應(yīng)，但這種響應(yīng)模式并不同。對<10 mm徑級分枝而言，增水增加了生物量，但干旱處理并未導(dǎo)致生物量顯著降低；對10～20 mm徑級分枝而言，增水并未對生物量產(chǎn)生影響，但干旱導(dǎo)致生物量顯著降低。小徑級枝條生物量受干旱影響小，可能與其需水量小，且植物體水分優(yōu)先分配到小徑級枝條有關(guān)，即使土壤干旱時，植物可能會優(yōu)先保證小徑級枝條的水分需求，導(dǎo)致其生物量并未顯著降低。在中等徑級枝條上，由于生長較快，因而生物量對干旱響應(yīng)敏感。另外，也可能與不同徑級枝條利用不同水源有關(guān)。

前人研究表明，耐旱樹種干旱后，徑向生長和生物量并未降低，但濕生型樹種干旱時，生長速率顯著降低[4]。比較沙柳和檸條的水分關(guān)系，檸條屬于耐旱樹種，而沙柳屬于弱旱生樹種[13-15]，但筆者研究表明，檸條對降雨改變的響應(yīng)強度要大于沙柳。原因可能與檸條和沙柳利用不同的水源及生境中土壤質(zhì)地的差異有關(guān)。沙柳為淺根系植物，其根系垂直分布一般不超過1.5 m，但水平根系分布可達(dá)冠幅的3倍左右，沙柳主要通過水平根擴展來獲取淺層的土壤水[11-12]。筆者研究中，沙柳不同處理0～0.5 m土壤含水量存在顯著差異，但0.5～2.0 m土壤含水量無顯著差異，表明0.5 m內(nèi)土壤含水量的差異，是導(dǎo)致沙柳對模擬降雨改變響應(yīng)的主要原因；風(fēng)沙土的高土壤滲透性，使沙柳不同處理的土壤含水量差異并不大，因而，導(dǎo)致沙柳對降雨改變的響應(yīng)程度低。相比之下，檸條根系為直根系，側(cè)根發(fā)達(dá)，屬于主側(cè)根均衡發(fā)育型[16]，檸條主要利用亞表層和深層土壤水分。筆者研究中，檸條林地不同處理0～0.5和0.5～2 m內(nèi)土壤含水量，均差異很大，從而導(dǎo)致其對降雨改變的響應(yīng)程度亦大。2種灌木生長對降雨改變響應(yīng)的差異，預(yù)示著沙柳對降雨改變有比較強的耐受力，而檸條有較高的可塑性，以適應(yīng)未來氣候變化導(dǎo)致的降雨格局改變。

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Responses of the shoot growth inSalixpsammophilaandCaraganakorshinskiito manipulated precipitation variation

AI Shaoshui1, LI Yangyang2, CHEN Liru1

(1.College of Forestry, Northwest A&F University, 712100, Yangling, Shaanxi, China;2.Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A&F University, 712100, Yangling, Shaanxi, China)

[Background] Water is the major factor limiting plant growth on the water-wind erosion crisscross region of the Loess Plateau, which is being exacerbated by the precipitation reduction related to global climate change and the decline of groundwater level due to large-scale energy development such as coal mining and oil exploitation. How local vegetation respond to this decreased water availability is important for the understanding of their adaptation and survival in the future. [Methods] Using precipitation manipulation experiment (the contrast, +45% of precipitation by irrigation and -50% of precipitation (Dry) by partial exclusion), the growths of different classes of branching shoots to varied simulated precipitations inSalixpsammophilaandCaraganakorshinskiiwere studied during the second year of precipitation manipulation. [Results] 1) ForS.psammophila, the basal diameter, length and aboveground biomass of branching shoots within 10-15 mm class showed some responses to varied precipitation, the length and aboveground biomass of shoots with 15-20 mm class also presented certain responses, drought decreased the length and aboveground biomass of 10-15 mm class, and irrigation increased the length and aboveground biomass of 15-20 mm class. No responses for other classes of shoots were found. 2) ForCaraganakorshinskii, the radial growth of shoots with basal diameter < 20 mm presented significant responses to precipitation variation, but the responses of height growth of shoots were only found for shoots with basal diameter < 10 mm, suggesting a more sensitive response in smaller classes of shoots. Irrigation significantly increased aboveground biomass in shoots with basal diameter < 10 mm whereas drought did not decrease aboveground biomass of this class. For shoots with basal diameter of 10-20 mm, irrigation did not increase the biomass but drought significantly decreased the biomass. 3) Irrigation increased aboveground biomass per plant by 11.3% inS.psammophilaand 35.5% inC.korshinskii, drought decreased aboveground biomass per plant by 14.2% inS.psammophilaand 36.8% inC.korshinskii. [Conclusions] The results suggest that precipitation variation caused a greater effect on the growth ofC.korshinskiithan that ofS.psammophila, and the growth ofC.korshinskiishowed a greater flexibility to varied precipitation, the reasons may be related with the differences of root water extraction source, soil infiltration properties and internal plant water redistribution, etc. These results may not only provide the insight of the adaptative mechanism how two shrubs cope with drought but also be conducive to forecast the growth dynamics and productivity of these two shrubs under future projected precipitation variation.

Salixpsammophila;Caraganakorshinskii; growth; precipitation variation

2016-09-12

2017-03-20

項目名稱： 國家自然科學(xué)基金“黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶典型灌木水分利用過程對模擬降雨改變的響應(yīng)”(41371507)

艾紹水(1987—)，男，碩士研究生。主要研究方向：植物水分生物生態(tài)。E-mail: aishaoshui@163.com

?通信作者簡介： 李秧秧(1967—)，女，博士，研究員。主要研究方向：植物水分生理生態(tài)。E-mail: yyli@ms.iswc.ac.cn

Q945； Q142

A

2096-2673(2017)03-0090-09

10.16843/j.sswc.2017.03.012