濒危合欢属物种叶片碳同位素组成、水分利用效率及生长特征的比较研究

《Forests》：A Comparative Study of Leaf Carbon Isotope Composition, Water Use Efficiency and Growth Characteristics in Endangered Ormosia Species

　　

摘要

本研究旨在探讨七种濒危的Ormosia植物物种的长期水分利用效率及生态适应策略，筛选出具有较强抗旱能力的优良树种，为生态修复提供科学依据。研究对象为Ormosia semicastrata、 Ormosia pinnata、 Ormosia fordiana、 Ormosia xylocarpa、 Ormosia glaberrima、 Ormosia emarginata以及Ormosia henryi。以这七种Ormosia物种作为研究对象，以常见造林树种Michelia macclurei和Castanopsis hystrix作为对照，通过测定叶片中的稳定碳同位素（δ¹³C）值来评估其长期水分利用效率。同时结合生长指标和叶绿素含量，系统分析这些物种与造林树种之间的异同，以此揭示Ormosia植物在干旱环境中的生态适应能力和生存潜力。在方法上，通过测定各树种的叶片碳同位素（δ¹³C）值来估算长期水分利用效率，同时测定生长指标和叶绿素含量，比较Ormosia植物与对照物种的差异。研究结果表明，这七种Ormosia物种的叶片碳同位素（δ¹³C）值介于?31.88‰至?29.03‰之间。其中，O. xylocarpa、O. pinnata和O. emarginata的叶片碳同位素（δ¹³C）值及水分利用效率较高，说明其具备更强的水分利用能力和抗旱性；而O. fordiana和O. glaberrima的这两项指标值较低。叶绿素分析显示，O. pinnata和O. fordiana的总叶绿素含量显著高于Michelia macclurei和Castanopsis hystrix，且所有Ormosia物种的叶绿素a与叶绿素b的比例也高于造林树种，表明它们具有更强的光合作用能力以及适应强光环境的能力。此外，叶片碳同位素（δ¹³C）值与水分利用效率之间存在极显著的正相关关系，进一步证明了碳同位素在评估植物长期水分利用效率方面的可靠性。综合各项指标来看，O. xylocarpa和O. pinnata不仅根系发育良好，光合色素分配高效，还能保持较高的水分利用效率，因此是兼具抗旱性和生长潜力的优良树种。通过整合生长、光合作用和水分利用特性，本研究阐明了不同Ormosia物种的水分适应策略，为选择耐旱的Ormosia物种及开展生态修复工作提供了科学依据。