●前言
第一章研究基礎1
第一節植物水分利用效率1
一、植物WUE的含義及其測定和計算方法1
二、氣孔與植物WUE的關繫3
三、作物WUE及其與產量的關繫4
第二節植物Δ13C7
一、植物Δ13C的原理7
二、植物Δ13C的測定分析方法7
三、植物Δ13C與WUE的關繫8
四、植物Δ13C與氣孔導度及光合作用的關繫9
五、植物光合作用後的生理生化過程對碳同位素的分餾作用10
六、Δ13C在作物育種中的應用11
七、Δ13C替代指標的研究13
第三節基於碳同位素分辨率技術的作物節水品種選育方法14
一、研究區自然概況14
二、試驗材料15
三、試驗設計17
四、主要分析指標及其測定方法18
五、數據處理21
主要參考文獻21
第二章碳穩定同位素技術在寧夏不同生態區春小麥節水品種鋻定中的應用研究27
第一節寧夏不同生態區小麥Δ13C與籽粒產量的關繫28
一、寧夏不同生態區小麥Δ13C及重要生理指標的時空變化29
二、寧夏不同生態區小麥Δ13C與籽粒產量及重要農藝和生理指標的相關性30
三、寧夏不同生態區小麥Δ13C與光合氣體交換參數的相關性32
四、寧夏不同生態區小麥Δ13C替代指標的篩選33
五、寧夏不同生態區小麥3種基因型間各農藝和生理指標的差異33
六、討論與結論35
第二節不同水分條件下小麥Δ13C與蒸騰效率及相關農藝和生理指標的關繫39
一、不同水分處理對Δ13C、籽粒產量、蒸騰效率及灰分含量的影響39
二、不同水分條件下小麥基因型間Δ13C的差異41
三、不同水分條件下小麥Δ13C與WUE的關繫42
四、不同水分條件下小麥Δ13C與籽粒產量構成因素的關繫42
五、不同水分條件下小麥Δ13C與灰分含量、3素的關繫43
六、不同水分條件下小麥Δ13C與氣體交換參數的關繫44
七、討論與結論46
第三節春小麥Δ13C與籽粒產量、灰分含量莖稈中碳水化合物的關繫49
一、銀川試驗點不同年份氣候條件及土壤含水量的差異51
二、銀川試驗點不同年份間Δ13C、籽粒產量和收獲繫數的變化52
三、銀川試驗點小麥花後不同天數比莖稈重和碳水化合物含量的變化52
四、銀川試驗點不同年份小麥Δ13C與籽粒產量及重要農藝和生理指標
之間的關繫53
五、銀川試驗點小麥Δ13C與比莖稈重、3種碳水化合物含量、積累效率
和轉運效率的關繫54
六、討論與結論56
第四節Δ13C在小麥節水高產後代選育中的應用59
一、寧夏不同生態區基於Δ13C的親本選擇及雜交後代群體的構建59
二、寧夏不同生態區3個雜交類型後代品繫旗葉Δ13C及籽粒Δ13C的表現60
三、寧夏不同生態區3個雜交類型後代品繫籽粒產量的表現63
四、寧夏不同生態區3個雜交類型後代品繫Δ13C與籽粒產量的關繫66
五、討論與結論66
主要參考文獻66
第三章碳、氧穩定同位素技術在寧夏荒漠草原區苜蓿節水高產新品種鋻定及
水分利用策略中的應用71
第一節寧夏荒漠草原苜蓿不同部位Δ13C與干草產量及WUE的關繫71
一、灌水量、生長年限和基因型對各測定指標的影響73
二、基因型與環境的互作74
三、不同時間尺度光合產物Δ13C與干草產量及WUE的相關性75
四、討論與結論82
第二節寧夏荒漠草原不同水分條件下苜蓿Δ13C與光合同化特征的關繫84
一、不同水分處理對Δ13C、碳含量及光合氣體交換參數的影響85
二、不同水分條件下Δ13C與葉片碳含量的關繫90
三、不同水分條件下Δ13C與光合氣體交換參數的關繫92
四、討論與結論94
第三節寧夏中部干旱帶苜蓿Δ13C替代指標的研究96
一、不同水分條件下Δ13C及相關指標的表現97
二、苜蓿各參試品種生長及生理指標的表現98
三、不同水分條件下Δ13C與各測定指標的相關性98
四、討論與結論99
第四節寧夏毛烏素沙地南緣緩坡丘陵區不同坡位旱地苜蓿水分利用特征的研究100
一、試驗區降雨及其同位素組成101
二、不同坡位苜蓿地土壤含水量的變化102
三、不同坡位苜蓿生物量、地上整株Δ13C、水勢及氣孔導度的變化103
四、不同坡位土壤水及苜蓿莖稈水穩定同位素組成106
五、不同坡位苜蓿對各潛在水源的利用率109
六、討論與結論110
主要參考文獻113

碳、氫、氧穩定同位素在鋻定C3植物的蒸騰效率及示蹤物鋻定植物的水分來源方面有重要的應用價值。《穩定同位素技術在作物水分利用策略研究中的應用》介紹了寧夏不同生態條件下碳同位素分辨率（Δ13C）在鋻定小麥及苜蓿水分利用效率、產量的研究案例，並基於大量的田間及盆栽試驗數據，歸納總結了應用碳、氧穩定同位素技術進行小麥及苜蓿抗旱節水高產品種選育及水分利用策略研究的關鍵技術和原理。《穩定同位素技術在作物水分利用策略研究中的應用》分為3章，分別介紹了與穩定同位素技術有關的植物水分利用效率及節水高產品種選育的研究方法和原理，碳同位素分辨率技術在寧夏不同生態區春小麥節水品種鋻定中的應用研究，碳、氧穩定同位素分辨率技術在寧夏荒漠草原區苜蓿節水高產新品種鋻定及水分利用策略中的應用。《穩定同位素技術在作物水分利用策略研究中的應用》對於穩定同位素技術研究小麥及苜蓿水分利用策略方面具有實踐上和理論上的指導意義，為半干等