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基于控水试验的喀斯特出露基岩生境植物水分来源分析

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【作者】 邹巧云陈洪松马星宇聂云鹏

【Author】 ZOU Qiao-yun;CHEN Hong-song;MA Xing-yu;NIE Yun-peng;Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical Region,Institute of Subtropical Agriculture,Chinese Academy of Sciences;Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystems,Chinese Academy of Sciences;University of Chinese Academy of Sciences;

【通讯作者】 聂云鹏;

【机构】 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站中国科学院大学

【摘要】 裂隙发育的喀斯特出露基岩生境,虽无土层覆盖却能维持不同生活型植物的水分消耗.然而目前对该类生境植物的水分来源缺乏清晰认识.本研究以植物潜在水分来源相对简单的孤立出露基岩为例,聚焦遮雨(即剔除雨水对浅层水源的补给)1年后仍然生长旺盛的代表性植物种,同时以无遮雨处理样地(即始终接受降雨补给)的同种植物为对照,运用稳定性氢氧同位素技术,结合对植物水势的测定,综合分析了3种典型植物(落叶乔木菜豆树、落叶乔木紫弹树、常绿灌木四子海桐)的水分来源.结果表明:在降水充沛的雨季,遮雨条件下3种植物均依赖与泉水同位素比率相近的深层水源,这是植物在遮雨1年后仍能正常生长的根本原因;遮雨菜豆树和四子海桐凌晨水势与自然植株无显著差异,表明植物未受水分胁迫,而紫弹树凌晨水势显著低于自然植株,表明其受一定程度的水分胁迫;自然条件下,3种植物茎水同位素比率均显著低于遮雨植株,且处于近期雨水同位素比率波动范围内,表明植物均依赖受近期雨水主导的浅层水源.遮雨和自然条件下,四子海桐正午水势与凌晨水势始终无明显差异,表现出较为保守的水分利用策略;另外2种植物正午水势显著低于凌晨水势,属于偏挥霍型水分利用策略.具备利用浅层和深层水源的能力是喀斯特无土覆盖出露基岩生境植物适应不同水分环境和维持多样化水分利用策略的关键.

【基金】 国家重点研发计划项目(2016YFC0502402);国家自然科学基金项目(31570428);中国科学院西部青年学者项目(聂云鹏)资助~~
  • 【DOI】10.13287/j.1001-9332.201903.012
  • 【分类号】Q948
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】191
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