• •
吕申, 牛云明, 王欣, 刘子赫, 余新晓, 贾国栋
LV Shen, NIU Yun-Ming, WANG Xin, LIU Zi-He, YU Xin-Xiao, JIA Guo-Dong
摘要: 【目的】分析温带半湿润半干旱气候条件下针叶、阔叶纯林与混交林在不同季节的水分来源和水文生态位变化特征,探究不同林分中树木的水分利用策略和对水分的分配与竞争机制,为北京山区生态恢复过程中林分结构优化与调控提供理论依据,进而加速森林生态系统的恢复进程。【方法】本研究选取北京山区具有代表性的油松(Pinus tabuliformis)和栓皮栎(Quercus variabilis)的纯林与混交林作为研究对象,采集降水、0-100 cm土壤和油松与栓皮栎木质部的样品,分析其δ2H和δ18O的特征及动态变化,运用MixSIAR 模型计算树木对各水源的相对贡献率,并应用Levins指数和相似性比例指数计算生态位宽度和生态位重叠度;同步监测大气温度、湿度、土壤含水率和根系分布等数据分析树木水分来源及其水文生态位的变化。【主要结果】在旱季(3-5月),油松纯林与栓皮栎纯林以及混交林中油松主要利用0-40 cm的浅层土壤水;而混交林中栓皮栎则主要利用60-100 cm的深层土壤水。在雨季前期(6-7月),油松纯林、栓皮栎纯林与油松-栓皮栎混交林均主要利用中深层土壤水。在雨季后期(8-9月),油松纯林、栓皮栎纯林与油松-栓皮栎混交林均转向主要利用0-40 cm的浅层土壤水。在整个研究期内,油松和栓皮栎在纯林中的水文生态位宽度均小于在混交林中的水文生态位宽度,其中栓皮栎在纯林与混交林中的水文生态位宽度略大于油松。栓皮栎和油松的水文生态位重叠度在旱季(3-5月)相比雨季(6-9月)更低,油松和栓皮栎通过对水分利用在时空上的错位即生态位分离来应对干旱胁迫,减弱水分竞争。