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王子涵, 田沁瑞, 韩璐, 程若瑶, 丁昱琳, 岳梦瑶, 贾国栋, 陈立欣
WANG Han Zi, TIAN Rui Qin, HAN Lu, CHENG Yao Ruo, DING Lin Yu, YUE Yao Meng, JIA Dong Guo, CHEN Xin Li
摘要: 摘 要 【目的】通过探究晋西黄土区典型人工林树种在不同树种组成林分中的水分利用策略,旨在明晰混交种植对树种的吸水可塑性变化的影响,为黄土区植被恢复和管理提供科学依据。【方法】以黄土区典型人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林、油松(Pinus tabuliformis)纯林、侧柏(Platycladus orientalis)纯林和刺槐-油松混交林为对象,通过土壤含水量观测、稳定同位素动态分析及根系分布调查,运用MixSIAR模型及Pianka重叠指数分析不同树种组成的人工林条件下植物水分来源的季节变化特征以及植物的吸水可塑性变化。【主要结果】结果表明:(1)植物水分利用模式呈现典型的季节性变化。在湿润期,各树种均主要吸收浅层(0-40 cm)土壤水。在干旱期,植物的吸水土层均向下移动,在刺槐-油松混交林和对应纯林条件下,刺槐均转向中深层(>40 cm)土壤水,而油松吸水深度转向浅层和中层(10-60 cm)土层,侧柏纯林与油松一致。(2)不同林分植物吸水与根系生物量的匹配程度(MRW)和土壤含水量的匹配程度(MSW)在生长季均呈现动态变化。在生长季的平均MRW变化范围为0.86-0.96,平均MSW变化范围为0.92-0.98,不同林分的吸水模式与土壤含水量的匹配度高于其与根系生物量的匹配度,表明植物吸水主要受土壤含水量的影响。(3)基于各树种在不同土层水分吸收比例的变异系数表征其吸水可塑性,不同造林模式各树种的水分吸收可塑性表现为:混交刺槐>刺槐纯林>混交油松>侧柏纯林>油松纯林,混交林刺槐的吸水可塑性最高,有助于降低其与油松对同一层土壤水的依赖。本研究阐明了不同树种组成条件下树木吸水策略与土壤水分条件、根系分布之间相互作用的动态规律,为黄土区人工林结构优化与可持续经营提供重要理论依据。