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庐山不同海拔植物蒸腾水龄动态及用水策略
牛云明, 贾国栋, 王欣, 刘子赫
植物生态学报    2024, 48 (9): 1104-1117.   DOI: 10.17521/cjpe.2024.0022
摘要   (388 HTML59 PDF(pc) (2543KB)(334)  

通过探究亚热带湿润气候区庐山不同海拔优势植物的水龄和考虑时间来源的用水策略, 为该地区的生态保护和资源利用提供科学依据和支持。以庐山松属(Pinus) (低海拔的马尾松(P. massoniana)、高海拔的黄山松(P. taiwanensis))和栎属(Quercus) (低海拔的栓皮栎(Q. variabilis)、高海拔的短柄枹栎(Q. serrata))共4个树种为研究对象, 于2020年7月至2021年8月, 利用稳定同位素技术和平均蒸腾水龄模型, 分析不同海拔优势植物的蒸腾水龄, 并结合水龄结果和MixSIAR来源混合模型, 分析植物用水策略和季节性变化; 同步监测大气温度、湿度, 土壤含水率, 根系分布等数据分析蒸腾水龄与植物水分来源的季节性变化。结果显示: (1)庐山地区植物主要利用当季降水, 蒸腾水龄为8.67-16.68 d。对于同属植物, 高海拔树种蒸腾水龄小于低海拔树种。且在观测期内马尾松的水龄呈“单谷状”, 黄山松呈“单峰状”。(2)低海拔树种用水策略在雨季前期主要利用浅层土壤水, 随着雨季到来主要吸水层向下移动至深层, 并在雨季后期稳定在深层土壤, 而高海拔树种在雨季后期主要吸水层稳定在土壤中层。(3)相较之下, 考虑时间滞后的低海拔植物用水策略对浅层(0-20 cm)土壤水的依赖减弱, 对深层(60-100 cm)土壤水的吸收比例增加, 高海拔相反。



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图1 庐山地区不同海拔植物。
正文中引用本图/表的段落
据统计, 庐山因海拔高度和南北坡向的不同, 导致不同地段生境条件不同, 致使庐山形成了垂直带状的不同植物群落分布现象, 植被类型复杂。目前, 庐山森林植被类型主要有常绿针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、常绿落叶阔叶混交林等。常绿针叶林优势树种为黄山松(Pinus taiwanensis)和马尾松(Pinus massoniana)。黄山松在海拔1 100 m以上广泛分布, 与落叶阔叶林、灌丛呈现出混交的分布规律; 海拔500 m以下马尾松广泛分布, 目前大多是人工林或半天然林; 海拔在800 m以下主要分布的是常绿阔叶林, 主要优势种为栓皮栎(Quercus variabilis)。海拔800-1 100 m主要分布的是常绿落叶阔叶混交林, 主要受人为因素的影响, 落叶阔叶树种有短柄枹栎(Quercus serrata)等(于法展等, 2016) (图1)。
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