橡胶树不同叶片物候期树干液流变化及其驱动机制
郭鑫炜, 王关泽, 孙瑞, 徐文娴, 吴志祥
植物生态学报. 2026, 50(预发表):
0.
doi: 10.17521/cjpe.2025.0120
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多维度评价
明晰橡胶林在不同物候期的水分利用动态特征,有助于准确评估其对区域水循环的生态效应,并为橡胶园水资源管理提供科学依据。然而,现有研究对物候与树干液流特征之间关系关注不足,制约了对液流变化规律及其环境驱动机制的深入理解。为此,本研究以橡胶树(Hevea brasiliensis)为研究对象,利用热扩散探针(TDP)连续监测落叶期、展叶前期、展叶中期和展叶后期的树干液流速率(Fd),同步记录土壤及大气温湿度等环境变量,并结合机器学习模型XGBoost和SHAP可解释框架,系统解析影响液流动态的关键环境驱动因子。结果表明:(1)橡胶树不同叶片物候期树干液流密度与水分利用量差异显著(p < 0.05),大小依次为:展叶后期>展叶中期>落叶期>展叶前期;展叶后期的日平均液流密度为无叶期(展叶前期和落叶期)4.4-6.1倍,水分消耗显著提升(p < 0.05)。(2)橡胶树液流的主控环境因子随叶片物候发生阶段性转变。落叶期主要受空气温度(Ta, SHAP贡献度32.39%)和5 cm土壤含水量(VWC5, 24.38%)驱动;展叶前期以土壤温度(Ts, 36.61%)和光合有效辐射(PAR, 19.55%)为主控因子;展叶中期则主要受水汽压亏缺(VPD, 52.16%)调控;展叶后期则以空气温度(Ta, 62.75%)为关键影响因子。上述结果揭示了橡胶树叶片物候通过调节冠层叶面积,重塑了土壤-植物-大气之间的水势梯度,使水分利用的限制从土壤供水/热状态向大气蒸散需求转变,从而放大各叶片物候期间液流和耗水特征差异。本研究明确了橡胶树在年内物候推进过程中液流动态规律及其潜在的环境驱动机制,可为热带人工林水资源管理和生态调控提供了数据支撑。