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黄土丘陵区典型天然灌丛和人工灌丛优势植物土壤水分利用策略 被引量：19
1
作者 吕婷 赵西宁 +1 位作者 高晓东 潘燕辉 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期175-185,共11页
细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)是黄土高原农地退耕后长期存在的天然植物群落优势种。柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛是黄土高原防治水土流失的主要人工群落类型。研究它们的水分利用策略对评价气候暖干化趋势下黄土高原生态建... 细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)是黄土高原农地退耕后长期存在的天然植物群落优势种。柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛是黄土高原防治水土流失的主要人工群落类型。研究它们的水分利用策略对评价气候暖干化趋势下黄土高原生态建设可持续性具有重要意义。该研究以退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿群落、退耕30年的天然草地细裂叶莲蒿群落和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿群落为研究对象,采用氧稳定同位素比率(δ^(18)O)技术研究其对不同土层土壤水分利用的季节性变化,通过Mix SIR模型量化各土层土壤水分利用的贡献。结果表明:在δD-δ^(18)O分布图上,对黄土丘陵区降水样的氢稳定同位素比率(δD)和δ^(18)O回归分析得到当地的大气降水线,土壤水和植物水中的氢氧稳定同位素组成在δD-δ^(18)O分布图上都位于当地大气降水线的右下方,表明研究区土壤水分中的同位素组成受强烈蒸发影响发生了富集作用。随着季节变化,退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿植物水分来源可在不同土层之间较为灵活地转换,当浅层(0–40cm)土壤水可利用时,植物主要利用40 cm以上的土壤水分;当浅层土壤干燥时,主要吸收40–80 cm土层土壤的水分。退耕30年天然草地中细裂叶莲蒿主要依赖于0–10 cm表层土壤的水分。这表明在未来极端干旱事件发生频率增大的情况下,退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿具有更大的生存优势,而退耕30年的天然草地细裂叶莲蒿受干旱等极端天气影响更为严重。 展开更多
关键词 氧稳定同位素 水分来源 MIX SIR模型 细裂叶莲蒿 柠条锦鸡儿
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基于^(18)O示踪的不同树龄枣树土壤水分利用特征分析 被引量：17
2
作者 赵西宁 李楠 +2 位作者 高晓东 霍高鹏 潘燕辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期135-142,共8页
为明确不同树龄枣树的水分利用特征。该研究利用稳定氧同位素(^(18)O)示踪方法,测定4个不同树龄(4、8、17和22年)枣树的木质部水与潜在水源的氧同位素比率δ^(18)O值,利用Mix SIR模型定量计算各树龄枣树对潜在水源的利用比例。结果表明... 为明确不同树龄枣树的水分利用特征。该研究利用稳定氧同位素(^(18)O)示踪方法,测定4个不同树龄(4、8、17和22年)枣树的木质部水与潜在水源的氧同位素比率δ^(18)O值,利用Mix SIR模型定量计算各树龄枣树对潜在水源的利用比例。结果表明,浅层(0~40 cm)土壤水分相对充足时期,枣树主要吸收浅层土壤水分,浅层土壤水分匮乏时,枣树会增加中层(>40~120 cm)和深层(>120~200 cm)土壤水分的吸收比例。萌芽展叶期不同树龄枣树都主要吸收浅层土壤水分;开花坐果期,随着树龄的增加,枣树对浅层土壤水的吸收比例逐渐减少,对深层土壤水的吸收比例逐渐增加;果实膨大期,4年生枣树主要吸收中层土壤水分,8年生枣树主要吸收深层土壤水分,而17和22年生枣树主要吸收浅层土壤水分;果实成熟期,8和17年生枣树分别主要吸收浅层和深层土壤水分,22年生则主要吸收中层土壤水分。根据不同树龄枣树的水分利用特征对其进行水分管理以减少4、8年生枣树浅层土壤水分的非生产性耗水及17、22年生枣树自身奢侈性耗水,实现红枣林的长期健康发展。 展开更多
关键词 土壤 水分 同位素 枣树 树龄 mixsir模型
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亚热带湿润区樟树吸水的土层来源及研究方法对比 被引量：4
3
作者 王锐 章新平 +3 位作者 戴军杰 罗紫东 贺新光 关华德 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期267-276,共10页
以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ^2 H和δ^18 O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变... 以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ^2 H和δ^18 O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变化,并比较4种方法的优缺点,旨在为植物水分利用来源研究提供新思路。结果表明:在判别樟树吸收水分的土层来源中,4种方法的判别结果基本一致。观测期内,樟树吸水层位存在明显季节变化。在2017年3^-6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的湿润期,樟树分别主要利用0-20,0-40,0-20 cm土层的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期(7-9月),樟树分别主要利用20-60,0-60,60-100 cm土层的土壤水。在各层土壤水稳定同位素组成不存在明显差异时,水线法可很好地揭示樟树吸收水分的土层来源,而其他方法均无法判别樟树吸水层位。Iso-Source模型分别基于δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位及其利用比例均存在一定差异,相比之下,MixSIR模型分别根据δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位基本一致,且利用比例较接近。综上,在植物水分利用来源的定性判别中,适宜将直接比较法和水线法相结合进行分析;而在植物水分利用来源的定量研究中,MixSIR模型较Iso-Source模型更优。 展开更多
关键词 水稳定同位素 水分利用 直接比较法 水线法 Iso-Source模型 mixsir模型
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