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摘要:了解再生物种的水分利用特征对于理解土壤与植物之间的相互作用机制以及指导水资源受限生态系统中的生态恢复策略具有深远的意义。尽管植树造林是改善退化生态系统功能和服务的重要途径,但对不同人工林类型中优势种的水分利用特征的了解甚少。作者调查了黄土高原三种代表性人工林(三种落叶树种刺槐、山杏和臭椿组成的混合人工林,纯刺槐人工林,纯山杏人工林)的植物水分利用特征。作者测量了每种人工林中优势种叶片的δ13C以及木质部和土壤(400 cm)水分的δ2H和δ18O。结果表明,混合人工林中三个主要树种在水源贡献比例上表现出显著的差异(P<0.05),表明植物具有水源隔离作用。与纯山杏人工林相比,混合人工林中的山杏利用更大比例的浅层土壤水,相应地减少了对深层土壤水的消耗。然而,在不同人工林中,刺槐水分吸收比例未表现出显著差异。混合人工林中植物叶片的δ13C显著高于纯人工林的。不同人工林中,刺槐叶片的δ13C与SWC呈正相关关系,而山杏中未观察到这种关系。结果表明人工林类型会影响植物水分利用特征,具有对人工林类型的物种特异性响应,以及种间竞争和种内竞争之间不同的水源竞争效应。研究区域该研究是在陕西省羊圈沟流域进行的(36°42′45″ N,109°31′45″)。该流域是黄土高原中部的黄土丘陵沟壑区。样品采集作者于2016年植物生长季节5-9月采集了植物叶片样品用于δ13C的测定,采集木质部样品用于δ2H和δ18O的测定,采集了0-400 cm的土壤样品共630个,用于土壤含水量和土壤水δ2H和δ18O的测定,同时收集了46个降雨样品。利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统抽提植物木质部和土壤水分,利用LGR的液态水同位素分析仪测定土壤和降雨样品的δ2H和δ18O。黄土高原植物根系无法到达地下水深度,且该研究区域无灌溉,所以植物的主要水源是土壤水。结果1.土壤和木质部水...
发布时间: 2020 - 05 - 29
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摘要:了解再生物种的水分利用特征对于理解土壤与植物之间的相互作用机制以及指导水资源受限生态系统中的生态恢复策略具有深远的意义。尽管植树造林是改善退化生态系统功能和服务的重要途径,但对不同人工林类型中优势种的水分利用特征的了解甚少。作者调查了黄土高原三种代表性人工林(三种落叶树种刺槐、山杏和臭椿组成的混合人工林,纯刺槐人工林,纯山杏人工林)的植物水分利用特征。作者测量了每种人工林中优势种叶片的δ13C以及木质部和土壤(400 cm)水分的δ2H和δ18O。结果表明,混合人工林中三个主要树种在水源贡献比例上表现出显著的差异(P<0.05),表明植物具有水源隔离作用。与纯山杏人工林相比,混合人工林中的山杏利用更大比例的浅层土壤水,相应地减少了对深层土壤水的消耗。然而,在不同人工林中,刺槐水分吸收比例未表现出显著差异。混合人工林中植物叶片的δ13C显著高于纯人工林的。不同人工林中,刺槐叶片的δ13C与SWC呈正相关关系,而山杏中未观察到这种关系。结果表明人工林类型会影响植物水分利用特征,具有对人工林类型的物种特异性响应,以及种间竞争和种内竞争之间不同的水源竞争效应。研究区域该研究是在陕西省羊圈沟流域进行的(36°42′45″ N,109°31′45″)。该流域是黄土高原中部的黄土丘陵沟壑区。样品采集作者于2016年植物生长季节5-9月采集了植物叶片样品用于δ13C的测定...
发布时间: 2020 - 05 - 29
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摘要:气候变化和人类活动的加剧使管理农业水资源变得更为困难,特别是与作物类型和生长阶段有关的水吸收模式的变化。因此,在华北平原,作者利用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100)将植物木质部和土壤样品中的水分提取出来,利用LGR水同位素分析仪(WIA-35d-EP,912-0026)测量各水体中δ18O和δ2H以研究冬小麦和夏季玉米轮作田的水分吸收模式。根据土壤含水量,利用层次聚类分析将土壤层分为0-20 cm,20-40 cm,40-120 cm和120-200 cm。夏季玉米在三叶期(77.8%)和拔节期(48.6%)主要吸收0-20 cm土壤水,孕穗期(33.6%)和抽雄期(32.6%)主要吸收20-40 cm土壤水,吐丝期(32.0%)和乳熟期(36.7%)主要吸收40-120 cm土壤水,成熟(35.0%)和收获期(52.4%)转为吸收0-20 cm土壤水。冬小麦在越冬期(86.6%),幼苗期(83.7%),拔节期(45.2%),孕穗期(51.4%),抽穗期(28.8%)和成熟期(67.8%)主要吸收0-20 cm土壤水,在开花期(34.8%)和乳熟期(25.2%)主要吸收20-40 cm土壤水。冬小麦干根重密度与水分吸收的贡献呈正相关。然而,夏季玉米中未发现类似相关性。回归分析表明冬小麦(CWU=-2.03×SVWC+92.73)和夏季玉米(CWU=-0.91&...
发布时间: 2020 - 05 - 15
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摘要:氢氧稳定同位素作为水分子的组成部分,可以用来描述区域水循环,因为他们可以揭示相关水文过程的信息,包括降水,渗透,蒸发和蒸腾作用。尽管自然丰度低,但其重同位素对气候和水文变化敏感。不同水体的稳定同位素可用于研究水汽输送,植物水源和水分利用模式,土壤水输送和补给机制,径流的形成和汇合,补给源和地下水机制等。因此,稳定同位素在水文和气候研究中很受关注。水文过程会对内陆多山地区的水资源产生影响。为全面调查水循环的重要部分,作者以祁连山为研究对象,于2016年植物生长季(5-9月)采集降水,植物,土壤,河水和地下水。每次降雨事件后采集降水,其他样品每月采集一次。利用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100)将植物和土壤样品中的水分提取出来,利用LGR液态水同位素分析仪DLT-100测量δ18O和δ2H以追踪干旱山区水循环的一系列关键参数,提取基线信息,以及研究降水和其他水同位素特征的变化。结果表明:“温度效应”很明显,说明气候干燥;表层土壤水δ18O变化很大,深层土壤水趋于相似,随着土壤深度的增加同位素值逐渐减小。土壤水同位素对降水脉冲的响应具有不同边界。在无降水发生的月份,柠条主要水源为0-30 cm的土壤水,发生降水事件时吸收水源则不同。总之,稳定同位素的研究结果为认识水文过程提供了新的见解,并为了解干旱地区山区的水循环提供了新的手段。1.本研究的目标(1)与最常用的方法(普通最小二...
发布时间: 2020 - 03 - 10
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