研究背景喀斯特地区土层浅薄、基岩裸露,地下水分在不同土层和岩石裂隙中的分布高度不均,水分供应已成为制约植被恢复与长期稳定的重要因素。石灰岩与白云岩在风化程度、土层厚度和裂隙结构等方面存在明显差异,可能进一步影响植物的根系吸水、木质部输水及叶片耗水过程。然而,现有研究多聚焦于气候或植被类型对植物水分利用的影响,对于岩性如何通过改变水源供给格局,系统性驱动根系吸水、木质部传导与叶片蒸腾这一完整连续体的水分策略重塑,仍缺乏定量认识。针对这一问题,中国科学院亚热带农业生态研究所陈洪松老师团队,以西南喀斯特石灰岩和白云岩生境中五种共有乡土树种为对象,通过稳定同位素示踪、栓塞脆弱性曲线等技术,系统测定了根系吸水来源、木质部水力性状及叶片C/O同位素。其结果为喀斯特异质生境植被修复提供了理论依据。该成果发表于《Tree Physiology》。图1.水力特性、喀斯特生态系统、稳定同位素、气孔调节、水源。研究方法研究在广西壮族自治区西北部的两个小型流域的石灰岩和白云岩小流域开展。在两种岩性生境中分别设置4个20 m×20 m样地,共8个样地。选取同时分布于石灰岩和白云岩生境中的5种常见落叶树种,包括盐肤木、菜豆树、南酸枣、任豆和香椿,以减少树种组成差异对研究结果的干扰;监测指标:土壤含水量、土壤水δD和δ¹⁸O、木质部水δD和δ¹⁸O、不同土层水源贡献比例、植物主要吸水深度、木质部水势、导水率、木材密度,以及叶片δ¹³C和δ¹⁸O等;值得一提的是,科研人员采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取土壤水和木质部水。该设备采用超低压真空蒸馏冷冻的原理,不仅能高效获取土壤水,而且可严格控制提取过程、避免蒸发引发的同位素分馏,确保氢氧同位素分析结果的准确性;数据分析:采用MixSIAR模型估算不同土层的水源...
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2026
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