基于稳定氧同位素确定植物水分来源不同方法的比较

摘要：

利用稳定同位素技术确定植物水分来源,对提高生态水文过程的认识和对干旱半干旱区的生态管理至关重要.目前基于稳定同位素技术确定植物水分来源的方法众多,但不同方法之间对比的研究较少.本研究基于原位样品采集,室内实验测试,利用直接对比法、多元线性混合模型(IsoSource)、贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)和吸水深度模型分析植物水分来源,并对比各方法的优缺点.结果 表明:相对于多元线性混合模型(IsoSource)而言,贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)具有更好的水源区分性能,但对数据要求较高,且植物木质部水和潜在水源同位素组成的标准差越小,模型运行结果的可信度更高.本研究中贝叶斯混合模型(MixSIR)为最优解.在利用稳定氢氧同位素技术确定植物水分来源时,可先通过直接对比法定性判断植物可能利用的潜在水源,然后再用多元线性混合模型(IsoSource)、贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)计算出各潜在水源对植物的贡献率和贡献范围,必要时可评估模型性能,选择出最优模型,定量分析植物的水分来源.若植物主要吸收利用不同土层深度的土壤水,可结合吸水深度模型计算出植物吸收土壤水的平均深度.本研究为干旱半干旱地区利用同位素技术确定植物水分来源方法的选择提供了理论依据.

关键词：稳定氧同位素、植物水分来源、贝叶斯混合模型、模型对比

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资助基金：国家自然科学基金面上项目;甘肃省高等学校创新团队项目

在线出版日期：2020-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1356-1368