庐山不同海拔植物季节水分利用策略

摘要：

为探讨在气候变化下不同海拔植物对水分的响应及植物适应性变化,选择庐山不同海拔自然演替中典型树种山鸡椒(Litsea cubeba)、蜡瓣花(Corylopsis sinensis)、山茶(Camellia japonica)和老鼠矢(Sym-plocos stellaris)为研究对象,采用氢氧同位素技术,基于Iso-source模型量化水源贡献比例.结果表明:(1)土壤水、植物水的δD值呈现不同的季节特征,表现为旱季δD值比雨季更加贫化;土壤水、植物水δD值的海拔效应不明显,土壤水δD值总体呈现出表层富集而深层贫化.(2)随着海拔升高,植物主要水分来源存在差异.在雨季,山鸡椒对表层(0—10 cm)土壤水分的比例呈现逐渐增加趋势,山茶对下层(30—50 cm)土壤水的比例逐渐增大,在旱季,蜡瓣花对表层土壤水的吸收比例逐渐降低.(3)植物的主要水分来源存在季节性差异,且不同海拔的同种植物表现不一.海拔1287 m区,雨季表层(0—10 cm)土壤水分对蜡瓣花的贡献率为68.50％,旱季仅占9.00％,而对山茶的贡献率从3.10％变为76.50％;海拔1078 m区,随雨旱交替,山鸡椒从均匀(0—50 cm)吸收土壤水变为优先利用表层(82.20％)给土壤水,蜡瓣花从主要吸收利用上层(0—20 cm,74.40％)土层变为均匀用水,山茶主要从深层转为上层(66.18％),老鼠矢从下层转向表层(86.40％);海拔884 m区,在雨季,山鸡椒、山茶、老鼠矢主要水分来源分别是10—40 cm(88.20％),40—50 cm(91.80％)和0—50 cm,但旱季均优先利用表层.(4)土壤表层水对山茶具有一定贡献,但其贡献比例比山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢低,40—50 cm土壤水是其主要来源,与其他树种保持协调生长;但其他3种树种存在一定的水分竞争,且不同海拔的竞争程度不一.综上所述,植物水分来源存在海拔差异、季节效应以适应不同环境因子的限制,山茶具有与山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢协同的水分利用模式,山鸡椒、蜡瓣花、老鼠矢三者间存在水分竞争,且在各个海拔的竞争程度不一.本研究对亚热带地区生态系统树种配置及保护、庐山植被生态水文耦合模型的建立提供科学的理论参考.

关键词：气候变化、季节性用水、氢氧同位素、植物用水策略、植物适应性

所属期刊栏目：35

分类号：S715-3(林业基础科学)

资助基金：江西省林业厅科技创新专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：341-348