新文速递 | 不同降雨条件下北京土石山区乔灌混生植物的水分吸收和生态位特征

学术科学 2024-11-19 21:40 北京

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分析同一林分内上层乔木与下层灌木在不同降雨事件下的水分吸收和生态位变化特征, 探究混生植物的水分利用策略及对水分的竞争/互补关系, 可为北京土石山区植被恢复和管理提供理论依据。在不同降雨类型(干旱期发生的小雨, 简称“干旱小雨”; 相对湿润期发生的中雨, 简称“湿润中雨”; 干旱期发生的暴雨, 简称“干旱暴雨”)雨前和雨后1–4天内分别采集乔木(刺槐(Robinia pseudoacacia)、栾树(Koelreuteria paniculata)和侧柏(Platycladus orientalis))和灌木(荆条(Vitex negundo))的木质部、土壤、地下水和雨水样品, 分析其稳定同位素特征及其动态变化, 运用MixSIAR模型计算植物对各种潜在水源的利用比例, 并应用Levine指数和Levins重叠指数计算水分生态位宽度和生态位重叠度。结果表明: 土壤含水量和同位素组成、乔木和灌木吸水深度和水分生态位特征均受降雨类型的影响。(1)干旱小雨后灌木的水分利用对降水更为敏感, 其利用水源由深层土壤向上层土壤转移, 而乔木水分来源依然以地下水为主; 湿润中雨后, 不同林分的乔木和灌木均以0–40 cm土壤水为主要水分来源; 干旱暴雨改变了乔木和灌木的水分利用策略, 雨后灌木的主要水分来源均为0–40 cm浅层土壤水分, 而乔木对不同土层的吸水量趋于均匀。(2)干旱小雨前后, 刺槐和栾树生态位宽度低于对应林下灌木, 而干旱暴雨前后栾树生态位宽度高于林下灌木。侧柏和林下荆条生态位宽度对降雨的响应一致, 即荆条生态位宽度在雨后第1天陡增, 侧柏生态位宽度在雨后第2天陡增。干旱小雨前, 刺槐和林下荆条水分生态位重叠较大, 雨后其随降雨天数增加而递减。除干旱小雨前乔木和灌木具有相同水分来源之外, 乔木和灌木面对降雨具有不同水分利用策略, 从而避免了彼此间水分竞争。

稿件信息

周红娟, 刘子赫, 刘柯言, 张初蕊, 胡旭, 韩璐, 陈立欣. 不同降雨条件下北京土石山区乔灌混生植物的水分吸收和生态位特征. 植物生态学报, 2024, DOI: 10.17521/cjpe.2024.0057

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