黄土丘陵区植被群落水分利用策略对干旱胁迫的响应

• Published in: 水土保持学报 Vol. 37; no. 1; pp. 280 - 288
• Main Authors: 罗立娇, 高晓东, 赵连豪, 安庆蓉, 马南方, 赵西宁
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北农林科技大学水土保持研究所,陕西 杨凌 712100%西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100%中国科学院水利部水土保持研究所,陕西 杨凌 712100 2023; 中国科学院大学,北京 100049%中国科学院水利部水土保持研究所,陕西 杨凌 712100; 中国科学院水利部水土保持研究所,陕西 杨凌 712100
• Subjects: MixSIAR模型; 稳定同位素; 干旱胁迫; 气候变化; 水分来源
• ISSN: 1009-2242
• DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2023.01.036

S715.3; 为探讨气候变化下灌草群落中主要植物水分来源差异及动态变化.以黄土高原典型自然恢复植物(油蒿、苜蓿与藜)为研究对象,通过减少自然降水的15％(中度干旱)与30％(极端干旱)来控制干旱程度,研究植物水分利用来源与生长对干旱胁迫的响应特征.将植被群落潜在水源划分为浅层(0—20 cm)、中层(20—60 cm)与深层(60—120 cm)土壤水,采用稳定水同位素技术与MixSIAR模型定量分析不同干旱胁迫程度(减雨30％、减雨15％与对照)下植被根系水分吸收特征.结果表明:(1)土壤水与植物水中稳定氢氧同位素值(δD和δ18 O)均位于当地大气降水线的右下方,说明土壤水同位素受蒸发影响发生富集;(2)3种典型植物在遭遇干旱胁迫时,其水分利用来源均可灵活转换于不同土层之间,呈浅层土壤水分利用比例减少,中层与深层土壤水分利用比例增加的规律,且随干旱胁迫程度增大愈加明显;(3)不同植被响应干旱胁迫的水分利用策略不同,平地,减雨30％、减雨15％及CK处理下油蒿均主要利用浅层土壤水(贡献率分别为48.2％,52.7％,57.6％),而藜分别主要利用来自中层(43.5％)、浅层(49.6％)与浅层土壤水(53.6％);坡地,减雨30％、减雨15％及CK处理下油蒿均主要利用浅层土壤水(贡献率分别为42.5％,44.5％,58.1％),而苜蓿分别主要利用来自中层(40.9％)、中层(46.7％)与浅层土壤水(53.9％).这表明半干旱黄土丘陵区植被群落主要物种可通过可塑性转换水分来源以应对干旱胁迫,并在空间上分割群落水源以有效缓解对水分资源的竞争压力,从而通过在水分资源利用上的生态位分化促进物种间的共存.