黃土丘陵區(qū)典型天然灌叢和人工灌叢優(yōu)勢植物土壤水分利用策略.pdf

1、細裂葉蓮蒿(Artemisia gmelinii)是黃土高原農(nóng)地退耕后長期存在的天然植物群落優(yōu)勢種。檸條錦雞兒(Caragana korshinskii)灌叢是黃土高原防治水土流失的主要人工群落類型。研究它們的水分利用策略對評價氣候暖于化趨勢下黃土高原生態(tài)建設(shè)可持續(xù)性具有重要意義。
　　該研究以退耕7年的天然草地細裂葉蓮蒿群落、退耕30年的天然草地細裂葉蓮蒿群落和退耕30年的人工灌木林檸條錦雞兒群落為研究對象，采用氧穩(wěn)定同位素比率

2、(δ18O)技術(shù)研究其對不同土層土壤水分利用的季節(jié)性變化，通過MixSIR模型量化各土層土壤水分利用的貢獻。結(jié)果表明:
　　(1)土壤含水量的變化一方面受氣候如降雨、蒸發(fā)影響，一方面受植物生長狀況影響，各樣地土壤含水率隨季節(jié)變化趨勢不同。退耕30年的人工灌木林檸條錦雞兒樣地土壤含水率整體低于退耕7年和30年的細裂葉蓮蒿樣地?？傮w而言，在采樣日期內(nèi)各樣地土壤剖面土壤含水率在0-40 cm土層變化明顯。
　　(2)土壤水δ18O

3、在0-10 cm土層蒸發(fā)富集明顯，隨著土層的增加，土壤水δ18O逐漸接近一個穩(wěn)定值-7.47‰。植物莖水氧同位素值隨植物種類、采樣日期而變化。
　　(3)隨著季節(jié)變化，退耕7年的天然草地細裂葉蓮蒿和退耕30年的人工灌木林檸條錦雞兒植物水分來源可在不同土層之間較為靈活地轉(zhuǎn)換，當淺層(0-40 m)土壤水可利用時，植物主要利用40 cm以上的土壤水分;當淺層土壤干燥時，主要吸收40-80 cm土層土壤的水分。退耕30年天然草地中細裂葉

4、蓮蒿主要依賴于0-10cm表層土壤的水分。這表明在未來極端干旱事件發(fā)生頻率增大的情況下，退耕7年的天然草地細裂葉蓮蒿和退耕30年的人工灌木林檸條錦雞兒具有更大的生存優(yōu)勢，而退耕30年的天然草地細裂葉蓮蒿受干旱等極端天氣影響更為嚴重。
　　(4)相比IsoSource模型，MixSIR模型考慮了不確定性分析，干旱半干旱地區(qū)土壤水異質(zhì)性大，使用MixSIR模型結(jié)果更精確。模型的不確定性輸入對結(jié)果有很大影響，增加采樣重復，增大采樣頻率也