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同位素 | 利用穩定同位素研究亞高山生境植物水源差異

更新時間:2022-05-13      點擊次數:3934

       水(shui)分是(shi)植物(wu)生(sheng)(sheng)長(chang)*的(de)(de)(de)(de)因素,水(shui)分有(you)效性的(de)(de)(de)(de)波動(dong)直接(jie)影響(xiang)植物(wu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)、數量(liang)和空間分布(bu)。在全(quan)球氣候變(bian)(bian)化下,區(qu)域降水(shui)格局已(yi)經發生(sheng)(sheng)了(le)改(gai)變(bian)(bian)。植物(wu)不(bu)同(tong)水(shui)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)貢獻(xian)率(lv)反映了(le)生(sheng)(sheng)態系統對(dui)氣候變(bian)(bian)化的(de)(de)(de)(de)響(xiang)應程度(du)。因此(ci),追蹤和分析植物(wu)水(shui)源(yuan)可以為研(yan)究全(quan)球氣候變(bian)(bian)化提供參考(kao)。祁(qi)(qi)連山位(wei)于青藏高原東(dong)北(bei)緣,是(shi)中國(guo)西北(bei)地區(qu)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)態屏障。因此(ci),研(yan)究亞(ya)高山生(sheng)(sheng)境植物(wu)水(shui)源(yuan)對(dui)于理(li)解祁(qi)(qi)連山生(sheng)(sheng)態和水(shui)文過程具有(you)重(zhong)要意義。已(yi)有(you)很多學者(zhe)利(li)用氫氧(yang)穩定同(tong)位(wei)素(δ2H和δ18O)進行了(le)諸如此(ci)類的(de)(de)(de)(de)研(yan)究,但關(guan)于亞(ya)高山生(sheng)(sheng)境不(bu)同(tong)坡(po)向植物(wu)水(shui)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究鮮少報道。

       基于此,在本(ben)研究(jiu)中,來自(zi)西北師范(fan)大學和(he)中科院(yuan)西北生(sheng)態環境(jing)資(zi)源(yuan)(yuan)研究(jiu)所(suo)的(de)(de)研究(jiu)團隊監測了(le)青藏高原(yuan)東(dong)北緣(yuan)祁連(lian)山東(dong)段(duan)冷龍嶺北坡的(de)(de)上池溝的(de)(de)降水(shui)(shui)(shui)、土壤水(shui)(shui)(shui)、木質部水(shui)(shui)(shui)、降水(shui)(shui)(shui)和(he)泉水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)穩定(ding)同位素(su)組成以及相(xiang)關(guan)環境(jing)變量(氣象和(he)土壤水(shui)(shui)(shui)變量),利用LI-2100全自(zi)動真(zhen)空冷凝抽提(ti)系統提(ti)取(qu)土壤和(he)木質部中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分(fen),并(bing)利用ABB LGR T-LWIA-45-EP液態水(shui)(shui)(shui)同位素(su)分(fen)析儀測定(ding)所(suo)有水(shui)(shui)(shui)樣的(de)(de)δ2H值和(he)δ18O值。基于這些(xie)數據,分(fen)析了(le)不同水(shui)(shui)(shui)體(ti)穩定(ding)同位素(su)的(de)(de)變化,并(bing)利用多(duo)源(yuan)(yuan)線(xian)性混合模(mo)型(IsoSource)計(ji)算(suan)不同水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)對植物(wu)的(de)(de)相(xiang)對貢獻率。

      結論(lun):青藏高(gao)(gao)原東北(bei)緣的(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山生(sheng)(sheng)(sheng)境(jing)(jing)中灌(guan)(guan)(guan)木(mu)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)吸收特(te)征相(xiang)似。特(te)別是灌(guan)(guan)(guan)木(mu)木(mu)質部(bu)水(shui)(shui)分(fen)主要來(lai)源(yuan)于0-30cm土(tu)(tu)壤(rang)(rang)水(shui)(shui)。在(zai)降水(shui)(shui)量(liang)(liang)少或(huo)需(xu)水(shui)(shui)量(liang)(liang)大的(de)(de)(de)(de)月份(fen),同(tong)一生(sheng)(sheng)(sheng)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)爭奪淺層土(tu)(tu)壤(rang)(rang)水(shui)(shui)。在(zai)此期間,為(wei)了(le)滿足(zu)生(sheng)(sheng)(sheng)長所需(xu)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen),一些亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)增(zeng)加了(le)對深(shen)層土(tu)(tu)壤(rang)(rang)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)利(li)(li)用,導致同(tong)一生(sheng)(sheng)(sheng)境(jing)(jing)中亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)水(shui)(shui)源(yuan)存(cun)在(zai)明顯(xian)差異。同(tong)樣,在(zai)旱季(ji)或(huo)生(sheng)(sheng)(sheng)長季(ji),半陽坡或(huo)半陰坡的(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)對深(shen)層土(tu)(tu)壤(rang)(rang)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)利(li)(li)用增(zeng)加,導致不同(tong)生(sheng)(sheng)(sheng)境(jing)(jing)中同(tong)一亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)物種水(shui)(shui)源(yuan)存(cun)在(zai)顯(xian)著(zhu)差異。與其(qi)他亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山灌(guan)(guan)(guan)木(mu)相(xiang)比,杯(bei)腺柳(liu)(Salix cupularis),山生(sheng)(sheng)(sheng)柳(liu)(Salix oritrepha),金露梅(Potentilla fruticosa),硬(ying)葉(xie)柳(liu)(Salix sclerophylla),烈香杜(du)鵑(juan)(Rhododendron anthopogonoides)和 隴蜀杜(du)鵑(juan)(Rhododendron przewalskii)根據降水(shui)(shui)和土(tu)(tu)壤(rang)(rang)水(shui)(shui)條件改變(bian)了(le)其(qi)水(shui)(shui)分(fen)利(li)(li)用模式(shi),表明其(qi)具有較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)(jing)適應性。在(zai)全球(qiu)變(bian)化背景(jing)下(xia),為(wei)了(le)恢(hui)復亞(ya)(ya)高(gao)(gao)山生(sheng)(sheng)(sheng)態環境(jing)(jing),應選擇能夠在(zai)旱季(ji)或(huo)生(sheng)(sheng)(sheng)長季(ji)調(diao)整其(qi)水(shui)(shui)分(fen)利(li)(li)用策略的(de)(de)(de)(de)灌(guan)(guan)(guan)木(mu)樹種。


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