亞熱帶濕潤區(qū)樟樹吸水的土層來源及研究方法對比
發(fā)布時間:2022-02-11 13:03
以長沙地區(qū)針闊混交林內(nèi)的樟樹為對象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟樹莖桿水穩(wěn)定同位素觀測數(shù)據(jù),利用直接比較法、水線法(δ2H和δ18O的線性關(guān)系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟樹吸收水分的土層來源的季節(jié)變化,并比較4種方法的優(yōu)缺點,旨在為植物水分利用來源研究提供新思路。結(jié)果表明:在判別樟樹吸收水分的土層來源中,4種方法的判別結(jié)果基本一致。觀測期內(nèi),樟樹吸水層位存在明顯季節(jié)變化。在2017年3—6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的濕潤期,樟樹分別主要利用0—20,0—40,0—20 cm土層的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期(7—9月),樟樹分別主要利用20—60,0—60,60—100 cm土層的土壤水。在各層土壤水穩(wěn)定同位素組成不存在明顯差異時,水線法可很好地揭示樟樹吸收水分的土層來源,而其他方法均無法判別樟樹吸水層位。Iso-Source模型分別基于δ2H和δ18O計算得到的樟樹主要吸水層位及其...
【文章來源】:水土保持學(xué)報. 2020,34(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1 日降水量和土壤含水量隨時間的變化
樟樹莖桿水中δ2H和δ18O分別在-68.91‰~-21.29‰和-9.04‰~-3.72‰的范圍內(nèi)變化。與降水和土壤水中穩(wěn)定同位素變化相似,樟樹莖桿水中穩(wěn)定同位素組成也表現(xiàn)出明顯季節(jié)變化。在濕潤期,樟樹莖桿水中δ2H和δ18O整體偏正,分別為-42.39‰±12.84‰和-6.04‰±1.49‰。在干旱期,樟樹莖桿水中的δ2H和δ18O較濕潤期偏負(fù),分別為-51.55‰±7.04‰和-7.27‰±0.70‰。表1 降水、樟樹莖桿水和土壤水中δ2H和δ18O統(tǒng)計 項目 δ2H/ ‰ δ18O/ ‰ 整個觀測期 濕潤期 干旱期 整個觀測期 濕潤期 干旱期 最小值 最大值 最小值 最大值 降水 -94.97 30.53 -22.73±24.27 -64.68±16.76 -13.32 2.85 -5.61±2.81 -9.30±2.20 樟樹 -68.91 -21.29 -42.39±12.84 -51.55±7.04 -9.04 -3.72 -6.04±1.49 -7.27±0.70 0—10 cm -80.26 -8.32 -36.53±18.17 -67.31±9.92 -10.42 -2.52 -5.71±2.15 -8.49±1.68 10—20 cm -80.41 -16.79 -41.98±17.34 -68.54±6.40 -10.58 -3.67 -6.34±1.91 -9.13±0.99 20—40 cm -70.49 -18.00 -47.94±15.35 -61.19±5.09 -9.87 -3.83 -7.15±1.57 -8.63±0.66 40—60 cm -66.96 -15.42 -50.31±12.45 -52.13±8.35 -9.47 -3.80 -7.49±1.29 -7.72±0.89 60—100 cm -65.81 -22.22 -49.10±10.57 -44.03±8.08 -9.30 -4.64 -7.40±1.09 -7.24±0.67 注:表中濕潤期和干旱期數(shù)據(jù)為年平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
在各濕潤期的5—6月以及在2018年7—9月的干旱期,由于大降水事件(日降水量≥25 mm)對土壤水的補(bǔ)給較深,土壤水中δ2H和δ18O隨土層深度增加不存在明顯梯度變化,即各土層中δ2H和δ18O差異較小。因此,無法通過比較樟樹莖桿水和土壤水中穩(wěn)定同位素組成判別樟樹吸收水分的土層來源。2.3.2 水線法判別樟樹吸水的土層來源
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]提取方法對土壤水同位素和植物水源分割的影響[J]. 馬小軍,靳靜靜,司炳成,向偉,王洪秀. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(06)
[2]長沙地區(qū)樟樹林土壤水穩(wěn)定同位素特征及其對土壤水分運(yùn)動的指示[J]. 戴軍杰,章新平,羅紫東,王銳,劉;,賀新光. 環(huán)境科學(xué)研究. 2019(06)
[3]北京山區(qū)側(cè)柏和栓皮櫟的水分利用特征[J]. 劉自強(qiáng),余新曉,賈國棟,賈劍波,婁源海,張坤. 林業(yè)科學(xué). 2016(09)
[4]洞庭湖流域不同水體中同位素研究[J]. 黃一民,宋獻(xiàn)方,章新平,何清華,韓青,凡非得,賀偉. 地理科學(xué). 2016(08)
[5]長沙地區(qū)近地面水汽中氫氧穩(wěn)定同位素的變化特征[J]. 姚天次,章新平,謝宇龍,黃煌,張婉君. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[6]亞熱帶樟樹樹干液流通量變化規(guī)律[J]. 羅紫東,關(guān)華德,章新平,劉娜,張賜成,姚天次. 熱帶地理. 2016(04)
[7]基于SPAC系統(tǒng)干旱區(qū)水分循環(huán)和水分來源研究方法綜述[J]. 壽文凱,胡飛龍,阿拉木薩,劉志民. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(08)
[8]利用穩(wěn)定氫氧同位素定量區(qū)分栓皮櫟旱季水分來源的方法比較[J]. 鄧文平,余新曉,賈國棟,李亞軍,劉玉潔,白艷婧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[9]激光同位素分析儀測定液態(tài)水的氫氧同位素及其光譜污染修正[J]. 劉文茹,彭新華,沈業(yè)杰,陳效民. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(05)
[10]不同水汽來源對湖南長沙地區(qū)降水中δD、δ18O的影響[J]. 吳華武,章新平,關(guān)華德,孫廣祿,黃一民,張婷婷. 自然資源學(xué)報. 2012(08)
碩士論文
[1]基于穩(wěn)定氧同位素的黃土丘陵區(qū)不同樹齡棗樹土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
本文編號:3620330
【文章來源】:水土保持學(xué)報. 2020,34(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1 日降水量和土壤含水量隨時間的變化
樟樹莖桿水中δ2H和δ18O分別在-68.91‰~-21.29‰和-9.04‰~-3.72‰的范圍內(nèi)變化。與降水和土壤水中穩(wěn)定同位素變化相似,樟樹莖桿水中穩(wěn)定同位素組成也表現(xiàn)出明顯季節(jié)變化。在濕潤期,樟樹莖桿水中δ2H和δ18O整體偏正,分別為-42.39‰±12.84‰和-6.04‰±1.49‰。在干旱期,樟樹莖桿水中的δ2H和δ18O較濕潤期偏負(fù),分別為-51.55‰±7.04‰和-7.27‰±0.70‰。表1 降水、樟樹莖桿水和土壤水中δ2H和δ18O統(tǒng)計 項目 δ2H/ ‰ δ18O/ ‰ 整個觀測期 濕潤期 干旱期 整個觀測期 濕潤期 干旱期 最小值 最大值 最小值 最大值 降水 -94.97 30.53 -22.73±24.27 -64.68±16.76 -13.32 2.85 -5.61±2.81 -9.30±2.20 樟樹 -68.91 -21.29 -42.39±12.84 -51.55±7.04 -9.04 -3.72 -6.04±1.49 -7.27±0.70 0—10 cm -80.26 -8.32 -36.53±18.17 -67.31±9.92 -10.42 -2.52 -5.71±2.15 -8.49±1.68 10—20 cm -80.41 -16.79 -41.98±17.34 -68.54±6.40 -10.58 -3.67 -6.34±1.91 -9.13±0.99 20—40 cm -70.49 -18.00 -47.94±15.35 -61.19±5.09 -9.87 -3.83 -7.15±1.57 -8.63±0.66 40—60 cm -66.96 -15.42 -50.31±12.45 -52.13±8.35 -9.47 -3.80 -7.49±1.29 -7.72±0.89 60—100 cm -65.81 -22.22 -49.10±10.57 -44.03±8.08 -9.30 -4.64 -7.40±1.09 -7.24±0.67 注:表中濕潤期和干旱期數(shù)據(jù)為年平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
在各濕潤期的5—6月以及在2018年7—9月的干旱期,由于大降水事件(日降水量≥25 mm)對土壤水的補(bǔ)給較深,土壤水中δ2H和δ18O隨土層深度增加不存在明顯梯度變化,即各土層中δ2H和δ18O差異較小。因此,無法通過比較樟樹莖桿水和土壤水中穩(wěn)定同位素組成判別樟樹吸收水分的土層來源。2.3.2 水線法判別樟樹吸水的土層來源
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]提取方法對土壤水同位素和植物水源分割的影響[J]. 馬小軍,靳靜靜,司炳成,向偉,王洪秀. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(06)
[2]長沙地區(qū)樟樹林土壤水穩(wěn)定同位素特征及其對土壤水分運(yùn)動的指示[J]. 戴軍杰,章新平,羅紫東,王銳,劉;,賀新光. 環(huán)境科學(xué)研究. 2019(06)
[3]北京山區(qū)側(cè)柏和栓皮櫟的水分利用特征[J]. 劉自強(qiáng),余新曉,賈國棟,賈劍波,婁源海,張坤. 林業(yè)科學(xué). 2016(09)
[4]洞庭湖流域不同水體中同位素研究[J]. 黃一民,宋獻(xiàn)方,章新平,何清華,韓青,凡非得,賀偉. 地理科學(xué). 2016(08)
[5]長沙地區(qū)近地面水汽中氫氧穩(wěn)定同位素的變化特征[J]. 姚天次,章新平,謝宇龍,黃煌,張婉君. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[6]亞熱帶樟樹樹干液流通量變化規(guī)律[J]. 羅紫東,關(guān)華德,章新平,劉娜,張賜成,姚天次. 熱帶地理. 2016(04)
[7]基于SPAC系統(tǒng)干旱區(qū)水分循環(huán)和水分來源研究方法綜述[J]. 壽文凱,胡飛龍,阿拉木薩,劉志民. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(08)
[8]利用穩(wěn)定氫氧同位素定量區(qū)分栓皮櫟旱季水分來源的方法比較[J]. 鄧文平,余新曉,賈國棟,李亞軍,劉玉潔,白艷婧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[9]激光同位素分析儀測定液態(tài)水的氫氧同位素及其光譜污染修正[J]. 劉文茹,彭新華,沈業(yè)杰,陳效民. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(05)
[10]不同水汽來源對湖南長沙地區(qū)降水中δD、δ18O的影響[J]. 吳華武,章新平,關(guān)華德,孫廣祿,黃一民,張婷婷. 自然資源學(xué)報. 2012(08)
碩士論文
[1]基于穩(wěn)定氧同位素的黃土丘陵區(qū)不同樹齡棗樹土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
本文編號:3620330
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