本文關(guān)鍵詞：北京山區(qū)典型樹種水分利用機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京林業(yè)大學(xué)》 2016年

基于穩(wěn)定同位素的北京山區(qū)典型樹種水分利用研究

郝玥  

【摘要】：北京山區(qū)不僅是北京市區(qū)的重要生態(tài)屏障,同時也是整個華北平原生態(tài)屏障。該地區(qū)處于暖溫帶亞濕潤區(qū),降水有限,且年內(nèi)分布不均,因而極易干旱且處于嚴(yán)重缺水的狀態(tài)。為揭示該地區(qū)森林植被在有限的水資源及旱季、雨季交替的情況下是如何正常生長發(fā)育成為不同的森林生態(tài)系統(tǒng),需要對森林植被利用水分的方式、來源及水分利用效率進(jìn)行研究,最終得出森林植被的水分利用機(jī)制。本研究加深了對植物適應(yīng)季節(jié)性干旱機(jī)制的探索,并且對山區(qū)植被恢復(fù)和重建工作有重要意義。本研究選取側(cè)柏(Platycladus orientalis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、油松(Pinus tabulaeformis)和栓皮櫟(Quercus variabilis)四種北京山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)典型樹種為研究對象,探討在不同季節(jié)、降雨前后水分利用來源及水分利用效率,得出水分利用機(jī)制的結(jié)論。通過采集典型樹種木質(zhì)部水分及不同深度土壤水分,利用氫氧穩(wěn)定同位素技術(shù),經(jīng)比較得到植物主要水分利用來源；進(jìn)一步通過Isosource方法得到各水源對植物的貢獻(xiàn)率；通過采集典型樹種葉片,利用碳穩(wěn)定同位素技術(shù),以碳穩(wěn)定同位素值指示植物水分利用效率,分析其在不同季節(jié)水分利用效率差異；最終從水分利用來源與水分利用效率兩個方面得出植物水分利用機(jī)制的季節(jié)性差異結(jié)論。主要研究結(jié)果如下：(1)在降水少的旱季,植物主要水分來源是中層及深層土壤水。在旱季前期,側(cè)柏、刺槐、油松主要的水分利用來源是20-40cm,栓皮櫟的水分利用來源是40-60cm；在旱季后期,經(jīng)歷長時期的干旱脅迫,側(cè)柏和油松傾向于從更深的土壤中獲得水分,水分利用來源深度是40-80cm和40-60cm；剌槐和油松的水分利用來源維持在20-40cm。 (2)在降雨更為豐富的雨季,植物的主要水分利用來源是淺層土壤水。在雨季前期,除油松利用較深層土壤水外,其它三個典型樹種利用淺層土壤水：側(cè)柏的水分利用來源是0-10cm,刺槐的的水分利用來源是0-20cm,栓皮櫟的水分利用來源是0-10cm和20-40cm。在雨季后期,植物的主要水分利用來源是淺層土壤水,側(cè)柏和刺槐的水分利用來源是0-20cm,油松利用表層和中層土壤水,栓皮櫟的水分利用來源是0-40cm。(3)植物響應(yīng)降雨的水分利用機(jī)制是：植物在降雨后初期主要利用表層土壤水,隨著時間的持續(xù)水分利用來源傾向于恢復(fù)到與降雨前相同的層次。(4)通過碳穩(wěn)定同位素的方法測定植物水分利用效率,發(fā)現(xiàn)四個對種中,油松的水分利用效率最低,栓皮櫟水分利用效率最高�？傮w來看,與2013-2014年相比,2014-2015年的水分利用效率更低,這是由于2014-2015年度更高的降雨量的影響。(5)對同一年度旱季和雨季的植物葉片813C值研究發(fā)現(xiàn),旱季植物具有更高的813C值,表明在干旱脅迫的環(huán)境下,典型樹種提高水分利用效率以適應(yīng)干旱環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S718.43
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