西双版纳石灰山热带季节性湿润林内部分植物的水分利用策略

论文摘要

石灰岩在云南占有较大的面积,其中西双版纳地区约占19%,分布于此的石灰山热带季节性湿润林的生存环境十分恶劣。林内岩石覆盖率在80%以上,土壤只在岩隙之间聚集,富含腐殖质,呈暗褐色,树木生长于石缝之中,根系盘旋于岩石之上或来往于岩石之中以吸收水分和养分。2005年11月～2007年2月期间,在西双版纳石灰山热带季节性湿润林内收集各种水分及植物叶片进行稳定性碳、氢、氧同位素测定,确定林内部分植物的水分来源及利用效率,明确西双版纳石灰山热带季节性湿润林内部分植物的生存机理,为保护脆弱石灰山热带季节性湿润林提供理论依据。主要研究内容包括:1、收集林内各种水分,包括穿透雨水、雾水、地下水、溪水、土壤水、空旷地雨水、植物木质部水,进行稳定性氢氧同位素测定以确定植物水分来源;2、测定潺槁木姜子（Litsea glutinosa）和羽叶白头树（Garuga pinnata）根系处土壤体积含水量的昼夜变化,确定是否有水分再分配（Hydraulic Redistribution,HR）现象发生;3、测定不同深度土壤体积含水量的季节变化;4、测定不同深度土壤水势的季节变化;5、采集不同植物叶片,进行稳定性碳同位素测定以确定植物水分利用效率。结果表明:1)植物木质部水分δ18O范围是-13‰～-7.3‰,δD范围是-108‰～-54‰;土壤水δ18O范围是-12.3‰～-4‰,δD范围是-105‰～-40‰;地下水δ18O范围是-10.1‰～-5.9‰,δD范围是-73‰～-50‰,由以上结果表明林内植物主要利用土壤水及地下水;2)潺槁木姜子（L. glutinosa）和羽叶白头树（G. pinnata）白天与夜晚同一深度的土壤体积含水量没有显著变化（P>0.05）,这两种树没有水分再分配的现象发生。3)林内土壤体积含水量最高值出现在雨季（5～10月）10 cm深度处为（30.2±4.3）%,最低土壤体积含水量出现在干热季（2～4月）75 cm深度处为（12.4±0.2）%。4)林内土壤水势在干热季（2～4月）75 cm深度处达到最低值为-0.055 MPa,雨季（5～10月）在30 cm处出现最低值为-0.039 MPa。5)潺槁木姜子（L. glutinosa）的水分利用效率与闭花木（Cleistanthus saichikii）有显著差异（P=0.019,P<0.05）,其与清香木（Pistacia weinmannifolia）的水分利用效率也有显著差异（P=0.004,P<0.05）,即雾凉季时潺槁木姜子的水分利用效率低于清香木和闭花木的水分利用效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 研究地区概况与研究方法
• 2.1 研究地区概况
• 2.2 实验设计
• 2.3 取样及测定方法
• 2.3.1 土壤水势的测定
• 2.3.2 土壤体积含水量的测定
• 2.3.3 降雨量和环境温湿度的测定
• 2.3.4 穿透水和雾水的收集
• 2.3.5 土壤水和地下水的取样
• 2.3.6 植物木质部水分的取样
• 13C的测定'>2.3.7 叶片采集及δ¹³C的测定
• 2.3.8 计算与统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 土壤水势的季节变化
• 3.2 土壤体积含水量昼夜变化
• 3.3 稳定性氢、氧及碳同位素分析
• 180和δD变化'>3.3.1 雨水的δ¹⁸0和δD变化
• 180和δD变化'>3.3.2 穿透雨水、滴落雾水、土壤水、地下水及植物木质部水的δ ¹⁸0和δD变化
• 13C)比较'>3.3.3 三种植物的稳定性碳同位素(δ¹³C)比较
• 13C)'>3.3.4 三种优势物种植物叶片的碳同位素判别(△¹³C)
• 3.4 不同深度土壤体积含水量的季节变化
• 4 讨论
• 4.1 石灰山热带季节性湿润林内土壤水势变化
• 4.2 石灰山热带季节性湿润林内植物水分再分配
• 4.3 林内植物水分来源
• 4.4 植物水分利用效率分析
• 5 结论
• 6 问题和展望
• 1. 问题
• 2. 展望
• 参考文献
• 论文发表目录
• 会议论文
• 致谢