寒温带兴安落叶松和白桦生长季水分利用特征

作者：葛照欣; 蔡体久; 段北星; 徐志鹏; 郎明翰; 满秀玲^*

来源：生态学报, 2023, 43(24): 10142-10155.

DOI：10.20103/j.stxb.202211023132

• 寒温带
• 大兴安岭北部
• 兴安落叶松
• 白桦
• 稳定同位素
• 水分利用特征

植物水分利用在生态系统水文循环及其生产力中起着重要作用。气候变化下寒温带森林水分胁迫逐渐加剧，对其典型树种水分利用特征的研究有助于理解寒温带森林生态系统的稳定性及可持续性。以大兴安岭北部典型树种兴安落叶松(Larix gmelinii)(L)和白桦(Betula platyphylla)(B)为研究对象，利用稳定同位素技术测定降雨、木质部水和土壤水中氢氧稳定同位素值(δD和δ18O),揭示不同水源δD和δ18O值的分布特征，并利用多源线性混合模型及树干边材液流通量，分析不同水源对2树种的利用率和利用量，揭示生长季兴安落叶松和白桦生长季水分利用特征变化。结果表明：(1)研究区的大气降雨和土壤水同位素均受蒸发的影响发生了一定程度的分馏，且土壤水同位素分馏程度存在树种间的差异，兴安落叶松分馏程度大于白桦。(2)降雨和蒸发对2个林分土壤含水率和土壤水稳定同位素值在上层土壤(0—10cm)影响强烈，而对中下层影响较小，且各层土壤水稳定同位素值表现出显著差异(P<0.05)。(3)在5月和9月兴安落叶松和白桦主要利用上层土壤水分，对上层土壤水分的利用率分别为64.7%、61.3%(L);61.5%、66.0%(B),日均利用量分别为2.00kg/d、1.10kg/d(L);6.74kg/d、2.75kg/d(B)。在6—8月兴安落叶松和白桦主要利用下层(20—40cm)土壤水分，对下层土壤水分的利用率分别为44.5%、48.1%、70.3%(L);49.3%、63.6%、74.7%(B),日均利用量分别为2.58kg/d、2.76kg/d、3.89kg/d(L);12.69kg/d、14.77kg/d、14.19kg/d(B)。生长季两树种表现出相似的水分来源，但对各土层土壤水的利用率存在差异，这种差异主要表现在6—8月白桦对下层土壤水的利用率显著大于兴安落叶松。这些发现说明在未来水分胁迫加剧的情况下，兴安落叶松比白桦具有更高的环境适应性。

• 单位
  东北林业大学