亚热带湿润区樟树吸水的土层来源及研究方法对比
发布时间：2022-02-11 13:03
以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ2H和δ18O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变化,并比较4种方法的优缺点,旨在为植物水分利用来源研究提供新思路。结果表明:在判别樟树吸收水分的土层来源中,4种方法的判别结果基本一致。观测期内,樟树吸水层位存在明显季节变化。在2017年3—6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的湿润期,樟树分别主要利用0—20,0—40,0—20 cm土层的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期（7—9月）,樟树分别主要利用20—60,0—60,60—100 cm土层的土壤水。在各层土壤水稳定同位素组成不存在明显差异时,水线法可很好地揭示樟树吸收水分的土层来源,而其他方法均无法判别樟树吸水层位。Iso-Source模型分别基于δ2H和δ18O计算得到的樟树主要吸水层位及其...
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图1 日降水量和土壤含水量随时间的变化
樟树茎杆水中δ2H和δ18O分别在-68.91‰～-21.29‰和-9.04‰～-3.72‰的范围内变化。与降水和土壤水中稳定同位素变化相似,樟树茎杆水中稳定同位素组成也表现出明显季节变化。在湿润期,樟树茎杆水中δ2H和δ18O整体偏正,分别为-42.39‰±12.84‰和-6.04‰±1.49‰。在干旱期,樟树茎杆水中的δ2H和δ18O较湿润期偏负,分别为-51.55‰±7.04‰和-7.27‰±0.70‰。表1 降水、樟树茎杆水和土壤水中δ2H和δ18O统计 项目 δ2H/ ‰ δ18O/ ‰ 整个观测期 湿润期 干旱期 整个观测期 湿润期 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 樟树 -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:表中湿润期和干旱期数据为年平均值±标准差。
在各湿润期的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)对土壤水的补给较深,土壤水中δ2H和δ18O随土层深度增加不存在明显梯度变化,即各土层中δ2H和δ18O差异较小。因此,无法通过比较樟树茎杆水和土壤水中稳定同位素组成判别樟树吸收水分的土层来源。2.3.2 水线法判别樟树吸水的土层来源
【参考文献】：
期刊论文
[1]提取方法对土壤水同位素和植物水源分割的影响[J]. 马小军,靳静静,司炳成,向伟,王洪秀. 应用生态学报. 2019(06)
[2]长沙地区樟树林土壤水稳定同位素特征及其对土壤水分运动的指示[J]. 戴军杰,章新平,罗紫东,王锐,刘福基,贺新光. 环境科学研究. 2019(06)
[3]北京山区侧柏和栓皮栎的水分利用特征[J]. 刘自强,余新晓,贾国栋,贾剑波,娄源海,张坤. 林业科学. 2016(09)
[4]洞庭湖流域不同水体中同位素研究[J]. 黄一民,宋献方,章新平,何清华,韩青,凡非得,贺伟. 地理科学. 2016(08)
[5]长沙地区近地面水汽中氢氧稳定同位素的变化特征[J]. 姚天次,章新平,谢宇龙,黄煌,张婉君. 环境科学学报. 2017(02)
[6]亚热带樟树树干液流通量变化规律[J]. 罗紫东,关华德,章新平,刘娜,张赐成,姚天次. 热带地理. 2016(04)
[7]基于SPAC系统干旱区水分循环和水分来源研究方法综述[J]. 寿文凯,胡飞龙,阿拉木萨,刘志民. 生态学杂志. 2013(08)
[8]利用稳定氢氧同位素定量区分栓皮栎旱季水分来源的方法比较[J]. 邓文平,余新晓,贾国栋,李亚军,刘玉洁,白艳婧. 应用基础与工程科学学报. 2013(03)
[9]激光同位素分析仪测定液态水的氢氧同位素及其光谱污染修正[J]. 刘文茹,彭新华,沈业杰,陈效民. 生态学杂志. 2013(05)
[10]不同水汽来源对湖南长沙地区降水中δD、δ18O的影响[J]. 吴华武,章新平,关华德,孙广禄,黄一民,张婷婷. 自然资源学报. 2012(08)
硕士论文
[1]基于稳定氧同位素的黄土丘陵区不同树龄枣树土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北农林科技大学 2018
本文编号：3620330
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图1 日降水量和土壤含水量随时间的变化
樟树茎杆水中δ2H和δ18O分别在-68.91‰～-21.29‰和-9.04‰～-3.72‰的范围内变化。与降水和土壤水中稳定同位素变化相似,樟树茎杆水中稳定同位素组成也表现出明显季节变化。在湿润期,樟树茎杆水中δ2H和δ18O整体偏正,分别为-42.39‰±12.84‰和-6.04‰±1.49‰。在干旱期,樟树茎杆水中的δ2H和δ18O较湿润期偏负,分别为-51.55‰±7.04‰和-7.27‰±0.70‰。表1 降水、樟树茎杆水和土壤水中δ2H和δ18O统计 项目 δ2H/ ‰ δ18O/ ‰ 整个观测期 湿润期 干旱期 整个观测期 湿润期 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 樟树 -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:表中湿润期和干旱期数据为年平均值±标准差。
在各湿润期的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)对土壤水的补给较深,土壤水中δ2H和δ18O随土层深度增加不存在明显梯度变化,即各土层中δ2H和δ18O差异较小。因此,无法通过比较樟树茎杆水和土壤水中稳定同位素组成判别樟树吸收水分的土层来源。2.3.2 水线法判别樟树吸水的土层来源
【参考文献】：
期刊论文
[1]提取方法对土壤水同位素和植物水源分割的影响[J]. 马小军,靳静静,司炳成,向伟,王洪秀. 应用生态学报. 2019(06)
[2]长沙地区樟树林土壤水稳定同位素特征及其对土壤水分运动的指示[J]. 戴军杰,章新平,罗紫东,王锐,刘福基,贺新光. 环境科学研究. 2019(06)
[3]北京山区侧柏和栓皮栎的水分利用特征[J]. 刘自强,余新晓,贾国栋,贾剑波,娄源海,张坤. 林业科学. 2016(09)
[4]洞庭湖流域不同水体中同位素研究[J]. 黄一民,宋献方,章新平,何清华,韩青,凡非得,贺伟. 地理科学. 2016(08)
[5]长沙地区近地面水汽中氢氧稳定同位素的变化特征[J]. 姚天次,章新平,谢宇龙,黄煌,张婉君. 环境科学学报. 2017(02)
[6]亚热带樟树树干液流通量变化规律[J]. 罗紫东,关华德,章新平,刘娜,张赐成,姚天次. 热带地理. 2016(04)
[7]基于SPAC系统干旱区水分循环和水分来源研究方法综述[J]. 寿文凯,胡飞龙,阿拉木萨,刘志民. 生态学杂志. 2013(08)
[8]利用稳定氢氧同位素定量区分栓皮栎旱季水分来源的方法比较[J]. 邓文平,余新晓,贾国栋,李亚军,刘玉洁,白艳婧. 应用基础与工程科学学报. 2013(03)
[9]激光同位素分析仪测定液态水的氢氧同位素及其光谱污染修正[J]. 刘文茹,彭新华,沈业杰,陈效民. 生态学杂志. 2013(05)
[10]不同水汽来源对湖南长沙地区降水中δD、δ18O的影响[J]. 吴华武,章新平,关华德,孙广禄,黄一民,张婷婷. 自然资源学报. 2012(08)
硕士论文
[1]基于稳定氧同位素的黄土丘陵区不同树龄枣树土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北农林科技大学 2018
本文编号：3620330
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