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面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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水保所在黃土高原植被水分利用策略研究中獲進展

2021-12-29 水土保持研究所
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語音播報

  近日,中國科學院水利部水土保持研究所研究員馮浩團隊在Agricultural and Forest Meteorology上,連續發表題為Phenology determines water use strategies of three economic tree species in the semi-arid Loess Plateau of ChinaPrecipitation dominates the transpiration of both the economic forest (Malus pumila) and ecological forest (Robinia pseudoacacia) on the Loess Plateau after about 15 years of water depletion in deep soil的研究論文。
  黃土高原經濟樹種具有經濟效益,并對保護脆弱的水文生態環境具有重要意義。然而,其用水策略及對旱地環境的生態適應性仍有待探究。該研究利用穩定性氫、氧和碳同位素研究了桃樹、核桃樹和蘋果樹的水分利用策略。研究發現,桃樹利用了較多的淺層土壤水,而核桃樹和蘋果樹在高需水時期使用了更多的深層土壤水。核桃樹在整個生長季對深層土壤水分的依賴程度更高,深層土壤水的貢獻率為46.2%,而桃樹和蘋果樹分別為26.0%和24.0%。此外,核桃樹深層土壤水分和葉片δ13C均低于桃樹和蘋果樹。研究結果表明,三種雨養經濟樹種的物候期差異影響了水源的利用。三種樹種的水分利用策略存在差異,核桃具有通過吸收深層土壤水分來減輕水分脅迫的生態可塑性,桃樹和蘋果樹具有較高的水分利用效率。該研究對評價有限水分環境下經濟樹種的水分利用特性和干旱脅迫響應具有重要意義。

  為比較經濟林和生態林的耗水差異,科研人員利用氫氧穩定同位素技術結合熱耗散探針研究了黃土高原半干旱區經濟林蘋果樹和生態林刺槐的土壤耗水特征及土壤干燥對植物蒸騰的影響。研究發現,蘋果樹和刺槐林均有嚴重的水分虧缺狀況,耗水速率分別為51.4 mm yr–1和120.4 mm yr–1。蘋果樹和刺槐的淺層土壤水對蒸騰的貢獻率分別為68.1%和80.9%,并且它們的日蒸騰量在生長季內沒有顯著性差異。研究表明,深層土壤干燥導致深層土壤缺乏可持續的根系吸水,并且蒸騰的變化主要由降水引起。該研究深化了關于深層土壤水分抽取對樹木蒸騰影響的認識,對黃土高原等水文地質條件相似地區的可持續造林具有重要意義。 

  研究工作得到國家自然科學基金、高等學校學科創新引智計劃等的資助。

  論文鏈接:1、2

圖1.桃樹、核桃樹和蘋果樹不同土層土壤水分對木質部水分相對貢獻比例的季節變化

圖2.蘋果樹和刺槐蒸騰量的日變化  

打印 責任編輯:閻芳

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