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石灰山季节性湿润林内植物的水分获取方式

发布时间:2013-08-06
来源:科技外事处

石灰岩山地的土壤浅薄、岩石出露率一般>80%,岩石之间常有许多空隙而漏水,故即使在多雨的湿润地区,植物也频繁地遭受着干旱胁迫。石灰山森林是西双版纳的主要植被类型之一,约有10%的植物只能生长在石灰岩喀斯特之上,因该地区一年中有半年的旱季,植物遭受的干旱胁迫尤为严重,使得该生态系统十分脆弱、破坏后极难恢复和重建(Zhu et al., 1998)。

季节性干旱的石灰山森林中,植物的叶片特征、进化适应和生长方式均与季节性水分的供应有关(Holbrook et al., 1995)。该生境中的植物尤其是常绿树种如何适应旱季缺水、保持其叶片的正常生理功能和生长具有重要的生态学意义。植物可能对干旱采取了不同的适应策略,或者通过较发达的根系深入到含水较多的岩层中保持水分供应(Querejeta et al., 2007)。然而,由于喀斯特地貌的特殊性,有关植物根系在地层中的分布、植物如何利用各种水源的信息很难获得。事实上,由于森林中植物错综复杂的根,以及某一土层中根的出现与否及其活性的不确定性,想通过直接测定根系分布来揭示植物如何进行土壤水分的时空利用是十分困难的(Moreira et al., 2000)。

版纳植物园恢复生态组的刘文杰研究员等在国家基金、云南省基金的资助下,对西双版纳石灰山季节性湿润林(Zhu et al., 1998)(季雨林)内主要树种的水分获取方式进行了相关实验。结果表明:旱季(11~4月),油朴幼苗(C. wightii)等遭受到了较严重的水势胁迫,其生长部分地依赖于林冠滴落的雾滴(约23%),表明雾水是旱季林下幼苗正常生长的较重要水源补给;尖叶闭花木(C. sumatranus)、轮叶戟(L. comberi var. pseudoverticillata)和油朴等大树的水分获取主要来自浅薄土壤下的深层裂隙水和岩层水(63~85%),来自浅层土壤的水分仅为12~30%,因此地下岩层中的裂隙水和岩层水为该森林生态系统度过漫长的旱季提供了水分保障。由于林内幼苗的正常生长部分地依赖于雾塑造的湿凉生境和水分补给,因此区域气候干热化导致的雾时缩短势必对该生态系统产生深远的影响。

该结果以Dry-season water utilization by trees growing on thin karst soils in a seasonal tropical rainforest of Xishuangbanna, SW China为题,在线发表在国际期刊Ecohydrology
土壤水、岩层水、木质部水及雾水的δD和 δ18O关系
石灰山季节性湿润林内的植物分布
本文作者:恢复生态学组

责任编辑:吴毅_151c53
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