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陆地露石径流再分配导致喀斯特地表土壤水分和沉降物供应的高度异质性

时间:2018-08-27  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:沈有信     打印  字体: 关闭

  陆地生态系统,尤其是喀斯特生态系统内随处可见不同组合比例的露石。它们承接降水、林内穿透雨、沉降物、甚至大气污染物,再分配后传导给临近的土壤斑块,由此产生系列生态效应。

  版纳植物园恢复生态学研究组的沈有信研究员团队通过对云南石林喀斯特不同植被覆盖下的露石径流量、露石土壤斑块组合比例测量,建立模型,估算出不同露石比例下的水分,TOCN,P,K的再分配量和土壤斑块得到的总水分,TOCN,P,K量,揭示了露石对水分和沉降物地面再分配的影响。结果显示,露石与土壤斑块组合内的露石比例最高(79.5%)时,临近土斑获得的总水分供应是露石比例为0%时的2.1-2.9倍,而TOCN,P,K量是露石比例为0%时的1.4-5.4倍。因此,由不同比例露石陪伴的土壤斑块,通过径流的再分配,获得了高度差异的水分,TOCN,P,K,甚至污染物供应,形成供应量的异质性。一个生态系统内,露石分布比例差异越大,异质性越高。露石接受、分配不同的沉降物,其分配的比例也会影响这种异质性。

  露石再分配引发的水分,TOCN,P,K供应异质性,为解释喀斯特植物生境的异质性提供了重要参考,而这种生境异质性可能是诱导喀斯特植物多样性的重要因素,也是植物生长,生存差异的重要因素。水分是喀斯特地下形态构建的动力,地表供应的高度异质性,将为揭示喀斯特地下形态的形成提供重要参考。

  相关结果以Large heterogeneity of water and nutrient supply derived from runoff of nearby rock outcrops in karst ecosystems in SW China为题,已在线发表在国际重要期刊CATENA上。

  此研究得到国家重点研发专项课题-断陷盆地土壤流失/漏失阻控与质量提升(2016YFC0502503)和国家自然科学基金-喀斯特生态系统裸露岩体集水径流及其生态水文效应研究(41671031)和135课题(No. 2017XTBG-F01)资助。

不同露石出露比例的生境示意图

 

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