黑河上游青海云杉森林生态系统蒸散发分割

通过对黑河上游排露沟流域海拔2 700m和2 900m处青海云杉森林生态系统不同季节的土壤水、植物水和大气水汽等不同水体稳定氧同位素组成(δ18O)的测定,运用Craig-Gordon模型、同位素稳态假设和Keeling Plot模型分别得出土壤蒸发、植物蒸腾和蒸散发的δ18O,结合多元线性混合模型将生态系统蒸散发分割为土壤蒸发和植物蒸腾。结果表明:土壤蒸发水汽的δ18OE、植物蒸腾水汽的δ18OT及蒸散发水汽的δ18OET分别介于-35.9‰^-25.2‰、-9.0‰^-4.2‰和-18.5‰^-10.2‰之间,三者顺序为δ18OT>δ18OET>δ18OE,满足同位素稳态假设。植物蒸腾对蒸散发的贡献率(fT)在52.2%~88.4%之间变化,土壤蒸发对蒸散发的贡献率(fE)在11.6%~47.8%之间变化,fT远大于fE,说明生态系统蒸散发大部分来自于植物蒸腾,即植物蒸腾是青海云杉森林生态系统蒸散发的重要组成部分。fT与气温呈负相关,而与相对湿度呈正相关,说明气温对fT起抑制作用,相对湿度对fT起促进作用,但是相关系数不高,说明fT在自然环境下还可能受除气温和相对湿度外的多种环境因素和生物因素综合影响,具体影响机理有待进一步探究。本研究结果可为进一步研究黑河流域区域内循环和流域尺度水循环研究提供理论依据。

黑河上游森林生态系统植物水分来源

通过对黑河上游青海云杉森林生态系统优势植物青海云杉、金露梅、珠芽蓼和针茅木质部水、土壤水及降水稳定氢氧同位素组成(δD、δ18O)的测定,利用多源线性混合模型分析了不同潜在水源对上述植物的贡献.结果表明:黑河上游土壤水主要来源于降水,植物水分来源于降水补给的土壤水.青海云杉、金露梅、珠芽蓼和针茅对不同土层土壤水的吸收策略有明显的时空变化.植物在雨季吸收利用的水分主要来源于浅层土壤水,其原因是雨季降水对浅层土壤水补给增多,植物优先利用降水补给的浅层土壤水.非雨季,由于植物蒸腾作用的增加和浅层土壤水分的消耗,植物趋向于吸收更深层的土壤水.本研究揭示了黑河上游青海云杉植物的水分利用模式及适应干旱环境的策略,为气候变化背景下干旱半干旱区森林生态系统的水量平衡和生态水文过程研究提供理论依据.