树轮木质素甲氧基稳定氢同位素比率测定方法研究进展

在森林树木合成的有机化合物中,氢元素(H)主要源于大汽水,经植物光合与生理代谢参与生物地球化学循环。近年来,树轮木质素甲氧基稳定氢同位素比率(δ^(2)_(HLM))作为新的古气候和古环境研究的代用指标,重建了多个地区的降水稳定同位素比率及气候变化信息,展现了其特有的优势。本文综述了现有树轮δ^(2)_(HLM)测定的详细分析方法和基本原理,从树轮木质素含量、单体组成等方面对树轮δ^(2)_(HLM)测定方法的稳定性和有效性进行评价,阐述了树轮木质素甲氧基稳定同位素指标现有研究成果。中纬度地区森林树轮δ^(2)_(HLM)在记录气温变化和降水稳定同位素变化等方面有着巨大的潜力。但是树轮δ^(2)_(HLM)的研究尚处于起步阶段,主要表现为:1)研究区局限于北半球中纬度地区,研究对象局限于针叶树种;2)高分辨率树轮δ^(2)_(HLM)研究有待开展,以弥补硝化纤维稳定氢同位素记录的局限;3)树轮δ^(2)_(HLM)在植物生理和森林生态研究方面的潜力有待开发。

青海共和盆地不同林龄乌柳林的水分利用策略

利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5、9、25 a)乌柳枝条木质部和土壤各层水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分,并通过测定不同林龄乌柳叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5 a乌柳主要利用源自降雨的10～50 cm深处的浅层土壤水分,9 a乌柳主要利用降雨补充的20 cm和地下水补充的30～50、150 cm深处的土壤水分,25 a乌柳主要利用降雨补充的10～20cm和地下水补充的50 cm深处的土壤水分。3个林龄乌柳的水分利用效率差异显著,5 a乌柳的水分利用效率明显高于9 a和25 a乌柳,9 a和25 a乌柳水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明:9～25 a乌柳处于稳定时期。

增雨对巴丹吉林沙漠东南缘白刺水分利用的影响

研究了增雨条件下巴丹吉林沙漠东南缘的白刺灌丛的水分利用阈值.2009年5月初到9月末,根据当地的年均降水量(115mm),每月进行1次增雨,设置了0、50%和100%3个比例的增雨处理.在5、7和9月的增雨试验开始之前1天和增雨之后的第1、3和7天采样,测定白刺枝条木质部水分、10和30cm土层水分、灌溉井水和自然降雨的稳定氢同位素比率,以及土壤含水量的变化.结果表明:自然条件下,白刺在5和9月主要利用地下水,7月主要利用土壤浅层10和30cm水分.增雨后,白刺对地下水的利用比例下降,对浅层土壤水分的利用比例增加.100%增雨对白刺枝条木质部水分的δD值影响显著,5、7和9月白刺的水分利用比例增加.而50%增雨在5和7月仅改善了土壤水分条件,白刺的水分利用比例没有明显增加.只有增雨量达到当地年均降水量时,白刺对水分的利用比例才能明显增加.

高寒沙地不同林龄中间锦鸡儿的水分利用策略

中间锦鸡儿是青海共和盆地高寒沙地的主要造林灌木树种之一。文中利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5a,9a,25a)中间锦鸡儿枝条木质部和土壤各层(10,20,30,50,100,150,200cm)水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分;并通过测定不同林龄中间锦鸡儿叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5a,9a和25a中间锦鸡儿均主要利用源自降雨的土壤浅层10-50cm的水分。3个林龄中间锦鸡儿的水分利用效率差异显著(P<0.05),5a中间锦鸡儿明显高于9a和25a中间锦鸡儿,9a和25a中间锦鸡儿水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明,中间锦鸡儿在发育低龄期,采取提高水分利用效率的方法来应对干旱胁迫。25a中间锦鸡儿未发生明显退化。