秦岭南麓3种典型植物水分利用来源及水文生态位特征

作     者：王亚萍 王家鑫 张敏佳 秦婧雯 靳文晰 张淑兰 WANG Yaping;WANG Jiaxin;ZHANG Minjia;QIN Jingwen;JIN Wenxi;ZHANG Shulan

作者机构：安康学院化学与环境学院安康725000 西北农林科技大学资源与环境学院杨凌712100 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2025年第45卷第8期

页      面：3946-3956页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划青年项目(2023JCQN0369) 陕西省教育厅项目(22JK0238) 安康学院高层次人才引进项目(2021AYQDZR10) 安康学院校级科研项目(2024AGPY06) 

主　　题：水分来源 氢氧稳定同位素 MixSIAR 水文生态位 秦岭 

摘      要：水分是限制植物生长的关键因子,植物的水分利用来源反映了植被对环境变化响应的生态水文过程,成为植被建设重要关注点之一,然而当前关于秦岭地区典型植物的水分利用模式尚不明晰。以秦岭主要造林树种锐齿栎(Quercus aliena ***)、麻栎(Quercus acutissima Carr.)和马尾松(Pinus massoniana Lamb)为对象,通过测定降雨、土壤水和植物木质部水中δ^(2)H和δ^(18)O的同位素,借助MixSIAR模型定量分析植物的水分利用特征,并应用Levins指数和相似性比例指数(PS指数)计算水分生态位宽度和重叠度。结果表明:不同树种在同时期的水分来源不同,同一树种在降雨前后水分来源也有别。降雨前锐齿栎主要利用20—40 cm土壤水(42.9%),雨后则逐步转移到浅层0—20 cm土层(56.3%—58.2%);麻栎雨前主要利用深层40—60 cm土壤水(45.3%),雨后逐渐转移为浅层,且随着降雨量的增加,浅层水源利用比例增大(40%增加到58.7%)。马尾松在降雨前和小雨事件后的水分利用来源变化不明显,而发生大雨(259 mm)之后,对浅层0—20 cm的水分利用由38%增加到91.1%。锐齿栎-麻栎林的PS指数为77.3%,二者间水分竞争较弱,而锐齿栎-马尾松林、麻栎-马尾松林之间存在明显的水分竞争关系(PS指数在80%以上)。结论:锐齿栎-麻栎混交林是比较适宜的搭配树种,二者对同一土层水分竞争相对较弱。而麻栎和马尾松在降雨前后的水分利用策略相似,表现出明显的水分竞争关系。因此,在未来植被建设中,建议选择合理的树种配置,以实现森林的可持续管理。