【摘 要】
:
植物水分利用来源研究是生态学和水文学领域研究的热点问题。通过研究植物水分利用特征,可了解区域森林系统内部水循环过程。本文以长沙地区针阔混交林内樟树、刺杉、栀子花和人工经济林内板栗树、野茶花为研究对象,基于2017年3月—2019年9月期间降水量,土壤含水量观测数据和降水、土壤水、植物茎杆水和叶片水中稳定同位素数据分析研究区森林系统内不同水体稳定同位素的变化特征。其次,利用直接比较法、水线法(δ2H
【基金项目】
:
国家自然科学基金(No.41571021);
论文部分内容阅读
植物水分利用来源研究是生态学和水文学领域研究的热点问题。通过研究植物水分利用特征,可了解区域森林系统内部水循环过程。本文以长沙地区针阔混交林内樟树、刺杉、栀子花和人工经济林内板栗树、野茶花为研究对象,基于2017年3月—2019年9月期间降水量,土壤含水量观测数据和降水、土壤水、植物茎杆水和叶片水中稳定同位素数据分析研究区森林系统内不同水体稳定同位素的变化特征。其次,利用直接比较法、水线法(δ2H—δ18O线性关系)、Iso-Source模型和Mix SIR模型对5种植物水分利用来源进行分析,并比较4种方法在本区域植物水分利用来源研究中的适用性。最后,结合相关气象资料(温度T、相对湿度RH、太阳辐射RS、饱和水汽压差VPD)分析不同时间尺度下影响樟树和刺杉叶片水中稳定同位素变化的主要因子。结果表明:(1)研究区降水、土壤水和各植物茎杆水中δ18O均表现出在湿润期(10月—次年6月)明显偏正,在干旱期(7—9月)明显偏负的变化趋势。其中,两林地下土壤水中δ18O季节变化随深度增加逐渐减小。受降水影响,5种植物茎杆水和两林地0—60 cm土壤水中δ18O随时间变化与降水中δ18O基本一致,两林地60—100 cm深层土壤水中δ18O对降水的响应则存在1—2个月的时滞。(2)当各层土壤水中稳定同位素不存在明显差异时,水线法可以很好地揭示樟树的水分利用特征,而直接比较法、Iso-Source模型和Mix SIR模型均无法准确地判别樟树的水分利用来源。在基于同位素的模型计算中,Iso-Source模型根据2H和18O计算得到的樟树主要吸水层位和对主要吸水层位的利用比例均存在一定差异。Mix SIR模型根据2H和18O计算得到的樟树主要吸水层位基本一致,且对主要吸水层位的利用比例较为接近。因此,在植物水分利用的定量研究中,Mix SIR模型则较Iso-Source模型更优。(3)研究区各植物水分利用来源存在季节变化,樟树在2017年3—6月、2017年10月—2018年6月和2018年10月—2019年6月的湿润期分别主要利用0—20 cm、0—40 cm和0—20 cm的土壤水;刺杉、栀子花和野茶花在2018年10月—2019年5月的湿润期分别对0—20 cm、0—10 cm和0—10 cm土壤水利用比例最大。随着干旱期的到来,4种植物吸水深度逐渐下移,樟树在2017、2018年和2019年的干旱期(7—9月)分别主要利用20—60 cm、0—60 cm和60—100 cm土层的土壤水。刺杉,栀子花和野茶花2019年6—7月分别主要利用20—100 cm、0—20 cm和0—100 cm的土壤水;而在2019年8—9月的干旱期,3种植物均主要利用60—100 cm土壤水。相较于其他4种植物,板栗树在生长季末期(10—11月)和生长季初期(4月)主要利用0—20 cm土壤水,在落叶期内(12月—次年3月)几乎不利用土壤水,而在生长旺盛期(5—9月)则主要利用60—100 cm深层土壤水。(4)日尺度下,在湿润期,樟树和刺杉叶片水中稳定同位素动力分馏程度大,两种植物叶片水中δ18O和Δ18OL(叶片水18O富集程度)均大于干旱期,两种植物LWL的斜率则明显小于干旱期。小时尺度下,在湿润期典型晴日,樟树和刺杉叶片水中δ18O和Δ18OL均大于干旱期典型晴日,而两种植物LWL的斜率则均小于干旱期典型晴日。(5)日尺度下,樟树和刺杉叶片水中δ18O的富集程度主要受RH、RS和VPD的影响;小时尺度下影响2种植物叶片水δ18O富集程度的主要气象因子分别为T、RH和VPD。其中,而在影响日尺度下植物叶片水δ18O富集的3个气象因子中,RH的影响最大;在影响小时尺度下植物叶片水δ18O富集的3个气象因子中,VPD、T的影响最大。
其他文献
在新课改的大背景下,湖南省于2020年正式进行高考改革,此举意在给予学生充分的自由度,培养独立的人。因此在教学中凸显学生的主体地位,进行更加有针对性的教学就显得尤为重要。程序启发式教学强调教师要尊重个体差异,这就要求教师要根据学生已有能力与学习状态充分的引导学生,设计教学过程。另一方面,一个教师对一个学生的教学模式可以为每位学生量身定制学习过程。将两者结合起来,构建具有科学性、高效性的“一对一”教
人们向往自然,追求健康生活,带来森林旅游需求的急速提升。自然教育、森林养生、户外运动、国家步道、森林夜游等新业态新产品不断推陈出新,使森林旅游成为了人们健康生活的准刚需,森林旅游人次与收入逐年攀升,成为发展现代林草业的标志性内容。森林公园是开展森林旅游的主要场所,准确了解森林公园资源状况及其景观格局对保护森林生态系统及其生物多样性、开展森林自然教育和促进森林旅游发展具有重要意义,尤其是对森林公园森
长期以来,在复杂的历史发展背景下,西南农村地区为了适应山地地区的地理环境,形成了独特的农村聚落空间格局。而村镇聚落空间作为容纳乡村社会活动的最为重要的核心物质空间,起到促进乡村社会生活发展,包容聚落内部村民人际交往、生活生产需求的作用,具有沟通、认同、聚集、归属和满足等特征。乡镇聚落涉及到村镇居民的经济、生产、文化和生活的各个方面,对改善农村生活和促进农村经济可持续稳定发展具有重要意义。从2005
重庆市作为山地城市的典型代表,其独特的自然条件和复杂的地形地貌,塑造出不同于平原地区的城市空间形态,使其具有丰富多变的空间组织方式和空间体验层次。同时,作为西南地区著名的“桥都”,“桥”成为重庆极具识别性的城市特征,桥头文化也成为重庆文化不可分割的组成部分。因此,就山地城市重庆的桥头门户空间展开研究,对改变传统设计观念中对门户空间的理解,探讨未来山地城市建设在完善城市空间架构、改善城市风貌形象、重
近年来,随着我国城市发展从规模扩张向精明增长转变,自然环境污染、生态环境破坏、地质灾害频发等问题受到多方关注,人与环境共生发展的理念深入人心。2018年3月,自然资源部的成立,说明了保护自然环境与城乡发展在国家空间规划管理层面得到了统一。其实,追求人与自然和谐发展并非新的理念。地理设计作为一种全新的规划设计模式,是城乡规划领域的发展方向,遵循“以人为本、因地制宜、循环迭代”三大思想内核,连接规划设
传统的流域水资源规划与利用管理中,对绿水资源的关注较少,在流域水循环过程分析中也较少区分蓝水与绿水,流域水生态服务研究相对薄弱,水生态系统服务流研究还刚起步。本文在分析流域蓝水绿水对流域水生态系统服务功能的驱动机制的基础上,建立流域蓝水绿水与水生态系统服务功能的关系矩阵,构建流域水生态系统服务流的分类体系。以涟水流域为研究区,对水产出服务流和碳固定服务流进行供给与需求的时空关联特征分析,明确流域供
近年来,无人驾驶车辆的研究受到了学术界和工业界的广泛关注。随着技术的发展,无人驾驶车辆将逐步被应用到实际交通场景之中。因此,在未来的交通场景中,会出现无人驾驶车辆与有人驾驶车辆同时在道路上行驶的情况。无人驾驶车辆的研究涉及多个领域,其关键技术主要包括:环境感知,行为决策,轨迹规划,运动控制等。无人驾驶车辆的局部路径规划是无人驾驶车辆研究领域的关键技术之一,其在环境感知技术的基础上为无人驾驶车辆规划
随着现代生产制造的快速发展和需求的不断提高,制造业逐渐往高效化、智能化转变,迫切需要更精确、更高效的三维测量技术。光学三维测量技术作为非接触三维测量领域的重要分支,广泛应用于工业测量领域。彩色结构光编码方法携带的信息量大,只需少量图像就能获取三维形貌信息。由于其具有高分辨率、高测量速度等优点而成为结构光三维测量的研究热点。本文基于彩色相位编码结构光,结合传统相移法和多频外差法进行三维测量,并针对彩
城市及道路照明工程是现代城市的重要基础设施组成,也是城市文化形象的重要标志。然而,城市及道路照明工程施工过程中长期存在诸多问题,很多施工企业也逐渐探索该领域内的风险管理,但受到风险管理资料、技术及方法方面的限制,目前有关城市及道路照明工程施工安全风险管理方面的研究还缺乏系统性。尤其是缺少城市及道路照明施工安全风险的评价体系,无法有效辨识和预测城市及道路照明工程施工环节存在的危险及可能导致的危险、危
为降低高强混凝土拌合物塑性粘度,增加高强混凝土施工和易性。本文选取采用分选工艺收集的平均粒径分别为8.289μm(UFA1)和3.677μm(UFA2)的2种超细粉煤灰、采用机械粉磨生产的平均粒径为5.528μm(UFA3)的超细粉煤灰、平均粒径分别为8.559μm(US1)和11.309μm(US2)的2种超细矿粉,研究单掺和复掺对高强混凝土工作性能和力学性能的影响,并基于膜厚理论分析了超细矿物