桂鈺翔团队在《水土保持学报》发表喀斯特地区树木水分利用策略研究论文

所属栏目:新闻中心发布时间:2026-05-12浏览量:804

  贵州大学林学院/中国科学院地球化学研究所桂鈺翔团队在《水土保持学报》发表论文《喀斯特坡地次生林常见树木蒸腾特征及其对气象因子的响应》。该研究通过长期监测,揭示了我国西南喀斯特石灰岩坡地次生林七种常见树木的蒸腾耗水规律及其对关键气象因子的响应差异,为喀斯特生态脆弱区的植被恢复和树种选择提供了科学依据。研究摘要指出,在岩石裸露、土层浅薄的喀斯特特殊生境下,不同树木形成了差异化的水分利用策略,以应对水分的限制。

喀斯特坡地次生林常见树木蒸腾特征及其对气象因子的响应

  我国西南喀斯特地区是全球岩溶地貌的重点分布区,其生态系统的恢复与重建对区域可持续发展至关重要。然而,该地区基岩裸露、土壤保水性差,给植被生长带来严峻挑战。为深入理解该地区代表性树种如何适应严酷环境,并科学指导生态修复,桂鈺翔及其合作者在中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站,开展了为期一年的持续研究。

  研究团队选取了喀斯特石灰岩坡地次生林中常见的构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木等7种树木,共计17株样本。他们采用热扩散探针法,对树干液流(即树木蒸腾耗水的直接反映)进行了连续监测,并同步记录了温度、湿度、光照等多种气象数据。

  研究发现,不同树木的水分消耗存在显著差异。在观测期内,栾树和香椿表现出较高的日平均蒸腾量,而盐肤木和臭椿的蒸腾量则相对较低。这表明,在相似的喀斯特生境下,不同树种演化出了不同的“节水”或“耗水”策略。一个关键的共性是,树木的蒸腾活动具有明显的季节性,其蒸腾量在生长季(3-11月)占到全年的87%至98%,这与喀斯特地区雨热同季的气候特征相吻合,体现了植被生长对水热条件的适应性。

  天气条件是影响树木蒸腾的“指挥棒”。研究表明,在晴天、阴天、雨天三种不同天气下,树木的蒸腾活动遵循“晴天 > 阴天 > 雨天”的规律。液流速率的日变化在晴天呈现明显的“单峰”曲线,而在阴雨天则更为复杂。这背后的主要驱动因素是气象因子。研究通过数据分析进一步揭示,在晴天,饱和水汽压差和总辐照度是驱动液流变化最主要的“元凶”;在雨天,总辐照度的驱动作用最为突出;而在阴天,大气温度则成为主导因子。这清晰地展示了树木蒸腾对大气干湿状况和能量输入的敏感响应。

  本项研究不仅量化了喀斯特坡地典型树种的耗水特征,更重要的是阐明了其与环境因子的互动机制。研究结论指出,在岩石裸露、水分存储能力有限的喀斯特坡地,树木的蒸腾作用普遍受到抑制,但它们通过不同的水分利用策略来适应环境。在生态恢复实践中,特别是在水资源更为紧张的区域,应优先考虑蒸腾量较低的树种(如盐肤木、臭椿等),以提升造林成活率和群落稳定性,为喀斯特石漠化治理和生态系统修复提供精准的科技支撑。

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