兴安落叶松生态系统典型植被群落水分来源与环境因子响应

　　 摘要:

揭示兴安落叶松森林生态系统植物水分利用格局和模式是准确理解植物水分利用机制对气候变化响应的关键。本研究以落叶松（Larix gmelinii）（L）、白桦（Betula platyphylla）（B）、杜香（Ledum palustre）和红花鹿蹄草（Pyrola incarnata）为研究对象，利用稳定同位素技术，长期气象监测、野外采样和贝叶斯混合模型，揭示水汽δ18O动态及对环境因子响应机制、分析了不同水源同位素变化特征，量化各潜在水源对植物的贡献率，探讨土壤-植物-大气垂向δ18O动态与环境因子的响应关系。结果表明：（1）大气水汽浓度及δ18O呈单峰型分布，且受气温、相对湿度和风速影响较大，受降水影响较小。（2）5、9月土壤水同位素“浅层贫化、深层富集”，6—8月呈相反趋势；植被受蒸发程度：落叶松＞白桦＞杜香＞红花鹿蹄草。（3）5、9月落叶松和白桦吸收浅层水，占比为55.7%、52.3%（L）；58.6%、56.7%（B）；灌木和草本吸收中层水，占比为73.5%、74.4%和65.8%、67.3%。6—8月落叶松和白桦吸收深层水，占比为38.3%、48.3%、55.5%（L）和49.5%、64.9%、65.1%（B）；灌木和草本分别吸收中层和浅层水，占比分别为61.6%、53.8%、58.3%和55.7%、59.2%、53.5%；表明4种植物间存在水文生态位分离。（4）气温和相对湿度对乔灌草茎秆水、浅中层土壤水的δ18O影响较强，降水和风速的影响较弱。通过研究寒温带森林生态系统不同植被水分来源，有助于揭示环境因子对植被的影响，对该地区水资源管理提供理论依据。