岩溶区植物水分吸收来源对地下水埋深的响应研究获得新进展

发布时间:2020-09-18

近日,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所在我国岩溶区植物水分吸收来源对地下水埋深响应研究方面获得新进展。

近年来,岩溶山区不同生活型植物的水分来源是恢复生态学和生态水文学的研究热点之一。岩溶区地表水和地下水交换频繁的水文过程强烈影响植物生长和生态演化,降雨进入岩溶关键带后很快向地下渗透,土层浅薄, 持水能力低以及岩石的渗透性强, 岩溶生境普遍存在着干湿频繁交替巨变的胁迫,水分成为岩溶地区影响植被恢复的关键限制因子。在裸露型岩溶区,由于岩石裸露率高,土层浅薄且分布不连续,岩溶区水文地质结构随岩性和地形变化,对植物的水分来源及其季节变化有显著影响。

岩溶所生态水文课题组以四种不同表层岩溶水埋深下的香椿和云实作为研究对象,利用氢氧稳定同位素技术,结合Isosource模型, 探讨不同岩溶关键带下植物水分吸收来源特征及其对表层岩溶水深度的响应。结果表明,在广西裸露型岩溶区,钻孔水位波动在010米之间,岩石水是广西裸露型岩溶区植物的主要水分吸收水源,大部分植物即使在雨水充足的雨季,利用岩石水分(>60%)的比例仍高于土壤水。前2天总降雨、前15天总降雨是影响植物吸收岩石水分的主要控制因素,但水位是这两者因素与岩溶含水介质的直接体现;岩石水是有别于土壤水和地下水的另外一种重要的植物水分来源,因此,表层岩溶带是植物雨季生长水分需求的水库和维持植物旱季生存水分消耗的水库,岩溶含水介质的构成和尺度控制植被对岩石水获取的比例和水量。

 相关研究成果以Responses of plant water uptake to groundwater depth in limestone outcrops为题,发表在Journal of Hydrology上。研究工作得到国家自然科学基金项目(4187720641502257)和广西重点研发计划项目(桂科AB110004)的支持。