两种荒漠生境条件下泡泡刺水分来源及其对降水的响应-应用生态学报.PDF

应 用 生 态 学 报　 ２０１７年７月　 第２８卷　 第７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ － － ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｊｕｌ． ２０１７，２８（７）：２０８３ ２０９２　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ：１０．１３２８７／ ｊ．１００１ ９３３２．２０１７０７．０２１ ［编者按］　 稳定同位素是天然存在于生物体内、不具有放射性的一类同位素．稳定同位素不仅可以 示踪元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，也具有整合和指示等多项功能，因此在生态学研究 中受到越来越多的关注．随着稳定同位素检测技术的不断发展，稳定同位素技术已经在不同空间尺 度上（从细胞到植物／ 动物群落、生态系统、区域乃至全球）和时间尺度上（从数秒到几十万年）得到 了广泛应用，成为了解生态学过程及其对全球变化的响应、生物与其生存环境相互关系、农产品追 踪和检测、大气污染来源等诸多问题的强有力的工具． 为了给从事相关研究的科研工作者提供一个交流的平台，促进稳定同位素生态学研究的发展， 本刊于２０１６年１１月面向国内外稳定同位素生态学研究领域的专家学者及研究生广泛征稿．征稿 函发出后，各相关单位踊跃投稿，共收到来自中国科学院、中国林业科学研究院、中国农业科学院、 中国水产科学研究院、北京林业大学、上海海洋大学、山东农业大学、浙江大学等４０余家单位来稿 共计６０余篇，研究内容涵盖森林、农田、海洋、草地、荒漠等主要生态系统．本期择优选出４０篇稿件 以专刊形式刊发，包括林分水分来源解析、农作物肥料动态、全球变化下温室气体溯源、植物⁃土壤 碳氮循环追踪、水生动物食物来源和食物网构建等稳定同位素应用的最新研究报告和研究进展． 特别感谢清华大学深圳研究生院林光辉教授及其团队在组稿过程中给予的大力帮助！ 感谢中 国科学院沈阳应用生态研究所方运霆、白娥、刘志民、何红波研究员对本专刊的大力支持！ 两种荒漠生境条件下泡泡刺水分来源 及其对降水的响应 ∗ 周　 海　 赵文智 　 何志斌 （中国科学院西北生态环境资源研究院／ 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站／ 中国科学院内陆河流域生态水文重 点实验室，兰州 ７３００００） 摘　 要　 泡泡刺通常以灌丛沙堆的形式存在，具有很强的生态适应性，在防风固沙、抗旱耐盐 等方面具有独特的功能，但是水分条件仍然是限制其生存和发展的关键因素．为了明确泡泡 刺在不同荒漠生境条件下的水分利用策略，研究了河西走廊临泽绿洲边缘沙质和砾质生境下 泡泡刺的水分来源季节动态特征以及对不同降雨事件的响应程度．测定了两种生境下泡泡刺 １８ 茎水和不同水源（降水、土壤水和地下水）的氧稳定同位素（δ Ｏ）值，结合ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算 １８ 了不同水源对泡泡刺水分来源的贡献比例．结果表明：两种生境下泡泡刺茎水δ Ｏ值及其水 分来源都存在显著的季节变化特征，沙质生境下泡泡刺在降水较少的春季和秋季主要利用地 下水，其贡献率可达５０％以上；而砾质生境下的泡泡刺无法利用深达 １１．５ ｍ地下水，其水分 来源受降水控制，具有较大的季节变异性．两种生境下的泡泡刺对降水响应显著，但是降水过 后，随着土壤含水量的快速减小，沙质生境下的泡泡刺转而以丰富的地下水为主要水分来源， 而砾质生境下的泡泡刺只能利用降水入渗至较深层土壤的较少水分．因此，两种生境下泡泡 刺不同的水分利用策略是导致其生长特征差异的主要原因，同时也表明泡泡刺具有较强的自 我调节和适应能力． 关键词　 荒漠生境； 降水变化；稳定同位素；水分来源；泡泡刺 本文由国家重