宁夏平原北部地下水埋深浅地区不同灌木的水分来源

作     者：朱林 许兴 毛桂莲 ZHU Lin;XU Xing;MAO Gui-Lian

作者机构：宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 宁夏大学生命科学学院银川750021 

出 版 物：《植物生态学报》 (Chinese Journal of Plant Ecology)

年 卷 期：2012年第36卷第7期

页      面：618-628页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31160478) 国家"十二五"科技支撑项目课题(2011BAC07B03) 教育部科学技术研究重点项目(211195) 国家重点基础研究发展计划(2012CB723206) 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金课题(10501-287) 宁夏自然科学基金项目(NZ1142) 宁夏大学科学研究基金项目((E)NDZR09-10)资助 

主　　题：地下水利用 宁夏平原 盐碱地 灌木 稳定氢氧同位素 

摘      要：宁夏平原北部引黄灌区地下水埋深浅是该地区土壤盐碱化的主要原因, 种植耐盐植物可以吸收利用地下水, 在降低地下水位的同时可以减少对地面灌溉的依赖。为了分析银川平原北部4种灌木对不同水源的利用特征, 于2010年生长季测定了灌溉前后20年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、3年生多枝柽柳、3年生宁夏枸杞(Lycium barbarum)和3年生四翅滨藜(Atriplex canescens)木质部水及不同潜在水源稳定氧、氢同位素组成(δ^(18)O和δD), 应用IsoSource同位素线性混合模型估算了不同灌木对不同水源的利用率。同时测定了0–200 cm土壤剖面的全盐含量、含水量和pH值以及灌溉前后光合气体交换参数。结果表明: 不同深度土壤水δ18O和δD值存在较大差异, 并呈规律性变化。土壤水δ^(18)O和δD值随深度加深呈逐渐降低的趋势。灌溉后80 cm以上土壤水δ^(18)O和δD值低于灌溉前。无论灌溉前还是灌溉后, 20年生多枝柽柳与3年生灌木相比具有更低的δ^(18)O和δD值。灌溉前, 3年生多枝柽柳、宁夏枸杞和四翅滨藜主要利用表层土壤水(70.1%、52.3%和48.9%); 20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(21.5%)。灌溉后, 3年生多枝柽柳和宁夏枸杞对80–140 cm土壤水利用率较高(59.5%和58.8%)。20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(18.3%)。灌溉前, 20年生多枝柽柳净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著高于其他3种灌木, 灌溉后3年生四翅滨藜净光合速率最高。灌溉对3年生多枝柽柳和宁夏枸杞的净光合速率和气孔导度有显著影响。无论灌溉前还是灌溉后, 3年生四翅滨藜瞬间水分利用效率均高于其他3种灌木。研究表明, 不同灌木在不同水分条件下水分利用策略不同, 这主要与植物种类及树龄有关。灌溉前幼龄多枝柽柳凭借其对干旱较强的忍耐能力利用浅层不饱和土壤水, 灌溉后其又转而利用中层土壤水, 表现出潜水湿生植物的特征, 主要吸收利用深层土壤水分, 对灌溉反应不明显。