南方丘陵区马尾松-麻栎群落水分利用来源及其影响因素

植物水分利用过程复杂多变，并受多种因素影响，探究林分水分利用来源及其影响因素可为明确气候变化下森林水分适应机制提供参考。本研究以南方丘陵区典型植物群落——马尾松和麻栎混交林为对象，通过分析不同季节群落植物的水分利用来源，结合土壤水、降水和植物根系因子探究植物水源转变的影响因素。结果表明：马尾松和麻栎水分利用特征相似，两者在旱季均主要利用0～40 cm土壤水，利用比例分别为60.0%和66.6%;在雨季随着土壤深层含水量的增加，两者主要水源逐渐向土壤深层转移。马尾松和麻栎的相似性比例指数在60%以上，表明两者存在明显的水分竞争关系。麻栎根系吸水具有可塑性，在旱季吸收浅层水时，根系调节起主导作用；而水分是麻栎和马尾松在雨季水源转变的主要驱动因子，与马尾松相比，麻栎对水分变化更敏感。在未来气候暖干化的背景下，两者对浅层水源的竞争可能会加剧，两种乔木应疏植或间伐以优化森林结构应对水分胁迫。     

杉木水分利用效率对混交和气象因子的响应

我国现存的杉木人工林普遍是树种组成单一、林分密度不合理、生产力低下的低效人工林，在改善低效人工林方面通常采取引入阔叶树种的营林措施。本研究以江西官山林场杉木纯林和杉楠混交林为对象，基于树轮δ¹³C稳定同位素方法量化植物内禀水分利用效率(iWUE)及其对气象因子的响应，分析引入楠木对低效杉木人工林林木质量的提升效应。结果表明：纯林中的杉木断面积生长量为0.23 cm²,高于混交林杉木的0.19 cm²;杉木纯林树轮δ¹³C和iWUE分别为-27.4‰和52.9%,低于混交林的-26.7‰和62.8%。杉木纯林δ¹³C对年均降水和年均相对湿度的变化更敏感，杉木混交林δ¹³C则与气象因子的相关性不明显；杉木纯林iWUE与年均温度、年均大气CO₂浓度和年均最高温度呈正相关，与年均降水和年均相对湿度呈负相关，而杉木混交林iWUE仅与年均大气CO₂浓度呈正相关。表明杉木纯林对气候的响应较杉木混交林更敏感。