水氮胁迫对长白山阔叶红松林优势树种水分利用的影响

全球氮沉降加剧在影响植物生长的同时可能改变植物水分利用特征,了解氮沉降下植被耗水规律对模拟和预测森林水文循环各分量演变特征意义重大。本研究以长白山阔叶红松林优势树种——蒙古栎、水曲柳和紫椴树为研究对象,通过氢氧同位素示踪法,分析不同氮素添加量(低氮添加组11.8 kg·hm^-2,L_N;高氮添加组23.6 kg·hm^-2,H_N)、不同模拟降水量(添加水量0、400、800和1600 mL,折合单次降雨量0、16、32和64 mm)下植株耗水来源、量值及规律。结果表明: 相对干旱条件下,L_N中蒙古栎、水曲柳和紫椴对土壤水分利用比例为26%、12%和20%,普遍高于H_N;随模拟降水量(16 mm)增加,L_N中蒙古栎、水曲柳和紫椴的土壤水分利用比例均达到最高值,分别为73%、70%和43%,H_N中该比例也达到高值,但小于L_N中的数值;当模拟降水量为32 mm时,土壤含水量近似长白山阔叶红松林生长季均值,H_N中树种平均土壤水分利用比例为39%,高于L_N中的16%;当模拟降水量为64 mm时,土壤水分饱和,L_N中蒙古栎、水曲柳和紫椴的土壤水分利用比例分别为14%、5%和1%,低于对应的H_N中的64%、13%和10%。在降水量较少、土壤相对干旱的条件下,各树种的土壤水分利用比例均较低,且随氮添加量的增加,该比例进一步降低;当降水量较高、土壤湿度高于生长季平均值时,各树种的土壤水分利用比例均较高,且随氮添加量的增加,该比例进一步升高。     

枯落物覆盖对阔叶红松林土壤蒸发的影响

通过对枯落物覆盖下森林土壤蒸发的观测,研究了不同干重及类型的枯落物对土壤蒸发的影响,及其与含水率的关系。结果表明:土壤含水率相同,枯落物覆盖量越大,土壤蒸发量越小;不同类型的枯落物对土壤蒸发的抑制作用不同,在相同干重的枯落物覆盖下,未分解、半分解和分解的枯落物对土壤蒸发的抑制能力依次减弱。土壤蒸发量与枯落物质量呈对数关系。随土壤含水率的降低,土壤蒸发量减少,含水率在41%～38%时,每下降1%,75g、45g、15g枯落物覆盖下的土壤蒸发量依次减少2.38g、1.43g、1.30g,且在土壤含水率下降过程中,覆盖的枯落物分解程度越高,土壤蒸发速率降低越不显著。