| 基于双稳定同位素和MixSIAR模型的冬小麦根系吸水来源研究 |
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| 引用本文： | 杜俊杉,马英,胡晓农,童菊秀,张宝忠,孙宁霞,高光耀.基于双稳定同位素和MixSIAR模型的冬小麦根系吸水来源研究[J].生态学报,2018,38(18):6611-6622. |
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| 作者姓名： | 杜俊杉 马英 胡晓农 童菊秀 张宝忠 孙宁霞 高光耀 |
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| 作者单位： | 中国地质大学(北京)水资源与环境学院, 北京 100083,中国科学院地理科学与资源研究所, 陆地水循环及地表过程院重点实验室, 北京 100101,中国地质大学(北京)水资源与环境学院, 北京 100083,中国地质大学(北京)水资源与环境学院, 北京 100083,中国水利水电科学研究院, 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038,中国地质大学(北京)水资源与环境学院, 北京 100083,中国科学院生态环境研究中心, 城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41671027，41730749） |
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| 摘 要： | 灌溉和施肥措施对农田水文循环具有重要影响,根系吸水是联系植物蒸腾和土壤水分运动的关键水文过程,定量识别灌溉施肥影响下作物根系吸水来源对农业用水优化管理具有重要意义。氘氧稳定同位素(D和18O)是追溯农田水分运移过程的理想天然示踪剂。基于2013—2015年北京市典型农田不同灌溉施肥处理冬小麦水分运移试验,利用D和18O双稳定同位素和MixSIAR贝叶斯混合模型,量化冬小麦主要根系吸水深度及其贡献比例,阐明作物水分来源的季节变化及不同处理间的差异,分析根系吸水与土壤水分分布变化的相互关系。研究结果表明:两季冬小麦返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆和灌浆-收获期主要根系吸水深度均值分别为0—20 cm(67.0%)、20—70 cm(42.0%)、0—20 cm(38.7%)和20—70 cm(34.9%),但季节变化差异显著,2014季主要吸水深度随作物的生长发育而逐渐增加,2015季则主要集中于浅层土壤(0—70 cm)。返青-抽穗期仅灌水20 mm或施肥105 kg/hm2N促使拔节-抽穗期深层(70—200 cm)土壤水分利用率平均增加29%,而前期充分灌水且大量施肥(≥当地施肥量210 kg hm-2N)时拔节-抽穗期根系吸水深度为土壤表层0—20 cm。在干旱少雨的冬小麦生长季内作物吸水来源与土壤水分消耗变化基本一致。
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| 关 键 词： | 双稳定同位素 根系吸水 MixSIAR模型 灌溉施肥处理 冬小麦 |
| 收稿时间： | 2018/2/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/7/2 0:00:00 |
Applying dual stable isotopes and a MixSIAR model to determine root water uptake of winter wheat |
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| DU Junshan,MA Ying,HU Xiaonong,TONG Juxiu,ZHANG Baozhong,SUN Ningxia and GAO Guangyao.Applying dual stable isotopes and a MixSIAR model to determine root water uptake of winter wheat[J].Acta Ecologica Sinica,2018,38(18):6611-6622. |
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| Authors: | DU Junshan MA Ying HU Xiaonong TONG Juxiu ZHANG Baozhong SUN Ningxia and GAO Guangyao |
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| Institution: | School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China,Key Laboratory of Water Cycle and Related Land Surface Processes, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China,School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China,School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China,State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China,School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China and State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | dual stable isotopes root water uptake MixSIAR model irrigation and fertilization treatment winter wheat |
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