混交林内毛白杨和刺槐根系吸水的动态生态位划分.pdf

植物生态学报 2023, 47 (3): 389-403 DOI: 10.17521/cjpe.2022.0197 Chinese Journal of Plant Ecology 混交林内毛白杨和刺槐根系吸水的动态生态位划分 祝 维 周 欧 孙一鸣 古丽米热 ·依力哈木 王亚飞 杨红青 贾黎明* 席本野 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京 100083 摘 要 资源吸收的动态生态位划分研究对于认识植物共存机制具有重要意义, 然而至今对于该领域的理解仍然不足。在 2019年生长季内, 对华北平原上的一片毛白杨(Populus tomentosa)-刺槐(Robinia pseudoacacia)成熟混交林进行了同位素和土 壤含水率的重复取样, 并于生长季末进行细根取样。通过氢氧稳定同位素方法和贝叶斯混合模型(MixSIAR)确定了树木的季 节性吸水模式, 使用Pianka 的标准化重叠值判断了毛白杨和刺槐的生态位重叠程度。结果显示: 两个树种都具有深根系, 但 是, 毛白杨倾向水平侧根的发育并在浅土层(0–30 cm)分布更高比例的细根, 而刺槐则倾向垂直主根的发育, 在深土层 (100–600 cm)分布高比例细根。就整个生长季的平均而言, 毛白杨和刺槐的主要水源均是中层(30–100 cm)和深层土壤水。但 是, 浅层和中层土壤水对毛白杨吸水的贡献高于刺槐, 深层土壤水和地下水则反之。在应对干旱和夏季强降雨时, 毛白杨和 刺槐表现出完全相反的吸水策略。在旱季, 毛白杨增加中土层的吸水贡献, 而刺槐则提高了对地下水的相对吸水量。当强降 雨事件发生时, 毛白杨增加浅土层的吸水贡献, 而刺槐却增加深土层的吸水贡献。总之, 毛白杨和刺槐之间存在细根和吸水 生态位互补, 并且吸水生态位互补程度随着季节而变化, 在旱季的吸水生态位互补程度相对高于其他季节。此外, 该研究还 表明细根生态位划分不能代表树木的资源吸收划分。该研究为进一步理解植物共存机制提供了证据支撑, 并且为未来应对气 候变化的混交林管理策略的制定提供重要参考。 关键词 动态吸水生态位; 细根生态位; 毛白杨; 刺槐; 混交林; 华北平原 祝维, 周欧, 孙一鸣, 古丽米热·依力哈木, 王亚飞, 杨红青, 贾黎明, 席本野 (2023). 混交林内毛白杨和刺槐根系吸水的动态生态位划分. 植物生态 学报, 47, 389-403. DOI: 10.17521/cjpe.2022.0197 Dynamic niche partitioning in root water uptake of Populus tomentosa and Robinia pseudoacacia in mixed forest * ZHU Wei, ZHOU Ou, SUN Yi-Ming, Gulimire YILIHAMU, WANG Ya-Fei, YANG Hong-Qing, JIA Li-Ming , and XI Ben-Ye Ministry of Education Key Laboratory of Silviculture and Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China Abstract Aims The research on dynamic niche partitioning of soil resource uptake is cru