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西双版纳绞杀植物—斜叶榕Ficus tinctoria的水分利用方式研究

王平元  
【摘要】:绞杀榕是热带雨林中的一类重要树种,它的存在有利于森林中树种的更新换代,保证森林生态系统的健康发展,并且能够在热带雨林的恢复中起到重要作用,因此绞杀榕在不同季节的水分利用状况成为关注的一个问题。绞杀榕具有特殊的生态习性,其生活史可以分为三个明显的阶段(附生阶段、半附生阶段、乔木阶段)。本研究以斜叶榕Ficus tinctoria为研究对象,通过测定其不同生长阶段木质部与各潜在水源的稳定氢氧同位素组成,不同生长阶段植株叶片的稳定碳同位素组成,以及降雨量、土壤水分含量、土壤水势、叶片水势等参数,分析斜叶榕各生长阶段的水分来源、比例和水分生态适应对策,揭示西双版纳地区绞杀榕不同生长阶段在不同季节的水分利用策略,从而为绞杀榕生存机理和生态习性的深入研究与热带雨林的保护提供有价值的参考。主要观测内容包括:1)收集雨水、雾水、不同深度土壤水、植物木质部水,树干腐殖土水等水样,进行稳定性氢氧同位素测定以确定植物水分来源;2)测定不同深度土壤含水量的季节变化;3)测定不同深度土壤水势的季节变化;4)测定不同季节的黎明前叶片水势与中午叶片水势的季节变化;5)采集油棕(Elaeis guineensis)与不同生长阶段斜叶榕的叶片,进行稳定性碳同位素测定以确定植物水分利用效率。结果表明: 1.在干热季,30 cm深度土壤水势达到最低值-0.0305 MPa,而雾凉季此土壤深度达最大水势(-0.0145 MPa)。浅层土壤水势在干热季与雾凉季变化较大,在不同季节,较深土壤(70 cm)的水势较高且在各个季节几乎没有变化,深层土壤水分状况较好; 2.雨季土壤含水量比雾凉季与干热季都高(P0.001),而雾凉季与干热季的土壤含水量则没有显著差异(P=0.64)。因此,雨季的土壤水分状况良好,而植物在雾凉季与干热季的水分胁迫严重; 3.斜叶榕不同生长阶段之间的叶片黎明前水势与中午水势变化较大,并且在不同季节遭受不同程度的水分胁迫。雨季比干季的黎明前叶片水势要高,而干季乔木阶段的斜叶榕吸水能力最强。由于降水量较大,雨季不同生长阶段的植株叶片中午水势都较高,斜叶榕在雨季受水分胁迫较轻; 4.在雨季,斜叶榕水分利用效率较低,且各生长阶段之间差异不大,而在整个干季,不同生长阶段的斜叶榕水分利用效率变化较大; 5.斜叶榕不同生长阶段的植株在不同季节采取了不同的水分利用策略来应对环境的变化:(1)雨季,在斜叶榕的不同生长阶段,雨水均为其主要水源;树干腐殖土水分也是附生阶段与半附生阶段的补充水源;浅层土壤水是半附生阶段与乔木阶段的主要水源之一;(2)雾凉季,斜叶榕附生阶段的主要水源是雨水、雾水、树干腐殖土水;半附生阶段前期时,浅层土壤水是其主要水源;而在半附生阶段的后期与乔木阶段,土壤水(包括浅层与深层土壤水)是其主要水源;树干腐殖土水分与雾水是半附生阶段的补充水源;(3)干热季,雨水是附生阶段斜叶榕的主要水源;浅层土壤水是半附生阶段与乔木阶段的主要水源;雨水与树干腐殖土水是半附生的补充水源;各生长阶段几乎不利用深层土壤水。 6.利用三元线性混合模型对雾凉季半附生阶段斜叶榕的水分利用来源分析得知,在雾凉季,半附生阶段前期的斜叶榕利用的水分大约有7%来源于雾水,其它的绝大部分依赖于浅层土壤水(大约90%):而对于半附生阶段后期的斜叶榕,几乎不利用雾水。但是,雾水对雾凉季浅层土壤水有一定的补给作用,因此对雾凉季斜叶榕的生长有一定的作用。 本研究的结果对热带雨林尤其是绞杀榕的保护具有参考价值,但研究结果对于其它热带半附生植物是否适用需要进一步的研究。


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