江苏里下河淡水湿地美洲黑杨和池杉对不同量级降水的利用格局

摘要

【目的】定量解析不同量级降水条件下江苏里下河地区2种典型淡水湿地人工林优势树种美洲黑杨(Populus deltoides)和池杉(Taxodium distichum var.imbricatum)的水分利用率及利用格局,为长三角淡水湿地森林植被恢复及水资源合理利用提供科学依据。【方法】利用氢稳定同位素技术,研究不同量级降水(9.3、19.5、29.2 mm)后美洲黑杨和池杉植物茎(木质部)水δD随采样时间的动态变化,比较分析其植物水与潜在水源(大气降水、雨前土壤水、浅层地下水等)的δD组成,确定这2个树种水分来源,并运用线性混合模型计算美洲黑杨和池杉对不同量级降水的利用率。【结果】美洲黑杨和池杉的植物水主要来源于大气降水和浅层地下水;降水量大小是影响植物水δD值以及植物水分利用率的主要因子。小雨(9.3 mm)后8天内,美洲黑杨对该次降水的利用率(2.4%~12.8%)高于池杉(0.5%~8.9%);中雨(19.5 mm)后8天内,美洲黑杨对该次降水的利用率(5.0%~19.0%)与池杉(4.6%~22.0%)接近;大雨(29.2 mm)后8天内,美洲黑杨对该次降水的利用率(30.3%~59.1%)高于池杉(32.8%~53.1%)。【结论】研究的3个不同量级降雨事件中,里下河地区淡水湿地人工林优势树种美洲黑杨在小雨(5 mm25 mm)事件中,对雨水利用率皆高于池杉,而在中雨(10 mm<降水量≤25 mm)事件中,美洲黑杨对雨水利用率与池杉接近。由此可见,美洲黑杨对降水格局变化具有较强的应对能力。建议今后在江苏里下河地区进行淡水湿地森林生态恢复过程中,可选择和合理配置具有不同水分利用特性的树种,尤其选择应对极端降水事件能力强的树种。研究结果可为我国长三角地区退化淡水湿地森林植被恢复、水资源优化管理和区域生态平衡维持等提供科学依据。