典型喀斯特生境植物对降水脉动及干旱胁迫的响应研究

西南喀斯特地区独特的二元结构使得环境水分条件变化剧烈，不同生境植被自然恢复不同步，植被呈片段化分布格局，但该地区已有的植物水分关系研究没有充分考虑生境特征与变化水分条件的影响。本项目以次生林阶段的连片出露基岩生境和长期处于灌丛阶段的土层浅薄生境为研究对象，通过野外调查和室内外试验，应用稳定性氢氧同位素技术，在分析不同生境植物群落结构特征的基础上，跟踪分析雨前、雨后短时间内以及长时间无雨条件下植物水分来源和植物生理生态指标的变化，阐明不同生境典型植物对降水脉动和干旱胁迫的响应特征及其差异成因，探讨典型植物对不同生境的水分适应机制；跟踪不同雨量大小的模拟降雨，分析不同前期土壤水分条件和不同生长期植物对相同降水脉动的响应规律，探明土层浅薄生境植物对降水脉动响应的阈值范围及其影响因素。该研究可为解释植被分布格局现状的成因以及人工诱导促进长期处于低级演替阶段植被的正向演替提供科学依据。

西南喀斯特地区独特的二元水文地质结构使得环境水分条件变化剧烈，退化生态系统自然恢复条件下，植被呈现片段化分布格局，与生境特征密切相关，但该地区已有的植物-水分关系研究没有充分考虑生境差异与变化水分条件的影响。本项目以喀斯特坡地次生林阶段的连片出露基岩生境和灌草丛阶段的土石混合生境为目标生境，在弄清不同生境植物群落结构特征的基础上，结合已有的相关监测数据，详细分析了降水同位素值分布规律及其决定因素并建立了当地大气降水线，为分析植物对变化水分条件的响应奠定了基础；通过跟踪自然降水和人工模拟干旱，分析了不同生活型植物的水分来源、水分利用效率等随降水的变化，阐明了典型植物幼苗对干旱胁迫的地上地下响应特征；同时，结合根系调查和对植物长期水分利用效率的分析，初步揭示了典型植物根系生长分布特征，探明了不同生活型植物水分利用策略，辅助于植物对降水脉动及干旱胁迫响应的分析。上述研究促进了生态学、植物学、土壤学等学科的交叉融合，为今后进一步开展喀斯特坡地不同植被生态水文功能评估、人工诱导促进植被正向演替等研究奠定了基础。