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我国南方岩溶区植物深根系分布及其生态地质作用研究
黄玉清; 张中峰; 莫凌; 张春来; 潘复静; 赵博; 曾丹娟; 王静; 张德楠; 顾大形; 徐广平
完成单位广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所
登记(发布)日期2016
中文摘要项目来源于国家自然科学(面向)基金。 研究的目的和意义:我国南方岩溶区由于其可溶性碳酸岩的地质背景特征发育了高裂隙度、空间结构丰富的地球表面形态—表层岩溶带,有利于地表植物根系向岩溶深层内部生长和延伸。因此被视为与沙漠边缘同等脆弱的岩溶生态系统生物地质作用强烈,这些深根植物群体的活动及死亡后产生的有机物质对可能岩溶表层环境演化与发展发挥重要作用。本研究通过研究岩溶植物深根特征及其生态功能,阐明不同植物深根系的分布特征和吸水作用对表层岩溶水分循环的作用和效应;探讨深根植物生长对于表层岩溶带的贮水、供水等生态过程的影响,提出岩溶植物地下生产力形成机制,由此可以认识生物有机过程对岩溶系统驱动作用。为进一步了解植物-岩溶过程及机制和岩溶碳汇的生物过程等提供理论和方法。 项目采用野外调查与试验相结合的研究方法,选择了三个岩溶地带的植被类型共21个具有洞穴根系分布和完好地表植物群落建立样地进行调查和采样分析。进行了DNA序列样品测试,同位素δ18O 和 δD 采样测试分析、凋落物周年分解试验。设置了模拟表层岩溶的植物-土-岩-水的层柱试验和植物菌根真菌接种抗旱试验。 主要创见与创新: (1)发现12种深根植物,最深根有两种植物达到29米。 (2)岩溶区的常绿树种的SLA显著低于落叶树种,落叶植物需要较高的SLA以获得较高的光能量捕获能力。 (3)岩溶区植物较高的Ca、Mg含量,不利于凋落物的分解。 (4)从湿季到干季岩溶区青冈栎的水分来源从土壤表层逐渐向土壤深层过渡,但对地下水的利用最大不超过20%;根据氢氧同位素时空变化格局,我们推断岩溶区可能存在植物根系提水使地下水补充土壤水的现象。 (5)温度和湿度对土壤CO2含量和呼吸排放影响明显;生物作用促进了岩溶动力系统过程。 (6)在干旱条件下,接种菌根真菌显著提高植株高度、基径、总生物量和叶面积,也增加植株中P和K的含量。 项目发表论文11篇,其中SCI论文3篇,获得专利3项。 社会意义:本研究成果对岩溶区植物生长和生态恢复具有重要意义,促进了我们对生物有机过程对岩溶系统驱动作用的认识,为石漠化地区植被修复提供科学依据。
中文关键词植物 ; 岩溶区 ; 根系 ; 分布 ; 地质作用
成果类型基础理论
中图法分类号Q14
URLhttp://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001767979
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243712
推荐引用方式
GB/T 7714
黄玉清,张中峰,莫凌,等. 我国南方岩溶区植物深根系分布及其生态地质作用研究[Z]. 基础理论,2016.
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