巖溶所探索不同巖溶區植物水分吸收來源特徵

◎鄧 豔/文

自然資源部中國地質調查局巖溶地質研究所近日在我國巖溶區植物水分吸收來源對地下水埋深響應研究方面獲得新進展。

巖溶山區不同生活型植物的水分來源是恢復生態學和生態水文學的研究熱點之一。巖溶區地表水和地下水交換頻繁的水文過程強烈影響植物生長和生態演化，降雨進入巖溶關鍵帶後很快向地下滲透，由於土層淺薄、持水能力低以及巖石的滲透性強，巖溶生態環境普遍存在著乾濕頻繁交替巨變的脅迫，水分成為巖溶地區影響植被恢復的關鍵限制因子。在裸露型巖溶區，由於巖石裸露率高、土層淺薄且分布不連續，巖溶區水文地質結構隨巖性和地形變化，對植物的水分來源及其季節變化有顯著影響。

巖溶所生態水文課題組以4種不同表層巖溶水埋深下的香椿和雲實作為研究對象，利用氫氧穩定同位素技術，結合Isosource模型，探討了不同巖溶關鍵帶下植物水分吸收來源特徵及其對表層巖溶水深度的響應。結果表明，在廣西裸露型巖溶區，鑽孔水位波動在0～10米之間，巖石水是廣西裸露型巖溶區植物的主要水分吸收水源，大部分植物即使在雨水充足的雨季，利用巖石水分的比例仍高於土壤水。前2天總降雨、前15天總降雨是影響植物吸收巖石水分的主要控制因素，但水位是這兩者因素與巖溶含水介質的直接體現；巖石水是有別於土壤水和地下水的另一種重要的植物水分來源，因此，表層巖溶帶是植物雨季生長水分需求和旱季維持生存水分消耗的水庫，巖溶含水介質的構成和尺度控制植被對巖石水獲取的比例和水量。