油松人工林SPAC水势梯度的时空变异及干旱响应

本文主要探讨了"油松人工林土壤-植物-大气连续体（SPAC）水势梯度的时空变异"这一关键主题，发表于2003年9月的《北京林业大学学报》第25卷第5期。研究者通过采用压力室和露点水势仪，对京西低山地区的油松人工林进行了详细的水势梯度测量，以揭示水分在不同层次之间的动态分布和迁移规律。 首先，空间尺度上，研究发现油松人工林中SPAC的水势梯度从土壤开始，逐渐降低到植物再到大气，呈现出明显的梯度特征，大致比例为1:5:30。然而，在灌水后，由于水分补给，相邻界面的水势差增大，导致水势梯度比上升为1:15:90，这体现了水分在干旱条件下对生态系统响应的重要性。 在时间序列上，持续干旱条件下的油松林，SPAC各要素水势表现出明显的下降趋势。具体来说，大气中的水势下降最为显著，其次是叶片，土壤水势下降最少。叶片水势的日变化具有显著的时间滞后性，其峰值出现在14:00，比土壤和大气的峰值时间（18:00）早4小时，这可能反映了叶片对土壤和大气水势的响应速度和调节策略。 研究还揭示了土壤深度对水势变化的影响：土壤水势的下降随土层加深逐渐减小，灌水后，不同土层的水势提升顺序为表层和中层大于深层。叶片水势虽然有所提高，但提升幅度明显小于土壤，这说明叶片在水分获取和利用上有着独特的策略。 环境因子在水势梯度中扮演着关键角色。空气温度和湿度与大气和土壤水势有显著相关性，表明气候条件对整体水循环有重大影响。同时，空气湿度和土壤湿度是影响叶片水势的主要因素，体现出叶片对周围环境湿度的敏感性和适应性。 这项研究为理解油松人工林在干旱地区的水分运作机制提供了重要的数据支持，并对干旱区造林树种选择以及水资源管理策略提供了科学依据。通过深入分析这些时空变异，可以更好地指导森林管理和可持续发展。