岩溶峰丛洼地表层岩溶泉域植被生态需水量研究

植被生态需水量是维持生态系统健康发展最基本的要素，弄清石生植物的水分吸收来源，确定不同植被的生态需水量，保证植被健康发展，为协调岩溶山区人畜饮水，农业用水和生态用水之间的关系提供理论依据，为峰丛洼地地区构建合理的水源林提供技术支撑，对促进水文学和生态学的交叉发展具有一定的理论意义。.研究内容：以氢氧稳定同位素研究典型峰丛洼地石生和土生以及不同海拔植物在旱季和雨季的水分吸收来源，同时确定不同水源的比例；选定典型（森林和灌丛覆盖）表层岩溶泉域，用植物生理学法和彭曼联合法对比测定泉域内该典型植物群落的蒸散耗水，计算其生态需水量；对应调查不同环境下的土壤水分特征；调查表层岩溶带的厚度；自动连续监测各表层岩溶泉的水量、pH值、水温、硬度的变化；分析植被生态需水量与表层岩溶水的相互关系。.主要创新点：利用氢氧稳定同位素弄清石生植物的水分吸收来源，计算不同植被生态需水量在区域水资源中的比例。

本项目选择岩溶峰丛洼地森林、灌丛环境下的表层岩溶泉域，以地球系统科学为指导，运用野外调查和自动化定点监测技术，研究了植被不同组分对水循环的调节，利用氢氧稳定同位素确定典型岩溶植物的水分吸收来源，通过植物生理学法和彭曼联合法研究植被的蒸散耗水，计算了岩溶植被生态需水量在区域水资源中的比例，初步筛选了岩溶水源涵养型植被。结果表明：森林和灌丛环境下的枯落物和土壤性质存在显著性差异。不同植被群落枯落物的吸水率依次为：成熟林（190.64％）>灌丛（188.75％）>乔幼林（171.46％）。成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍。森林的土壤田间持水量最大可达54.89％，森林和灌丛环境下的土壤物理性质存在显著性差异，与灌丛相比，成熟林的土壤容重小，孔隙度大，田间持水量高，土壤结构疏松，通透性好，水源涵养能力强。保存较好的天然林植被的枯落物层、土壤层反映出来的水源涵养能力较其他植被有着明显的优势。同时研究了岩溶峰丛洼地顶级群落的建群种青冈的水分吸收来源，随着雨水的较少，青冈吸收的水分来源从土壤水，转到浅层裂隙水，旱季则吸收浅层裂隙水和深层裂隙水；根据同位素混合比法+植物茎流计法，计算泉域内，植被地下水利用量占植被总蒸腾量的35%-96%，其量约为260mm-712mm，占年降雨量的15%-42%，植被依赖地下水的程度很高；应用植物茎流计法，估算泉域内植被年蒸腾量约为742mm，根据彭曼公式，泉域内年林下蒸发量约为120mm，因此泉域的年总蒸散发量为862mm，占年降雨量的51%，该植被对表层岩溶水具有很好的涵养能力。泉域内植被主要为封山60a形成的常绿阔叶林群落，群落高度16m，盖度95%，郁闭度约0.92，以中性树种青冈(Cyclobalanopsis glauca)占优势，阴香（Cinnamomum burmanni Bl.）、石山樟(Cinnamomum saxitilis)等树种也较多，该植被可为岩溶区石漠化恢复过程中水源林的建设提供模板。项目组共发表文章8篇，其中，SCI1篇，EI2篇，中文核心5篇，获专利1项，对促进水文学和生态学的交叉发展具有重要的理论意义。