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西北典型内陆流域地下水与湿地生态系统协同演化机制

2022-09-21王俊友乔树锋葛孟琰孙自永

水文地质工程地质 2022年5期
关键词:植物生态

胡 顺,凌 抗,王俊友,乔树锋,葛孟琰,孙自永,马 瑞

(中国地质大学(武汉)环境学院, 湖北 武汉 430078)

西北内陆流域的湿地在维护生物多样性、改善小气候、防止荒漠化和固碳等方面具有重要价值,但因干旱少雨、水资源匮乏,加之水资源的过度利用,导致西北内陆流域湿地生态系统退化严重,其保护和修复极为迫切。生态输水作为干旱区生态环境修复的主要方式之一,在西北内陆流域湿地修复中发挥着重要的作用[1]。

地下水作为湿地水文系统的重要组成部分,其水位因生态输水而发生明显的波动,对植物群落组成、根系分布和水分利用策略等产生重要的影响[2]。在解释湿地植物群落的变化时,地下水埋深的时空变化比土壤性质、pH 等指标更具有说服力[3-5]。在塔里木河下游河岸带湿地,草本植物主要分布在近河岸地下水埋深较小的区域,而乔木和灌木则分布在远离河岸地下水埋深较大的区域,原因是不同地下水埋深导致土壤水分状态存在明显差异,同时不同植被对土壤水分状态适应性具有差别[6]。地下水埋深是植物根系分布深度的主要驱动力,且两者呈线性相关,较浅的根系可以使植物避免因过浅的地下水埋深而导致缺氧胁迫,较深的根系可以使植被利用埋深较大的地下水[7-9]。植物水分利用策略会因地下水水位波动及时调整,以最大程度减少因干旱导致的胁迫[10-11]。在美国西南部河岸湿地,柽柳在地下水水位下降后迅速做出响应,并将其主要水源由地下水向土壤水转变[12];……

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