王卓娟， 宋維峰*， 吳錦奎， 張小娟

( 1. 西南林業(yè)大學 環(huán)境科學與工程學院， 昆明 650224； 2. 中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所， 蘭州 730000 )

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元陽梯田水源區(qū)旱冬瓜水分來源

王卓娟1， 宋維峰1*， 吳錦奎2， 張小娟1

( 1. 西南林業(yè)大學 環(huán)境科學與工程學院， 昆明 650224； 2. 中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所， 蘭州 730000 )

摘要：旱冬瓜(Alnus nepalensis)是元陽梯田水源區(qū)的優(yōu)勢樹種之一，其作為一種速生樹種被發(fā)展為當?shù)鼐用裰匾男教苛趾徒洕郑瑯浞N的生長發(fā)育和地理分布受到水分制約，其吸收水分和水分利用的變化將會直接影響森林生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)。該研究于2014年5-11月間進行，研究時段內累計降雨1 262 mm，地下水δD值在-71‰～-53‰范圍，δ18O在-10.6‰～-7.0‰范圍，受環(huán)境因子的影響很小，基本上保持常年穩(wěn)定。土壤水是可供樹種直接吸收利用的水源，基于氫氧穩(wěn)定同位素技術，對比元陽梯田水源區(qū)旱冬瓜樹種莖干水δD和其林地不同深度土壤水δD的同位素組成情況，結合不同深度土壤含水量，定性分析判斷旱冬瓜對土壤水的利用，結果表明旱冬瓜旱季利用的土壤水主要分布在40 cm土層附近，而雨季利用的土壤水范圍較廣，分布在0～60 cm的土層。利用多元線性混合模型IsoSource軟件定量分析旱冬瓜對土壤水和地下水的利用，結果表明：旱冬瓜水分來源分布較廣，各土層土壤水和地下水均有貢獻，雨季旱冬瓜主要利用0～60 cm深土壤水，其中雨后旱冬瓜絕大部分水分來源于0～10 cm的土壤水分，利用比例為66%～73%；其它時間主要利用40～60 cm的土壤水，貢獻率高達73%；旱季旱冬瓜的絕大部分水分來源于地下水，對地下水的利用比例為18%～68%，同時，40～60 cm的土壤水也是其重要的水源。從不同時間尺度考察旱冬瓜對土壤水和淺層地下水的需求，更加準確地認識元陽梯田水源區(qū)不同森林類型優(yōu)勢樹種的水分來源，為梯田森林生態(tài)系統(tǒng)經營與維護以及梯田的可持續(xù)發(fā)展提供了理論依據(jù)。

關鍵詞：元陽梯田, 旱冬瓜, 穩(wěn)定氫氧同位素, 土壤水, 水分來源

植被的生長發(fā)育和地理分布受水分的制約，在SPAC系統(tǒng)中，森林主導著水資源的重新分配，植被作為森林生態(tài)系統(tǒng)的主體，其吸收水分和水分利用的變化，將會直接影響森林生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)。植物穩(wěn)定同位素能夠反映植物所生長的環(huán)境因子，如溫度、濕度、降水量、大氣成分、水源同位素組成等(吳紹洪等，2006)。不同來源的水分有著不同的氫氧同位素組成(錢云平等，2008)，陸地植物在根系吸收水分以及隨后水分在木質部的運輸過程，氫和氧同位素的分餾不會發(fā)生(Wershaw et al，1966；White et al，1985；Dawson & Ehleringer，1991)，植物的根和莖內的水中δD和δ18O值與土壤中可供植物吸收的水的δD和δ18O值接近。因此，可以通過比較不同層次土壤中的水源和植物莖(木質部)水分的δD和δ18O的值，分析水源與植物水中的同位素組成的關系，從而確定植物吸收利用哪一層的土壤水分，以及判斷植物對不同水分來源的相對利用，例如對土壤水、雨水、地下水的不同利用方式(Dawson et al，1991；Zimmermann et al，1966；Walker et al，1988)。Jackson et al(1995)研究發(fā)現(xiàn)落葉樹種比常綠樹種中的δD含量高，認為常綠樹種可以利用更深層次的土壤水源；趙良菊等(2008)通過分析黑河下游極端干旱區(qū)荒漠河岸林植物木質部水及其不同潛在水源穩(wěn)定氧同位素組成，應用“同位素質量守恒多元”分析方法初步研究了不同潛在水源對河岸林植物的貢獻，結果表明在黑河下游荒漠河岸林生態(tài)系統(tǒng)，喬木和灌木較多的利用地下水，而草本植物以地表水為主。Liu et al(2010)研究了西雙版納季節(jié)性雨林冠層樹種在兩個連續(xù)干季的水分利用狀況，發(fā)現(xiàn)常綠種白顏樹(Gironnierasubaequalis)優(yōu)先利用50 cm以上的土壤水，落葉種絨毛番龍眼(Pometiatomentosa)吸收60 cm以下土壤水及淺層地下水，其幼苗可以利用霧水。鄧文平等(2013)利用直接相關法、二源或三源線型混合模型以及多元線性混合模型分別對華北土石山區(qū)栓皮櫟旱季水分來源進行分析研究，發(fā)現(xiàn)栓皮櫟春季主要利用表層土壤水分，秋季利用水分主要集中在>40 cm的深層土壤。

旱冬瓜(Alnusnepalensis)生活習性偏向于陰性(陳偉等，2012)，對土壤要求不高，常以小片純林或針闊混交林出現(xiàn)，被視為云南省的重要資源之一。哈尼梯田地處云南省紅河州哀牢山南段海拔700 ～1 800 m的山嶺間，至今已有1300多年的歷史，擁有世界級的自然景觀和文化景觀，是中國乃至世界古梯田的典型代表之一。作為哈尼梯田核心分布區(qū)的元陽梯田，其分布在坡度15°～75°的坡面上，上方是具有重要水文功能的森林植被。旱冬瓜是一種速生的次生植被，因元陽地區(qū)的氣候條件適宜旱冬瓜的生長，是當?shù)氐膬?yōu)勢樹種之一，也是當?shù)鼐用裰匾男教苛趾徒洕?。本文利用樹種根系在吸收水分以及水分在木質部運輸過程中不發(fā)生同位素分餾現(xiàn)象的特征，通過氫氧穩(wěn)定同位素技術定量分析元陽梯田水源區(qū)旱冬瓜對土壤水和淺層地下水的利用，定量區(qū)分不同土層對旱冬瓜生長所需水分的相對貢獻，旨在構建元陽梯田水源區(qū)優(yōu)勢樹種對土壤水分利用的基本模式，為當?shù)靥萏锏目沙掷m(xù)發(fā)展、水分利用和水循環(huán)提供理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況

1.1 自然概況

元陽縣位于云南省紅河哈尼族彝族自治州西南部，地理位置為102°27′～103°13′E， 22°49′～23°19′N；元陽梯田在元陽縣境內面積約有1.32×104hm2，分布于海拔700～1 800 m之間，是哈尼族人民在長期的生產實踐中創(chuàng)造的世界水土保持系統(tǒng)工程的奇跡。元陽梯田以“森林、村莊、梯田、河谷”為要素構成其獨特的垂直梯田景觀。

研究地點設在梯田核心區(qū)上方水源林區(qū)全福莊小寨小流域。研究區(qū)屬中低山丘陵地貌，海拔1 584～2 030 m，常年被濃霧籠罩。氣候屬亞熱帶山地季風氣候，年平均氣溫為20.5 ℃，年最高氣溫37.5 ℃，年最低氣溫0.6 ℃；年降水量為1 500～2 000 mm；年蒸發(fā)量為1 184.1 mm；年均日照時數(shù)1 820.8 h。土壤多為黃棕壤、黃壤，土壤剖面完整，土層厚度約1 m。該區(qū)森林茂密，植被種類繁多(段興鳳等，2011)。

1.2 群落特點

旱冬瓜樣地設置在102°46′16″ E、23°5′51″ N，海拔1 922 m處，林地土壤為黃壤，林冠較整齊，分布在陰坡及半陰坡的水濕條件較好處，呈小塊狀分布，森林群落的物種多樣性各植被層表現(xiàn)不一致(和弦等，2012)。喬木層高14～17 m，冠層蓋度60%，胸徑22～36 cm，群落結構簡單，喬木主要為旱冬瓜，混有滇常山(Clerodendrumyunnanense)、尖子木(Oxysporapaniculata)、黑檀(Dalbergiamelanaoxylon)等，灌木主要為旱冬瓜幼樹，草本層稀疏，主要有鱗毛蕨(Dryopterisfilix-mas)、紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum)、藎草(Arthraxonhispidus)等。

2材料與方法

2.1 樣品采集與分析

在全福莊小流域設置固定采樣觀測樣地，標記固定取樣植株，于2014年5月16日、7月12日、8月11日、11月14日采集樹種已栓化、成熟的枝條(直徑約3 cm)，去除枝條外皮，迅速將樣品放入50 mL的塑料離心管中，用Parafilm膜密封；在靠近樹種的位置，利用土鉆按0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm的層次取土，將樣品放入50 mL的塑料離心管中，用Parafilm膜密封；地下水的采集點為山上泉水出露處，樣品采集時間為每次主體實驗的開始前后分別采集一次。采集后迅速將樣品放入50 mL的塑料離心管中，用Parafilm膜密封。各樣品帶回實驗室后迅速冷凍到-20 ℃，直至同位素測定。在采樣過程中為盡可能避免發(fā)生同位素分餾現(xiàn)象，樣品采集在早上太陽升起前完成。土壤水分使用土壤水分測量儀(ML2X型)分別測量不同深度(10、20、30、40、60、100 cm)土壤容積含水量。

采用真空抽提裝置來抽取植物和土壤中的水分，所有水樣δD和δ18O測定在中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所同位素實驗室使用液態(tài)同位素激光分析儀DLT100(LGR公司，美國)完成。同位素分析結果用分析水樣與V-SMOW的千分差來表示，δD的精度為±1‰，δ18O的精度為±0.2‰。

2.2 數(shù)據(jù)處理

利用二元/三元線性模型可以計算不同水分來源對植物水分的相對貢獻量。如當植物有三種水分來源時：

δD=x1δD1+x2δD2+x3δD3

δ18O=x1δ18O1+x2δ18O2+x3δ18O3

x1+x2+x3=1

式中，δD1、δD2、δD3和δ18O1、δ18O2、δ18O3為不同來源水分中的相應的氫氧穩(wěn)定同位素值，x1、x2、x3為不同水分來源對植物水分的相對貢獻量(%)。

當植物所利用的水分來源超過3個時，采用多元線性混合模型定量分析不同潛在水源如不同土層的土壤水和地下水對植物的貢獻比例，通過專門的配套集成軟件IsoSource(免費獲取地址http://www.epa.gov/wed/pages/models/stableIsotopes/isosource/isosource.htm; Phillips & gregg，2003)計算分析，模型計算的結果是可能的解決方法的分布圖，而不是唯一解，但也會有唯一解的體現(xiàn)，如可能結果的平均值。合理的解的總數(shù)取決于水分來源的同位素組成、水分來源的數(shù)量、混合值、增量的設定以及容差值(Querejeta et al，2007)。

由于δD和δ18O的相關性較強，本研究計算旱冬瓜水分來源時只采用δD，同時來源增量設為1%, 質量平衡公差設為0.1%。利用Excel 2007軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理。

3結果與分析

3.1 研究區(qū)降水及降水同位素組成

圖1是元陽梯田水源區(qū)2014年5月11日至11月7日的降水及降水δD、δ18O穩(wěn)定同位素組成變化。由圖1可知，研究時段內日降水量為5～57 mm,累積降雨量1 262 mm,研究區(qū)主要降水集中在6-10月份。

降水δD值的變化范圍在-97‰～-47‰之間，算術平均值為-70‰，δ18O介于-6.5‰～-13.2‰之間，算術平均值-9.4‰；降水可以補給土壤水，同時降水可以混合和稀釋土壤水分的氫氧同位素?？梢钥闯?，研究區(qū)大氣降水中的氫氧穩(wěn)定同位素值總體上呈現(xiàn)出一定的波動性，但可能由于研究區(qū)特殊的地理位置和環(huán)境氣候等因子的影響，降水過程中氫氧穩(wěn)定同位素組成隨著降雨量的增大而減小的趨勢并不十分明顯。

圖 1　研究區(qū)降雨量變化及降水過程中氫氧穩(wěn)定同位素值的變化特征Fig. 1　Variation precipitation in Yuanyang terrace and characteristics of δ18O and δD during the rainfall

3.2 大氣降水氘盈余的變化

圖2表示研究區(qū)的蒸發(fā)量變化情況，由于7-8月研究區(qū)降雨較為集中，受降雨影響，加之研究區(qū)常年受濃霧籠罩，研究時段內蒸發(fā)量變幅不是太大。

圖 2　蒸發(fā)量變化Fig. 2　Variation of evaporation

圖 3　大氣降水氘盈余變化Fig. 3　Variation of d-excess in the precipitation

氘盈余(d)是指d=δD - 8δ18O,是表征蒸發(fā)的一個參數(shù)，其值越大表示研究區(qū)的蒸發(fā)速率越大，圖3是研究區(qū)研究時段內氘盈余的變化，d值在-9.3‰～12.4‰之間，反映出該地區(qū)研究時段降水多濕度大，蒸發(fā)相對緩慢。

3.3 土壤水和莖干水氫氧穩(wěn)定同位素特征

3.3.1 土壤水氫氧穩(wěn)定同位素特征將采集的48個土壤水樣品和10個地下水樣品的氫氧穩(wěn)定同位素水樣進行分析(圖4)，土壤水δD值的變化范圍在-149‰～-44‰之間，δ18O值的變化范圍在-20.2‰～-5.8‰之間；地下水的δD和δ18O值隨時間變化很小，說明地下水受環(huán)境因子的影響很小，基本上保持常年穩(wěn)定。

3.3.2 旱冬瓜莖干水氫氧同位素特征旱冬瓜莖干水樣品采集頻率與土壤水樣同步，共收集8個莖干水樣，其δD和δ18O值分別在-113‰～-70‰和-15.2‰～-9.2‰的范圍，算術平均值為-95‰和-12.2‰，標準差為14.336和2.005。旱冬瓜莖干水氫氧穩(wěn)定同位素值δD(y)與δ18O(x)進行線性回歸分析(圖5)得δD(y)～δ18O(x)關系式為y=6.8x-7.7(R2=0.916,n=16)。

圖 5　旱冬瓜莖干水δD和δ18O關系Fig. 5　Relationship of δD-δ18O of the xylem water sample

3.4 旱冬瓜的根系分布情況

在臨近旱冬瓜處按照0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm的層次挖取30 cm × 30 cm × 10 cm的土壤，用土壤篩手工擇選出根系，并按>5 mm、2～5 mm和<2 mm的分類體系進行分類(王成等，1999)，放入烘箱中烘干至恒重，并稱量根系的干重。

圖 6　旱冬瓜根系分布情況Fig. 6　Root dry biomass of Alnus nepalensis

研究區(qū)旱冬瓜根系垂直分布情況如圖6所示，<2 mm和2～5 mm的根系在所挖取的0～100 cm的土層均有分布，其中，<2 mm的根系在各層的分布相對比較均勻，2～5 mm的根系隨著土層深度的增加呈現(xiàn)增加的趨勢；>5 mm的根系分布在0～80 cm的土層，從上向下呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，其中在40～60 cm的土層分布最多，且>5 mm的根系在每一層土壤中的分布占主導，可見其對旱冬瓜的支撐和穩(wěn)定具有重要作用。由此可見，研究區(qū)旱冬瓜的根系較淺且側根較為發(fā)達。

3.5 旱冬瓜莖干水與土壤水間的關系

圖7是旱冬瓜莖干水δD同位素和枝條取樣時不同深度土壤水分δD同位素組成。5月16日土壤水分δD值變化范圍為-95‰～-41‰，其中靠近表層的土壤水分相對富集；不同深度土壤含水量整體最低，變化范圍為5.6%～22%，旱冬瓜莖干水δD值與60 cm土層附近的δD值相近，說明旱冬瓜可能利用的是60 cm附近的土壤水分。

7月12日土壤水分δD值變化范圍為-59‰～-115‰，土壤水分δD值呈現(xiàn)隨土壤深度增加而增加的趨勢，0～10 cm處的δD值相比較5月16日“右移”(降低)，說明淺層土壤水由于降雨的稀釋和混合作用而受影響。由于有較多降雨補給，土壤含水量明顯增加，10～20 cm的土壤含水量達32.2%，10 cm附近的δD值接近旱冬瓜的δD值，說明旱冬瓜此時利用的水分可能是來自最近的降雨。

8月11日土壤水分δD值與7月12日的相似，呈現(xiàn)隨土壤深度增加而增加的趨勢，變化范圍為-149‰～-61‰，0～10 cm土層的土壤水分相對富集；土壤含水量變化范圍分別為12.9%～32.5%，旱冬瓜δD值與40～60 cm處土壤水分δD值接近，同時40～60 cm土壤水分含量高，更可能被旱冬瓜吸收利用。

11月14日0～60 cm波動較大，變化范圍為-129‰～-86‰，在60～100 cm處，隨土壤深度的增加土壤水δD值變化不大。土壤含水量變化范圍為11.6%～34%；旱冬瓜莖干水δD值與20～40 cm土壤水δD值接近，但高于20～40 cm土壤水δD值，說明旱冬瓜可能利用了一部分20～40 cm土壤水外，還有其他的水分來源，如地下水。

圖 7　旱冬瓜莖干水δD和土壤水δD的垂直分布Fig. 7　Variations of δD values of xylem water and δD values of soil water

3.6 旱冬瓜對各水分來源的利用比例

表1是旱冬瓜對各水源的利用比例范圍及平均值。樹種吸收利用水分的能力受外界環(huán)境因素(如降雨、蒸發(fā)等)和自身的生長發(fā)育周期影響，因此，樹種對不同時期的水源利用率亦不同。5月16日和11月14日，旱冬瓜對地下水的利用比例占主導，為0～69%；而7月12日和8月11日，旱冬瓜對土壤水的利用比例占主導，為0～73%。由表1可知，5月16日旱冬瓜對40～60 cm土壤水和地下水的利用率較高，40 cm以上土壤僅貢獻較少的一部分水分，同時40～100 cm土壤水貢獻比例平均值之和為48%，因此可以認為旱冬瓜此時主要利用地下水，但40～100 cm土壤水也是其重要水源。

7月12日旱冬瓜水分來源各層均有貢獻，但絕大部分水分來源于0～10 cm的土壤水分，對地下水的利用率較低，此外，也利用深層土壤水分， 說明由于有較強降水的補給使土壤水分條件得到改善，旱冬瓜對降水有所響應，不僅利用已有的土壤水分，同時也利用近期的降雨。

表 1　旱冬瓜對各水源的利用率

注：數(shù)值為平均值 (最小值～最大值)。

Note: Values were mean (min-max).

8月11日旱冬瓜水分來源分布較廣，各層均有分布，其中40～60 cm的貢獻率高達73%，40～100 cm土壤水貢獻比例平均值之和達93%，說明降水較多時，旱冬瓜的水分來源多樣化，在上層土壤含水量較高的情況下，旱冬瓜依賴深層土壤水。

11月14日旱冬瓜水分來源較為集中于地下水，但各層土壤均對其有貢獻，其中10～60 cm處土壤貢獻較大，說明在前期降雨較少時，旱冬瓜不僅僅依賴于土壤水，地下水也是其重要水源。

4討論與結論

(1)降水中氫和氧同位素的時空差異會導致土壤水、地表水、地下水以及植物水的時空差異，分析這些差異可以獲取研究區(qū)大氣降水水汽來源及相應的氣象氣候信息，量化植物對潛在水源的利用等(徐慶等，2008)。通過對比旱冬瓜莖干水氫氧同位素和不同深度土壤水氫氧同位素的組成情況，結合不同深度土壤含水量，可以判斷植物的水分利用情況(方杰等，2011)。本研究判斷出旱冬瓜5月16日可能利用60 cm附近的土壤水；7月12日利用的水分可能是近期的降雨補給的表層土壤水；8月11日利用的水分可能是40～60 cm處的土壤水；11月14日可能利用了一部分20～40 cm土壤水外，還有其他的水分來源，如地下水。

(2)利用多元混合模型定量分析旱冬瓜水分來源，結果表明，旱冬瓜水分來源分布較廣，各土層土壤水均有貢獻，5月16日旱冬瓜對40～60 cm土壤水和地下水的利用率較高；7月12日旱冬瓜絕大部分水分來源于0～10 cm的土壤水分，利用比例66%～73%；8月11日40～60 cm的貢獻率高達73%；11月14日旱冬瓜對地下水的利用率較高，利用比例18%～68%。

(3)元陽梯田水源區(qū)的森林對于維持區(qū)域小氣候、涵養(yǎng)水源和水土保持等具有十分重要的意義；近年來云南省遭遇百年不遇的大旱，但元陽梯田依賴森林涵養(yǎng)水源保證了其四季常流水而未受到影響。森林植被與水的關系是定量研究森林生態(tài)系統(tǒng)水分平衡狀況的基礎，基于氫氧穩(wěn)定同位素技術，從不同時間尺度考察森林植被對各層水分需求差異，更加準確地認識元陽梯田水源區(qū)不同森林類型優(yōu)勢樹種的水分來源，探討元陽梯田水源區(qū)的水分在土壤-植物-大氣連續(xù)體中的運移、轉化及利用，構建元陽梯田水源區(qū)優(yōu)勢樹種對土壤水分利用的基本模式，從而更加全面地揭示元陽梯田森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)水文過程，反映不同時空尺度上植物水分關系和生態(tài)系統(tǒng)功能，為梯田森林生態(tài)系統(tǒng)經營與維護、為梯田可持續(xù)發(fā)展提供必要的理論依據(jù)。

本研究僅對旱冬瓜自身的水分利用進行分析研究，而沒有考慮與旱冬瓜伴生的喬木樹種以及林下灌木及草本，忽略了它們之間的水分、養(yǎng)分競爭關系；研究區(qū)常年在濃霧的籠罩中，霧對當?shù)厣种脖坏挠绊懮胁豢芍?；以上這些都是今后有待進一步深入的研究工作。

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Water utilization sources ofAlnusnepalensisin the water source area of Yuanyang terrace

WANG Zhuo-Juan1, SONG Wei-Feng1*, WU Jin-Kui2,ZHANG Xiao-Juan1

( 1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,SouthwestForestryUniversity, Kunming 650224, China; 2.ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences, Lanzhou 730000, China )

Abstract:Alnus nepalensis is one of dominant tree species in the water source area of Yuanyang terrace. As a fast-growing tree species, it has been the important firewood forests and economic forests to local residents. Water constrains its vegetation growth and geographic distribution. In SPAC system, forest vegetation as the main body of forest ecological system and dominate the redistribution of water resources, its absorption of moisture and water utilization change will directly affect the water cycle of forest ecosystem. We conducted this study from May to Novernber of 2014, with accumulative rainfall 1 262 mm. The groundwater in the study area of δ D values ranged from -71‰ to -53‰,δ18O values ranged from -10.6‰ to -7.0‰, less affected by environmental factors, basically remained stable; In this paper, A. nepalensis roots absorbed water from all the water sources and transport in the xylem water did not occur isotopic fractionation characteristic. We combined with the soil moisture content, the water utilization sources of A. nepalensis mainly came from 40 cm soil layer in dry season and 0-60 cm in rainy season to analyze the A. nepalensis water utilization strategies by comparison with the δ D values of xylem water and soil water, with hydrogen and oxygen stable isotope techniques. The results of quantify analysis its water sources with multivariate linear mixed model of Isosource software showed that A. nepalensis had a wide distribution of water source, both the soil water and groundwater had contribution, 0-60 cm soil water was important water sources in the rainy season, and after raining most of the water source from 0-10 cm soil moisture, the proportion was 66%-73%;Other main water source from 40-60 cm soil water, contribution rate was as high as 73%;In the dry season, A. nepalensis utilize groundwater proportion was higher, the proportion was 18%-68%. Water constrained vegetation growth and geographic distribution. In SPAC system, forest vegetation as the main body of forest ecological system and dominate the redistribution of water resources, its absorption of moisture and water utilization change would directly affect the water cycle of forest ecosystem. This analysis on A. nepalensis water utilization sources from soil water and shallow ground water in different time scales, provides a basic model water utilization of dominant tree species in Yuanyang terrace, more accurated understanding of the water source of dominant tree species in different forest types, and necessary theoretical basis for management the terrace forest ecosystem and develop sustainable terrace in Yuanyang.

Key words:Yuanyang terrace, Alnus nepalensis, hydrogen and oxygen isotope, soil water, water utilization sources

DOI:10.11931/guihaia.gxzw201504034

收稿日期:2014-04-24修回日期：2015-08-10

基金項目：國家自然科學基金(41371066)[Supported by the National Natural Science Foundation of China(41371066)]。

作者簡介：王卓娟(1988-)，女，甘肅會寧人，碩士研究生，主要從事森林水文方面的研究,(E-mail)wzhuojuan0228@163.com。 *通訊作者：宋維峰，博士，教授，主要從事生態(tài)環(huán)境工程和森林水文學教學和研究工作，(E-mail)songwf85@126.com。

中圖分類號：Q945

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3142(2016)06-0713-07

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