模拟不同降雨时间格局下喀斯特垂直异质生境对桢楠幼苗光合和生长的影响

王佳敏,成应杰,陈金艺,刘俊婷,李金明,李素慧,刘锦春

三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室,西南大学生命科学学院,重庆 400715

喀斯特地区地质背景特殊,土层浅薄且薄厚不一[1]。以碳酸钙为主的石灰岩具有高渗透性且容易被溶蚀,导致该区域岩体存在大量岩溶裂隙[2],降雨后表层土壤容易沿着这些裂缝被淋洗到地下通道后流失,使得原本就稀少的土壤层更为浅薄[3]。然而,最近研究发现岩溶裂隙也具有一定的生境功能[4]。因为浅层裂隙岩层可以截留一部分的土壤,从而为水分和养分提供了储存空间,也为植物根系穿窜提供通径,根系可以从地表土层以下浅层的岩石裂隙中得到相对稳定的水分与养分补充。

另一方面,喀斯特岩溶裂隙层的厚度差异造成该地区小生境具有极大的垂直异质性[1],从而引起小生境中的水分、营养元素、土壤透气性和根系生长空间的差异[5]:在土层深厚而岩溶裂隙较薄区域,往往水分和养分充足,植物根系有更大的伸展空间,但是由于喀斯特土壤的通气性差,土层容易板结,甚至会形成水分胁迫[6]；而在土层浅薄且岩溶裂隙发育较厚的区域,岩溶裂隙的保水性能较弱,更易水土漏失从而导致养分缺乏[7],同时岩石占用了部分根系的伸展空间,这些可能不利于植物生长,但另一方面,岩溶裂隙在一定程度上可以增强土壤透气性,对植物的生长产生有利影响。……