大興(xing)安嶺地處中國東(dong)北，這里的氣候(hou)寒冷(leng)干燥，冬季(ji)漫(man)長(chang)(chang)而嚴(yan)寒，夏季(ji)則短暫而涼爽，適宜(yi)白樺的生長(chang)(chang)。

亭(ting)亭(ting)白(bai)樺，悠悠碧空，微微南來風。春天，是大(da)(da)興安嶺的(de)白(bai)樺樹(shu)(shu)復蘇的(de)季節。雪融(rong)水潤，大(da)(da)地回(hui)春，在這(zhe)神秘(mi)而(er)美麗的(de)土(tu)地上，白(bai)樺樹(shu)(shu)以其獨特的(de)水分利用能力(li)，展現(xian)出了大(da)(da)自然魅(mei)力(li)。

大興安嶺南部白樺的水分利用規律及其對干旱環境的適應性

本(ben)研究旨在考察大(da)興安嶺(ling)南部(bu)天然次生林(lin)中(zhong)主(zhu)要(yao)植物白樺（Betula platyphylla）的水分利(li)用(yong)模式。該調查利(li)用(yong)氧穩定同位素技術，時(shi)間跨(kua)度涵蓋2019年(nian)7月(yue)至2020年(nian)9月(yue)。

東北地區研(yan)究區的位置及其森林分(fen)布（綠色）。

“其他(ta)”是指林地(di)（灰色）以外(wai)的土(tu)地(di)利用(yong)類型。

在(zai)兩(liang)年的(de)(de)時間里，在(zai)純白樺林內(nei)建(jian)立的(de)(de) 30 m × 30 m 的(de)(de)樣(yang)(yang)(yang)地內(nei)進行(xing)(xing)了(le)(le)季(ji)節性(xing)田(tian)間試驗(yan)。作者選擇(ze)了(le)(le)五棵(ke)健(jian)康的(de)(de)白樺木，其高度(du)(du)和胸徑接近研(yan)究(jiu)區域的(de)(de)平均值。樣(yang)(yang)(yang)地土(tu)壤(rang)剖面較淺（厚度(du)(du)約為 40-70 厘米）土(tu)壤(rang)采樣(yang)(yang)(yang)在(zai)每(mei)月(yue)中旬無雨的(de)(de)日子或降雨后(hou)的(de)(de)幾天(tian)進行(xing)(xing)。每(mei)月(yue)系統采集(ji)10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、60 cm深度(du)(du)的(de)(de)樹(shu)木木質部水(shui)(shui)(shui)和土(tu)壤(rang)水(shui)(shui)(shui)樣(yang)(yang)(yang)本(ben)，進行(xing)(xing)穩定同(tong)位(wei)(wei)素(su)分(fen)(fen)析。成(cheng)熟植物體(ti)內(nei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)同(tong)位(wei)(wei)素(su)組成(cheng)可以(yi)反映植物水(shui)(shui)(shui)分(fen)(fen)來(lai)源的(de)(de)同(tong)位(wei)(wei)素(su)組成(cheng)。2019年和2020年（5月(yue)至10月(yue)）在(zai)樣(yang)(yang)(yang)樹(shu)上取樣(yang)(yang)(yang)，每(mei)棵(ke)樣(yang)(yang)(yang)樹(shu)取樣(yang)(yang)(yang)3個(ge)重復(fu)。使用(yong)(yong)(yong)手動螺旋(xuan)鉆(zhan)獲取土(tu)壤(rang)水(shui)(shui)(shui)樣(yang)(yang)(yang)，并(bing)用(yong)(yong)(yong)封口膜(mo)密(mi)封在(zai)玻璃容器中，用(yong)(yong)(yong)于隨后(hou)的(de)(de)同(tong)位(wei)(wei)素(su)分(fen)(fen)析。為了(le)(le)減(jian)輕(qing)蒸發(fa)對同(tong)位(wei)(wei)素(su)含量的(de)(de)影響(xiang)，所有土(tu)壤(rang)和植物樣(yang)(yang)(yang)品均被立即冷(leng)凍并(bing)儲(chu)存。在(zai) 2019 年和 2020 年的(de)(de)整個(ge)生長(chang)季(ji)節，總共收集(ji)了(le)(le) 100 個(ge)降水(shui)(shui)(shui)樣(yang)(yang)(yang)品，并(bing)用(yong)(yong)(yong)封口膜(mo)牢固地密(mi)封在(zai)干(gan)凈的(de)(de)聚(ju)乙(yi)烯瓶中。然后(hou)將這些沉淀(dian)樣(yang)(yang)(yang)品儲(chu)存在(zai)設定為-2°C的(de)(de)冰(bing)箱(xiang)中，直到準備好(hao)進行(xing)(xing)同(tong)位(wei)(wei)素(su)分(fen)(fen)析。

樣本樹的特(te)征

來自內蒙古農業大學的研究團隊在北京師范大學地表過程與資源生態學國家重點實驗室地理科學學院和水利部草原水利科學研究所實驗中心采用全自動真空冷凝抽提系統（LI-2100，北京理加聯合科技有限公司）對植物和土壤樣品進行水分提取。雨水和提取的植物和土壤水經過過濾，使用0.22μm有機相針式過濾器去除雜質和有機污染物。根據土壤剖面，土壤水源分為淺層（0~20 cm）、中層（20~40 cm）和深層（40~60 cm）。值得注意的是，由于樣地地勢多為山地，地下水的可用性可能受限，因此將地下水排除作為樹木的潛在水源。

在生長季節，通過(guo)線性回歸分析探討土壤水、木質部水和降雨中δD和δ18O之間的關系

2019年和2020年各月VWC垂直土壤剖面和土壤水δ18O值

不同深(shen)度木質部水(shui)和土壤水(shui)中δ18O的(de)分(fen)布特(te)征

通過 MixSIAR 分(fen)析確(que)定白樺不同土(tu)層吸水比例的季節(jie)性波動

基于穩定同位素（δ18O）的(de) MixSIAR 模型(xing)用(yong)于研(yan)究天然林(lin)中(zhong)優勢物種（特(te)別是大興安嶺南部(bu)白樺(hua)）用(yong)水(shui)策略的(de)季(ji)節變化。研(yan)究結果表明，適(shi)應(ying)性的(de)水(shui)分(fen)利用(yong)策略和對(dui)(dui)(dui)降(jiang)水(shui)的(de)快速響應(ying)能夠促進植物充分(fen)利用(yong)來自土壤(rang)各個深度的(de)水(shui)分(fen)，從而使(shi)它們能夠更好(hao)地適(shi)應(ying)干旱環(huan)境。當(dang)降(jiang)雨量(liang)(liang)較低(di)時(shi)（2019年生(sheng)(sheng)(sheng)長季(ji)為(wei)390.4毫米），白樺(hua)迅(xun)速吸收淺層(ceng)土壤(rang)水(shui)（0~20 cm，整個根系(xi)深度的(de)利用(yong)率(lv)(lv)為(wei)40.4%），但當(dang)降(jiang)雨量(liang)(liang)增(zeng)加時(shi) （2020年生(sheng)(sheng)(sheng)長季(ji)為(wei)501.5毫米），白樺(hua)逐漸過渡到從較深土層(ceng)（40~60厘米）提(ti)取土壤(rang)水(shui)分(fen)并加深其(qi)根系(xi)系(xi)統（利用(yong)率(lv)(lv)為(wei)39.4%），表明其(qi)對(dui)(dui)(dui)半(ban)干旱環(huan)境的(de)適(shi)應(ying)性。因此，白樺(hua)在同一生(sheng)(sheng)(sheng)境中(zhong)靈活(huo)的(de)用(yong)水(shui)策略可能使(shi)其(qi)在低(di)降(jiang)水(shui)時(shi)期具(ju)有競爭(zheng)優勢。該研(yan)究結果對(dui)(dui)(dui)于大興安嶺南部(bu)天然林(lin)保護和水(shui)資源管(guan)理具(ju)有重要意義。

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