基于双稳定同位素和MixSIAR模型的冬小麦根系吸水来源研究

编号 zgly0001649744

文献类型 期刊论文

文献题名 基于双稳定同位素和MixSIAR模型的冬小麦根系吸水来源研究

作者 杜俊杉  马英  胡晓农  童菊秀  张宝忠  孙宁霞  高光耀 

作者单位 中国地质大学(北京)水资源与环境学院  中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室  中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室  中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室 

母体文献 生态学报 

年卷期 2018年18期

年份 2018 

分类号 S512.11 

关键词 双稳定同位素  根系吸水  MixSIAR模型  灌溉施肥处理  冬小麦 

文摘内容 灌溉和施肥措施对农田水文循环具有重要影响,根系吸水是联系植物蒸腾和土壤水分运动的关键水文过程,定量识别灌溉施肥影响下作物根系吸水来源对农业用水优化管理具有重要意义。氘氧稳定同位素(D和18O)是追溯农田水分运移过程的理想天然示踪剂。基于2013—2015年北京市典型农田不同灌溉施肥处理冬小麦水分运移试验,利用D和18O双稳定同位素和MixSIAR贝叶斯混合模型,量化冬小麦主要根系吸水深度及其贡献比例,阐明作物水分来源的季节变化及不同处理间的差异,分析根系吸水与土壤水分分布变化的相互关系。研究结果表明:两季冬小麦返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆和灌浆-收获期主要根系吸水深度均值分别为0—20 cm(67.0%)、20—70 cm(42.0%)、0—20 cm(38.7%)和20—70 cm(34.9%),但季节变化差异显著,2014季主要吸水深度随作物的生长发育而逐渐增加,2015季则主要集中于浅层土壤(0—70 cm)。返青-抽穗期仅灌水20 mm或施肥105 kg/hm2N促使拔节-抽穗期深层(70—200 cm)土壤水分利用率平均增加29%,而前期充分灌水且大量施肥(≥当地施肥量210 kg hm-2N)时拔节-抽穗期根系吸水深度为土壤表层0—20 cm。在干旱少雨的冬小麦生长季内作物吸水来源与土壤水分消耗变化基本一致。