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　　植物的水分利用效率(WUE)是表征其水分利用策略和連接碳水循環(huán)的生理生態(tài)過程的一個重要指標(biāo)。橡膠林作為重要的國防和經(jīng)濟(jì)作物，其在中國西南地區(qū)及東南亞國家的廣泛引種所引發(fā)的一系列環(huán)境問題(如生物多樣性減少、水土流失等)已引起人們的廣泛關(guān)注。有研究表明橡膠林在蒸騰耗水方面扮演者“抽水機(jī)”、“水泵”等角色。然而，人們對橡膠林的水分利用效率(碳水耦合強(qiáng)度的重要指標(biāo)之一)的年內(nèi)變化格局、年際變化趨勢以及其與生態(tài)因子的關(guān)系等還知之甚少。

　　版納植物園全球變化研究組的博士研究生林友興，在張一平研究員的指導(dǎo)下，選取西雙版納地區(qū)4個林齡的橡膠林為研究樣地，通過對連續(xù)4年的生物調(diào)查法和樹干液流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探究了橡膠林水分利用效率的年內(nèi)及年際動態(tài)格局，以及與環(huán)境和生物因子之間的關(guān)系。取得如下研究結(jié)果：(1) 橡膠林水分利用效率的年內(nèi)變化格局基本表現(xiàn)為峰值出現(xiàn)在生長季(4月~12月)的中期(8月)，而在年際變化上僅與光和有效輻射存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.962, P<0.05)；(2) 橡膠林生態(tài)系統(tǒng)多年平均年水分利用效率為2.34 g C·kg-1 H2O，顯著低于常綠闊葉林(2.78 g C·kg-1 H2O)和熱帶森林(2.87 g C·kg-1 H2O)；(3) 在月尺度上(生長季)，相比其它因子而言，橡膠林水分利用效率顯著地受到氣溫和胸徑增長率的調(diào)控，且胸徑增長率對水分利用效率的決定系數(shù)要高于液流密度(P<0.001)。氣溫和胸徑增長率均能夠解釋水分利用效率中變異程度(分別為40%和35%, P<0.001)，氣溫與胸徑增長率有極顯著的相關(guān)關(guān)系( P<0.001)。顯示氣溫可調(diào)控橡膠林胸徑增長率，從而進(jìn)一步調(diào)控橡膠樹的水分利用效率；表明中國西南地區(qū)橡膠林的碳水耦合過程主要受影響碳固定過程的因子(如氣溫等)控制；而耗水量(蒸騰耗水或液流密度)在超過一定的閾值時，則會減弱碳水耦合過程的強(qiáng)度。研究結(jié)果加深了人們對橡膠碳水循環(huán)生態(tài)水文和碳水耦合過程的理解。

　　相關(guān)研究結(jié)果以Water-use efficiency and its relationship with environmental and biological factors in a rubber plantation為題，發(fā)表在Journal of Hydrology上。

圖1. 月尺度上生物因子和水分利用效率(均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)的變化規(guī)律。數(shù)據(jù)點展示的為2013~2016年期間，(a)葉面積指數(shù)(LAI)、(b)胸徑增長率(Dr)、(c)液流密度(Js)和(d)水分利用效率(WUE)的變化，其中陰影部分代表生長季(4月~12月)，白色部分為非生長季或集中落葉期(1月~3月)。

圖2. 月尺度上生物因子之間及其與水分利用效率的回歸關(guān)系。生物因子包括葉面積指數(shù)(LAI)、(b)胸徑增長率(Dr)和(c)液流密度(Js)。

圖3. 月尺度上環(huán)境因子和水分利用效率的回歸關(guān)系。數(shù)據(jù)點為2013~2016年生長季期間，水分利用效率(WUE)與(a)土壤含水量(SWC)、(b)氣溫(Ta)、(c)飽和水汽壓差(VPD)、(d)光和有效輻射(PAR)、(e)凈輻射(Rn)和(f)降水量(Pre)的曲線擬合關(guān)系。