漓江流域喀斯特地区不同果药复合种植模式植物水分利用效率

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2024.02.005

林草资源研究 ›› 2024›› Issue (2): 34-42.doi: 10.13466/j.cnki.lczyyj.2024.02.005

漓江流域喀斯特地区不同果药复合种植模式植物水分利用效率

陶旺兰¹^,²(), 黄甫昭¹^,²(), 李健星¹^,², 王志英³, 罗婷¹^,⁴, 陆芳¹^,², 李先琨¹^,²

1.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室,广西桂林 541006
2.弄岗喀斯特生态系统广西野外科学观测研究站,广西崇左 532499
3.中国科学院西双版纳热带植物园,云南西双版纳 666303
4.广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541006

收稿日期:2023-12-29 修回日期:2024-01-25 出版日期:2024-04-28 发布日期:2024-09-02
通讯作者: 黄甫昭,副研究员,主要从事植被生态与石漠化修复研究。Email:fuzhaoh@gxib.cn
作者简介:陶旺兰,研究实习员,主要从事植被与生态修复研究。Email:1979713259@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划课题“基岩生境植被改造与可持续恢复技术”(2022YFF1300703);广西重点研发计划项目“漓江喀斯特自然遗产地植物资源保育与景观功能提升技术及应用”(桂科AB22080057);广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室运行补助项目(22-035-26)

Plant Water Use Efficiency of Different Intercropping Patterns in the Karst Area of the Lijiang River Watershed

TAO Wanglan¹^,²(), HUANG Fuzhao¹^,²(), LI Jianxing¹^,², WANG Zhiying³, LUO Ting¹^,⁴, LU Fang¹^,², LI Xiankun¹^,²

1. Guangxi Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Guangxi Key Laboratory of Plant Conservation and Restoration Ecology in Karst Terrain,Guilin 541006,Guangxi,China
2. Nonggang Karst Ecosystem Observation and Research Station of Guangxi,Chongzuo 532499,Guangxi,China
3. Xishuangbanna Tropical Botanical Garden,Chinese Academy of Science,Xishuangbanna 666303,Yunnan,China
4. College of Life Sciences,Guangxi Normal University,Guilin 541006,Guangxi,China

Received:2023-12-29 Revised:2024-01-25 Online:2024-04-28 Published:2024-09-02

摘要/Abstract

摘要：

水分是限制喀斯特地区植物生长的关键因子,了解不同果药复合种植模式的种间水分关系至关重要。为探究漓江流域喀斯特地区主要果树和药用植物选择及复合种植模式的合理性,以李树的不同复合种植模式为对象,通过采集叶片并测定其稳定碳同位素值(δ¹³C),分析植物水分利用效率(WUE)差异,探讨复合种植模式的稳定性及合理性。结果表明:6种植物叶片δ¹³C和WUE变化范围分别为-31.6‰~-28.7‰和20.56~37.94 μmol/mol,δ¹³C与WUE排序为地枫皮>李树>半枫荷>广西甜茶>金丝桃>黄花倒水莲,可见地枫皮、李树和半枫荷比较适宜种植于喀斯特干旱生境,广西甜茶和金丝桃次之,而黄花倒水莲不适宜栽植于干旱生境。在李树+金丝桃、李树+黄花倒水莲、李树+广西甜茶这3种复合种植模式中,李树的WUE显著高于其林下套种的药用植物,模式内物种间适合度差异显著,复合种植模式稳定性较差;李树+半枫荷+地枫皮模式的WUE最高,且3个树种的WUE差异不显著,适合度相当,物种可以稳定共存,是漓江流域喀斯特地区比较理想的农林复合种植模式。

关键词: 喀斯特, 复合种植, 碳稳定同位素, 水分利用效率

Abstract:

Water is an essential factor limiting plant growth in Karst regions,so understanding the water relationships among different interspecific plants combinations in various intercropping patterns is important.To explore the plausibility of selecting of major non-woord tree species and medicinal plants,this study measured the stable carbon isotope composition of plant leaves in Prunus salicina-based on intercropping patterns and analyzed plant water use efficiency(WUE)to investigate the stability and plausibility of intercropping patterns.The results showed that the δ¹³C values and WUE of the six plantsleaves range from -31.6‰ to -28.7‰ and 20.56 to 37.94 μmol/mol,respectively.The rankings of δ¹³C and WUE were as follows:Illicium difengpi>P.salicina>Semiliquidambar cathayensis>Rubus chingii>Hypericum monogynum>Polygala fallax.It can be seen that I.difengpi,P.salicina,and S.cathayensis were more suitable for planting in Karst arid habitats,followed by R.chingii and H.monogynum,but P.fallax was not suitable for planting in such conditions.The WUE of P.salicina was significantly higher than that of the medicinal understory plants in the P.salicina+H.monogynum,P.salicina+P.fallax,and P.salicina+R.chingii,which exhibited significant differences in species fitness,indicated lower intercropping patterns stability.The P.salicina+S.cathayensis+I.difengpi had the highest WUE,and no significant differences in WUE were observed among the three tree species.This indicates their comparable fitness and stable coexistence.As a result,this intercropping patterns is considered an ideal model for agroforestry integration in the Karst region of the Lijiang River Watershed.

Key words: karst, intercropping planting, stable carbon isotope, water use efficiency

中图分类号:

S718.43

陶旺兰, 黄甫昭, 李健星, 王志英, 罗婷, 陆芳, 李先琨. 漓江流域喀斯特地区不同果药复合种植模式植物水分利用效率[J]. 林草资源研究, 2024,(2): 34-42.

TAO Wanglan, HUANG Fuzhao, LI Jianxing, WANG Zhiying, LUO Ting, LU Fang, LI Xiankun. Plant Water Use Efficiency of Different Intercropping Patterns in the Karst Area of the Lijiang River Watershed[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2024,(2): 34-42.

图/表 8

表1

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表2

表3

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图2

表5

图3

参考文献 39

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物种	δ¹³C
地枫皮(Illicium difengpi)	-28.7±0.3 a
李树(Prunus salicina)	-29.0±0.6 a
半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)	-29.1±0.7 a
广西甜茶(Rubus chingii)	-30.7±0.6 b
金丝桃(Hypericum monogynum)	-30.9±0.3 b
黄花倒水莲(Polygala fallax)	-31.6±0.4 c

因子	df	δ¹³C		WUE
因子	df	F	P	F	P
物种	5	22.54	<0.001	22.57	<0.001
复合种植模式	4	24.28	<0.001	24.29	<0.001

复合种植模式	物种名	δ¹³C/‰	WUE/(μmol/mol)
LB(李树+半枫荷+地枫皮)	李树	-28.8±0.3a	37.36±1.84a
	半枫荷	-29.1±0.7a	35.65±3.88a
	地枫皮	-28.7±0.3a	37.94±1.76a
LG(李树+广西甜茶)	李树	-29.6±1.0a	32.18±5.90a
LG(李树+广西甜茶)	广西甜茶	-30.7±0.6b	25.74±3.56b
LH(李树+黄花倒水莲)	李树	-29.0±0.3a	36.07±1.87a
LH(李树+黄花倒水莲)	黄花倒水莲	-31.6±0.4a	20.56±2.22b
LJ(李树+金丝桃)	李树	-29.4±0.6a	35.73±3.53a
LJ(李树+金丝桃)	金丝桃	-30.9±0.3b	24.91±1.90b

复合种植模式	δ¹³C
LG(李树+广西甜茶)	-29.6±1.0a
LH(李树+黄花倒水莲)	-29.0±0.3ab
LJ(李树+金丝桃)	-29.0±0.6ab
LB(李树+半枫荷+地枫皮)	-28.8±0.3b
LL(李树纯林)	-28.8±0.3b

复合种植模式	δ¹³C
LG(李树+广西甜茶)	-30.2±0.8a
LH(李树+黄花倒水莲)	-30.3±1.8a
LJ(李树+金丝桃)	-29.9±1.3a
LB(李树+半枫荷+地枫皮)	-28.8±0.2b
LL(李树纯林)	-28.8±0.3b

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Plant Water Use Efficiency of Different Intercropping Patterns in the Karst Area of the Lijiang River Watershed

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