近日，中国科学院成都生物研究所植物功能适应与重大工程区乡土植被恢复创新团队在岷江上游干旱河谷气候背景下，开展了4个石砾含量（0%，25%，50%和75%，V V-1）和4种乡土植物物种（Artemisia vestita, Bauhinia brachycarpa, Cotinus szechuanensis和Sophora davidii）的田间控制试验，采用中子管测定了2018年至2022年间不同土层的含水量，结合土壤温度、植物特征等参数，探究石砾含量和植物种类对土壤水分的影响及潜在机制。相关研究成果发表于10月10日在线发表于期刊《链》上。
西南干旱河谷作为典型的脆弱生态系统，正面临着人类活动和自然灾害诱发的诸多生态问题，如植被退化和土壤侵蚀等。尽管在恢复上已投入了大量努力，但该地区植被恢复的效果不如预期。其中一个关键因素是土壤中较高的石砾含量（高达65%）。虽然已有研究表明石砾含量对土壤水分产生了深远影响，但其效应大小和方向尚未得出一致结论，特别是缺乏石质土中植物对土壤水分影响的认识。
研究发现，石砾含量的增加使土壤水分的垂直分布模式从单峰转变为递增，并显著减少了Artemisia vestita和Bauhinia brachycarpa下湿季与干季之间的水分差异。Artemisia vestita下的相对水分亏缺随石砾含量增加呈降低趋势，区别于其他物种。可见，无论是石砾含量还是植物种类的差异，都显著改变了土壤水分的时空分布模式。另外，土壤水分与土壤物理性质和植物功能特征之间有着强烈的关系，主要受土壤结构、温度和根系特征的驱动。重要的是，石砾含量介导了植物对土壤水分的调节作用。
研究为干旱多石地区植被恢复中物种选择提供了科学指导，并结合之前的研究成果进一步完善了对石质土中水分过程的认识与见解，为生态恢复与管理提供了更全面的理论依据。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108414
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