马尾松人工林在我国森林资源总量中占有重要地位。自20世纪60年代大力发展人工林以来，我国马尾松人工林面积逐渐增加，但60%为人工纯林。这种单一的林分结构引起林内养分循环缓慢、土壤肥力下降、水源涵养能力差等一系列问题。近几十年来，混交林经营被提倡为森林经营管理中增强生态系统服务功能的前瞻性策略。然而，营造针阔混交林能否影响马尾松水分利用格局尚不清楚。
鉴于此，中国林科院森环森保所稳定同位素生态学科组以中国亚热带地区（南亚热带广东肇庆、中亚热带湖南会同、北亚热带湖北秭归）不同类型马尾松人工林（纯林及混交林）为研究对象，运用氢氧稳定同位素耦合贝叶斯混合模型（MixSIAR），分析了不同量级降水后马尾松纯林及马尾松针阔混交林中优势树种的水分利用格局，并进一步通过偏相关分析、方差分解及随机森林模型等方法揭示了马尾松水分利用格局的主要调控因素。结果显示，中国亚热带针阔混交林马尾松对浅层土壤水的利用率显著高于纯林马尾松（56.5–81.4 %vs.44.3–61.7 %），但对深层土壤水的利用率显著低于纯林马尾松（9.0–25.0 %vs.24.1–32.2 %），表明针叶树种马尾松与阔叶树种混交后，对浅层土壤水的利用率增加，而对深层土壤水的利用率减小。进一步基于偏相关分析等统计分析的结果表明，马尾松水分利用格局主要受植物属性调控。本研究强调了混交林对于人工林水源涵养的重要性，阐明混交林营造可通过调节植物属性优化马尾松水分利用格局，最终达到提高马尾松人工林水源涵养能力的目的。
该研究成果以“Unraveling the effects of plant and soil properties on tree water absorption in pure and mixed forests across subtropical China”为题，于2024年5月发表在国际学术期刊Agricultural and Forest Meteorology。森环森保所副研究员张蓓蓓为该论文第一作者，研究员徐庆为通讯作者。本研究得到中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金项目、“十三五”国家重点研发计划项目及国家自然科学基金项目的资助。（张蓓蓓）
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