基于树轮的塔里木河下游生态输水对 胡杨生长特征影响研究

摘要: 采用树木年轮和稳定同位素技术，分析了 2000—2015 年生态输水对塔里木河下游胡杨树 木轮宽指数和树轮稳定碳同位素比率（δ13C）的影响，探讨了生态输水与胡杨生长的关系。研究结 果表明：（1）胡杨生长与生态输水量有着密切关系。受生态输水影响，塔里木河下游上段英苏断面 胡杨轮宽指数和树轮δ13C 经历了 3 个阶段：在最初前 4 a（2000—2003 年）的输水过程中，胡杨生长 响应十分敏感，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 呈增加趋势，其平均值分别为 1.52 和-26.70‰；但在 2004—2009 年，随着生态输水量的逐渐减少，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 逐渐下降，分别较 2000—2003 年平均减少了 28.83%和 2.41%；当 2010—2015 年生态输水重新稳定后，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 也逐渐增加并趋于稳定。（2）输水时间与胡杨生长有着密切关系。胡杨生长与生长年（前一年 9 月— 当年 8 月）、生长季（4—8 月）和前一生长年（前一年 4 月—当年 3 月）生态输水相关性最高，与自然年（1—12 月）生态输水相关性不显著。其中，2008 年自然年（1—12 月）没有下泄生态水，2009 年（1— 12 月）虽然有输水，但因 2009 年生长季、生长年和前一生长年均没有生态水补给，导致胡杨轮宽指数和树轮δ13C 在 2009 年降至 2000—2015 年的最低值，分别为 0.76 和-27.50‰，较 2003 年分别降低 了 61.18%和 3.14%。（3）根据研究结果，推导出生态输水促进胡杨生长的作用机理：塔里木河下游的生态输水有效抬升了地下水位，改善了胡杨生长的水分环境，提升了胡杨水分利用效率，从而增加光合累积产物，最终促进了树木的生长。但生态输水对地下水埋深、胡杨生长的影响具有滞后 效应，滞后时间约为 1 a。为维持荒漠河岸林的有效恢复与重建，建议塔里木河下游生态输水最好在植物生长季实施。