کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10118260 1629889 2018 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel approach for estimating groundwater use by plants in rock-dominated habitats
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد جدید برای تخمین استفاده از آب های زیرزمینی توسط گیاهان در زیستگاه های تحت سلطه سنگ
کلمات کلیدی
ایزوتوپ هیدروژن و اکسیژن، روش جدید، خروجی های راکی کارست، چین زیرپروپلیک،
ترجمه چکیده
استفاده از آب گیاهی جزء مهمی در عملکرد منطقه بحرانی زمین است و می توان از طریق تجزیه ترکیب ایزوتوپ آب زایلل به سهمیه های بارندگی ذخیره شده در لایه های خاکی کم عمق و زیرزمینی عمیق تر مورد بررسی قرار گرفت. روش معمول برای برآورد استفاده متناسب از آب های زیرزمینی توسط گیاهان، نمونه گیری ایزوتوپ خاک و آب های زیرزمینی است و بهترین ضرایب مخلوط را از همه منابع بالقوه تعیین می کند. در اینجا ما روش جدیدی را برای دستیابی به هدف مشابه بدون نمونه برداری از آب خاک پیشنهاد می کنیم و آزمایش می کنیم. این روش بر اساس تجزیه و تحلیل تغییرات در نسبت ایزوتوپ آب ساکن چندین نفر از اعضای جامعه و نسبت ایزوتوپ شناخته شده آب های زیرزمینی به "مثلث" نسبت ایزوتوپ ناشناخته آب باران ذخیره شده است. با استفاده از یک مدل تعادل آب ساده، پارامتر شده به منظور تولید مناسب ترین نسبت بین نسبت ایزوتوپ آب واقعی و تخمین زده شده، ما تنوع فصلی در حجم و مقدار ایزوتوپ ذخیره آب باران و همچنین نسبت آب به استفاده از آبهای زیرزمینی گونه را شبیه سازی کردیم. این روش به 8 گونه گیاهی چوب کاشته شده بر روی دو گونه کاشت سنگی در کارست جنوبی چین اعمال شده است. برآورد متوسط ​​استفاده از آبهای زیرزمینی در طول دو فصل بین 14 تا 62 درصد متغیر بود و وابسته به سایت بود. برای اکثر گونه ها، استفاده از آب های زیرزمینی به دلیل تخمین مقدار ذخیره شده باران ذخیره شده کاهش یافته است. دو گونه با بیشترین میزان استفاده از آبهای زیرزمینی درختان بلندتر، با برگهای شفاف یا نیمه با تراکم چوب پایین تر بودند. در حالی که روش جدید از ناتوانی در نمونه گیری از آب ذخیره شده در خروجی های سنگی الهام گرفته شده است، ممکن است در هر محیطی که تغییرات فضایی ترکیبات ایزوتوپ آب خاک، مانع تعیین برآوردهای متوسط ​​استفاده از آبهای زیرزمینی است، استفاده گستردهتری داشته باشد. اتخاذ وسیع تر این روش یا روش معادل آن، مطالعات منطقه بحرانی زمین را بسیار بهبود می بخشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فرآیندهای سطح زمین
چکیده انگلیسی
Plant water use is an important component in the function of Earth's critical zone and this can be examined by decomposing isotope composition of xylem water into contributions from precipitation stored in shallow soil layers and deeper groundwater. The usual procedure for estimating the proportional use of groundwater by plants is to sample the isotope composition of soil and groundwater and determine the most probable mixing coefficients from all potential sources. Here we propose and test a novel method for achieving the same goal without sampling soil water. The method is based on analyzing variability in the stem water isotope ratios of several members of a community and the known isotope ratio of groundwater to 'triangulate' the unknown isotope ratio of stored rainwater. Using a simple water balance model, parameterized to produce the best fit between actual and estimated stem water isotope ratios, we simulated seasonal variation in the volume and isotope ratio of rainwater storage, along with species-specific groundwater use ratios. The method was applied to eight woody plant species growing on two rocky outcrops in the South China karst. Estimated average proportional groundwater use over two seasons varied between 14% and 62% and was site-dependent. For the majority of species, groundwater use increased as estimated stored rainwater volume declined. The two species with highest groundwater use were taller, deciduous or semi-deciduous trees with lower wood densities. While the new method was inspired by the inability to sample water stored in the rocky outcrops, it may have broader use in any environment where the spatial variability of soil water isotope composition is a barrier to estimating average groundwater use ratios. The broader adoption of this or equivalent methods would greatly improve the study of the Earth's critical zone.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Hydrology - Volume 565, October 2018, Pages 760-769
نویسندگان
, , , , , , ,