MixSIAR 和 IsoSource 模型解析植物水分来源的比较研究

作者: 曾祥明 , 徐宪立 , 钟飞霞 , 易汝舟 , 徐超昊

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摘要: 选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸 (Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.), 香椿 (Toona sinensis) 和化香 (Platycarya strobilacea Sieb. et Zucc.) 为研究对象, 通过对不同土壤深度的土壤水, 泉水, 雨水和植物采样, 利用氢氧稳定同位素技术, 借助 IsoSource 和 MixSIAR 两种模型分析植物水分来源, 通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性. 结果表明, 降雨 δ^ 18O 值在 3 月—6 月偏正, 在 6 月—8 月数据偏负, 存在明显的季节变化. 在春季不同土壤层土壤水 δ^ 18O 值土壤深度增加而降低, 夏季呈现相反的规律. 基于 IsoSource 和 MixSIAR 模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异. 基于直接相关法定性分析植物水分来源表明 MixSIAR 模型计算结果可靠性高于 IsoSource 模型. 基于均方根误差 (Root Mean Square Error, RMSE) 进行模型评价, 结果显示出 MixSIAR 模型的 RMSE 结果小于 IsoSource 模型, 表明利用 MixSIAR 模型计算植物对各水源的利用比例适用性高于 IsoSource 模型. 本文结果有助于在解析植物水分来源时为模型的选择提供参考.

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