植生に吸収される土壌水の時空的起源
Gonzalo Miguez-Macho1, Ying Fan2
1CRETUS, Non-Linear Physics Group, Faculty of Physics, Universidade de Santiago de Compostela, Galicia, Spain. gonzalo.miguez@usc.es.
Nature
|October 7, 2021
まとめ
植物は主に流動的な降雨を 発汗のために利用しますが 干ばつ時により深い土壌や地下水源を利用します これらの多様な水源を理解することは 生態系の管理と地球システムモデルの改善に不可欠です
科学分野:
- 水学と生態系科学
- 植物 生理学 と 生態学
- 地球システム科学
背景:
- 植物は地球の水,エネルギー,炭素の循環を 制御する上で重要な役割を果たします
- 植物の干ばつへの反応は 将来の生態系の機能を理解するために不可欠です
- 以前の研究によると 乾燥期には 植物は 深い土壌の水分や 岩の水分や 地下水にアクセスできるのです
研究 の 目的:
- 4つの異なる水源のプラント利用を区別し評価する:現在の降水量,貯蔵された土壌/岩の水分,局所地下水,および遠隔地下水.
- 植物の水源摂取のグローバルと季節的なパターンと要因を調査する.
- 生態系管理と地球システムモデリングのために,降水と植生を結びつける水学的な経路の洞察を提供すること.
主な方法:
- 植物の水分吸収を分析するために逆モデリング技術を使用した.
- 異なる水源の貢献を定量化するために,同位体ベースの推定値を使用した.
- 様々な気候や風景のパターンを調査した.
主要な成果:
- 世界的に見ると,植物の発汗の70%は現在の降水 (1源),18%は貯蔵された深い水 (2源),1%は地元の地下水 (3源),10%は遠隔地の地下水 (4源) を使用しています.
- 季節的に,最も乾燥した月に,源1の貢献は,半乾燥 (19%),地中海 (32%) と熱帯 (17%) の地域で大幅に減少します.
- 景観のスケールでは,より深い土壌水 (源 2) が高地にとって重要であり,遠隔地地下水 (源 4) は谷やオアシで有意 (最大 47%) である.
結論:
- 植物の水源利用は,地域,季節,風景によって大きく異なります.
- 深い土壌の水分と地下水は,特に特定の景観の特徴において,乾燥期間にますます重要になります.
- 植物の水源の時空的起源を理解することは,正確な生態系管理と地球システムのモデリングに不可欠です.
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