三北防护林是京津冀地区重要的生态屏障,但近十年来张北县4/5的杨树防护林出现退化现象,接近1/3的杨树濒临死亡或枯死,导致杨树防护林生态功能下降.本研究用稳定碳同位素方法追溯研究了退化与未退化杨树年轮中δ13C值和内在水分利用效率(WUE1)的差异,分析导致杨树退化和死亡的原因及其来源.结果表明:相同年龄杨树的直径随着退化程度增加而下降,退化杨树树轮的δ13 C值变化范围为-25.26‰ ～-22.97‰,未退化杨树为-26.15‰～-23.50‰,从1997年开始,退化杨树δ13C值高于未退化杨树.退化与未退化杨树WUEi值从1997年开始出现差异但不显著,2002年后其差异达到显著水平,退化与未退化WUEi的差值AWUEi连续正值可能是退化与未退化杨树产生分化的重要原因之一.退化和未退化杨树WUEi与降雨量、相对湿度和潜在蒸散量(ET0)的相关关系均不显著,但与气温和地下水埋深呈极显著的线性关系.1997年极端干旱事件是杨树林退化的起点,随后土地利用方式的改变导致地下水的过度使用,加剧了干旱持续时间和强度,进而加速杨树防护林的退化和死亡.
作者：孙守家；李春友；何春霞；张劲松；孟平
来源：应用生态学报 2017 年 28卷 7期
