研究植物水分利用效率和化学计量组成的季节变化特征、耦合关系对理解森林生态系统碳水波动至关重要。然而，沿着植物生长季植物化学计量组成和水分利用效率的季节变化特征、它们之间的相关性以及与气候因子的关系，仍不清楚。
本试验以栓皮栎为研究对象，调查了其水分利用效率和14种营养元素的季节动态变化特征，并分析了它们与气候因子的关系。结果表明，从春天植物生长开始到秋季落叶，水分利用效率逐渐下降。叶片C和N含量先上升后下降，P、S和K含量逐渐下降，而Ca、Ba和Al含量沿生长季则是逐步升高。叶片C:N、C:P和N:P在生长季早期最低此后逐步升高。通过回归分析发现，水分利用效率与叶片N、P、S、K和Mg正相关，与C、Ca、Al和Fe以及C:N、C:P和N:P负相关。水分利用效率和叶片N、P、S和K随温度增加而增加，而C:N、C:P和N:P则是随温度增加而下降。研究结果表明，水分利用效率和化学计量的季节性变化与植物生长紧密相关，温度是驱动森林生态系统水分和营养循环的主控因子。由于水分利用效率是用稳定性碳同位素评估，因此我们的发现也为同位素和地球系统模型相结合中提供了基础支撑。
图 沿生长季植物水分利用效率和化学计量组成之间的关系
研究结果以“Stable carbon isotope used to estimate water use efficiency can effectively indicate seasonal variation in leaf stoichiometry”为题发表在Ecological Indicators上。该研究得到了国家重点研发计划（2017YFC0505501和2016YFD0600206）、国家自然科学基金（31270640）以及博士后基金（20Z102060010）的资助。