小兴安岭白桦林降水转化过程元素特征分析

为了探究小兴安岭白桦林生态系统在降水转化过程中养分循环及养分平衡的变化特征,采用生态系统野外长期定位观测和采样的方法,并利用ICP发射光谱分析仪对小兴安岭白桦林穿透雨、树干径流以及林外雨中的K、Ca、Si、Mg和Mn共5种养分元素进行了测定,结合白桦林对大气降雨的截留再分配比例,计算了白桦林内各元素的输入量,结果表明:1)大气降雨中各养分元素年均质量浓度Ca为最高(10.807 mg/L),Mn最低(0.069 mg/L),其排序为Ca＞K＞Si＞Mg＞Mn;大气降雨中养分输入量排序与养分年均质量浓度有相同排序规律;2)穿透雨与树干径流中的各元素年均质量浓度规律一致,均为Ca＞K＞Mg＞Si＞Mn;与大气降雨相比,穿透雨和树干径流中养分元素的年均浓度均有不同幅度的增长;3)大气降雨中除Ca元素外,其他元素的变异系数均大于1,其中K的变异系数最大(1.514),Ca的变异系数最小(0.827);白桦林穿透雨、树干径流中Mg元素变异系数均为最大,分别为0.989和0.827,最小变异系数分别为Si(0.46)和Mn(0.459);与大气降雨相比,穿透雨和树干径流中各养分元素的变异系数均小于降雨中该元素的变异系数;4)白桦林各元素年净输入量为K＞Mg＞Si＞Mn＞Ca,且Ca元素的年净输入量为负值。      

城市樟子松人工林降雨分配过程中养分变化特征

为了探究城市森林生态系统中伴随降雨分配过程的养分循环变化及养分平衡特征,采用定位研究的方法,于2015年5—9月份对东北林业大学城市林业示范研究基地樟子松人工林内穿透雨、树干径流以及林外大气降雨进行了观测和取样,测定了水样中NO₃^-、PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K、Ca和Mg的浓度,分析了伴随降雨分配过程中各养分质量浓度的变化特征和输入规律。结果表明:生长季内,NO₃^-、PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K、Ca和Mg在大气降雨中的输入量分别为11.508、1.654、13.625、6.122、2.219、7.778、17.853、1.005 kg·hm^-2;穿透雨的输入量为14.038、0.890、10.677、3.058、1.908、4.299、9.463、0.862 kg·hm^-2;树干径流输入量则为3.448、0.192、2.103、1.004、0.298、2.298、5.194、0.668 kg·hm^-2。大气降雨、穿透雨和树干径流的养分输入均以NO₃^-、SO₄^2-和Ca为主,且3种养分输入量之和均占8种养分总输入量的69%以上。生长季内,8种养分的净淋溶总量为-1.365 kg·hm^-2,而其中仅NO₃^-和Mg的净淋溶量为正值。在降雨分配过程中,樟子松人工林的冠层能够少量过滤掉大气降雨中的PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K和Ca。     

藏东南冷杉原始林不同形态水的水质分析

对藏东南冷杉原始森林的林外雨、林内雨、树干径流、壤中流、河流、溪水等各种形态的水质元素含量进行了对比分析，结果表明：林外雨的泥沙含量最少，为5.67mg/L；滑坡山体流出水的泥沙含量最高，达393．33mg/L；树干径流、林内雨中的泥沙含量高出林外雨94％和52％，林外壤中流的泥沙含量高出林内壤中流31％。冷杉原始林下土壤呈微酸性，河道中的水呈微碱性。降雨透过沼泽地土层后，除pH值未变，SO4^2-、C、P三种物质含量减少外，其余各元素及泥沙含量都大量增加，其中HCO3^-增加了20倍，Fe增加到1.5倍。整个冷杉原始森林生态系统中的HCO3^-、CL^-、N（硝氮、氨氮）、Na、Ca、Mg、Fe等离子和元素的输入量小于输出量，致使部分营养成分流失；SO4^2-离子、C、P、K、Cu、Zn等元素被土壤和凋落物层吸附、滞留，输出量小于输入量，营养成分积累。降雪中的各元素含量均表现为林外高于林内。     

长汀不同郁闭度马尾松林降雨淋溶养分输入特征

降雨淋溶过程对森林生态系统养分循环具有重要影响,是水土流失区土壤养分的重要来源之一。为探究降雨淋溶过程对南方红壤侵蚀区马尾松林养分输入特征的影响,以福建长汀不同郁闭度(0.2,0.4,0.6,0.8)马尾松林为研究对象,利用自制的降雨采样装置,采集不同郁闭度马尾松林大气降雨、穿透雨和树干茎流样品,测定分析N、K、Ca、Na、Mg和Mn 6种元素。结果表明:大气降雨经过冠层再分配后,除Ca元素外,各养分元素含量在穿透雨和树干茎流中均随郁闭度的增加而增加;树干茎流中Ca元素含量则以郁闭度0.4最高,郁闭度0.6最低;在冬季或者降雨量较少的月份郁闭度过高会使养分含量降低。随着马尾松林林冠层密度增大,吸附粉尘等干沉降物质的量增多,导致降雨淋溶时各元素含量增大,从而增加马尾松林养分输入,促进养分循环。     

云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林的降水化学

为了分析大气降水的化学物质输入及其降水淋溶对云南哀牢山森林生态系统生物物质循环产生的影响。通过观测大气降雨过程中大气降水、穿透雨及树干茎流在１９９１年５月￣１９９３年４月间的变化并测定其相应的水质特征。发现①大气降雨和穿透雨是养分输入的主要形式。其中以穿透雨养输入为主。树干茎流养分输入很小，可忽略不计。Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ养分元素的输入量是穿透雨：６．０９９，０．４２３，５．９１５，１．７８９和     

城市蒙古栎人工林对降雨中金属元素迁移的影响

在位于哈尔滨市区的东北林业大学城市林业示范基地蒙古栎(Quercus mongolica)人工林中心区域设置10 m×10 m观测样地，于2015年5—10月份的树木生长季期间，在距离样地150 m处布设翻斗式雨量计(HOBO RG3-M)和3个自制雨量筒测定大气降雨量(作为对照)、在样地内十字交叉布设13个自制雨量筒测定样地穿透雨量、选取5株蒙古栎作为标准观测样木测定样地树干茎流量；将采集的大气降雨、穿透雨、树干茎流样品，使用0.45μm微孔滤膜过滤，经硝酸酸化处理后，应用火焰原子吸收分光光度计(Thermo Scientific ICE-3500,美国)测定样品中K、Ca、Na、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn金属元素质量浓度；分析城市蒙古栎人工林伴随降雨分配过程中的金属元素变化特征和输入规律。结果表明：(1)大气降雨、林内穿透雨、树干茎流中，8种金属元素质量浓度各不相同，但均为树干茎流金属元素质量浓度大于穿透雨金属元素质量浓度；除K、Na元素外，其他6种金属元素的质量浓度，在降雨分配中由大到小依次为树干茎流、穿透雨、大气降雨，即降雨穿过冠层后，金属元素质量浓度增加。(2)生长季内8种...     

大青山典型植被类型降雨产流阈值估算及保肥效益计量

采用大气降雨和人工模拟降雨的方法,对大青山不同植被类型林冠截留量、枯落物及土壤持水量进行了研究,当模拟降雨强度为0.60~0.65 mm/min时,不同植被类型降雨产流阈值分别为:乔木林11.018~17.080 mm,灌木林11.609~13.353 mm,荒草坡7.592~11.336 mm;当模拟降雨强度为0.80~0.85 mm/min时,不同植被类型降雨产流阈值分别为:乔木林7.274~12.7268 mm,灌木林7.943~9.353 mm,荒草坡4.328~6.496 mm;通过对流失土壤养分的测定,计算出不同降雨强度下油松人工林、白桦次生林、虎榛子灌丛和荒草坡土壤流失价值分别为:61.39~136.37元/hm2、8.24~113.37元/hm2、28.11~59.11元/hm2和93.92~107.61元/hm2。     

河岸缓冲带硬头黄竹人工林对降水再分配及氮、磷养分的影响

观测了河岸缓冲带硬头黄竹人工林群落2008年1个观测年的大气降雨量、穿透雨量和树干茎流量,并对其取样进行氮、磷养分分析。结果表明：全年降雨量为973.3 mm,穿透雨量和树干茎流量分别为586.0、71.7 mm,占同期降雨量的60.2%、7.4%。以24组不同雨量级数据用线性方程拟合林外降雨量与穿透雨量和树干茎流量间的关系,穿透雨和树干茎流的养分浓度与降雨量呈负相关,表现出明显的季节性变化。全年向林地内输入总氮59.543 kg/hm2,其中NH4＋、NO3-和NO2-的养分含量分别为35.010、20.461、1.423 kg/hm2;输入总磷0.230 kg/hm2,其中PO43-养分含量0.123 kg/hm2,穿透雨和树干茎流带来的养分对竹林的生长和养分循环有重要的生态意义。     

松花江干流六种水源涵养林林冠层降水分配

以森林水文学为理论基础,从森林涵养水源的角度运用生态定位研究方法,选择松花江干流方正县高楞林业局为观测地点,以当地具有代表性的红松人工林、水曲柳山杨林、水曲柳落叶松林、糠椴次生林、蒙古栎次生林和胡桃楸混交林为研究对象,并以就近的空旷地降雨作为对照,对不同森林类型的林冠层截水性能、林内穿透雨量、树干径流等水文特性进行了定量研究.研究结果表明:各森林类型的林内雨透流率都小于50.0％,说明50.0％以上的降雨被林冠层截留.其中胡桃楸混交林和水曲柳山杨林的透流率较高,分别达到44.2％和40.0％;其次是永曲柳落叶松林和糠椴次生棘,透流率分别为37.2％和34.1％;红松人工林和蒙古栎次生林的透流率较低,分别为27.9％和24.7％.林内降雨量(P')和大气降雨量(P)呈现显著的直线正相关.树干径流量(G)和大气降雨量(P)之间也呈直线正相关.     

密云库区常见水源林树种对降雨中氮磷含量的影响

含有氮磷元素的化合物是造成库区水质污染的主要物质之一。按照林外降雨、林内穿透降雨、树干径流、地表径流顺序,研究了密云库区主要水源涵养林树种对降雨中氮磷含量的影响,并对不同树种进行比较,对氮磷元素的变化趋势进行分析。结果表明：降雨、林内降雨、树干径流、地表径流中总氮含量都要远远大于总磷含量;油松、火炬能够增加降雨中总氮、总磷的含量。     

北京密云水库集水区板栗林水化学元素性质研究

对北京密云水库集水区板栗林水化学性质研究表明在研究期间，不同月份大气降水化学元素的含量变化范围较大，以加权平均值之和来计，6月份化学元素含量最高，观测时段内所测定元素加权平均值之和为12.0011mg/L，各元素含量按大小排序为Ca＞N＞K＞Mg＞Na＞P＞Fe　＞Zn＞Cu＞Mn；大气降水经过林层后，林内穿透降水和树干茎流中各化学元素含量变化基本一致，大多数元素含量增加，林内穿透降水化学元素含量之和为17.1105mg/L，树干茎流为35.5074mg/L，比大气降水分别高出5.1094mg/L和23.5063mg/L.     

长三角地区杉木林降雨再分配特征

对长三角地区丰水季杉木Cunninghamia lanceolata林大气降雨量、穿透雨量以及树干径流量进行了定位观测,利用水量平衡方程计算得出林冠截留量。通过相关性分析筛选出影响降雨再分配的主要因子为降雨量和降雨强度,分别分析了降雨量与穿透雨、树干径流、林冠截留之间的关系,以及降雨强度与三者之间的关系。结果显示:2012年4月至9月长三角地区杉木林外降雨累计470.7 mm,研究区以小雨量、低强度的降雨事件为主,杉木林内累计穿透雨量344.1 mm,占降雨量的73.1%,树干径流总量10.3 mm,占降雨量的2.2%,林冠截留量达到116.3mm,占降雨量的24.7%。建立了降雨量、降雨强度与杉木林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量之间的回归模型,利用拟合出的方程,可得出杉木林形成穿透雨的最小雨量为0.9 mm,形成树干径流的最小雨量为4.1 mm。     

几种主要元素在黔中山地喀斯特森林内的流动和分配

降雨经黔中山地喀斯特森林冠层后,Ca2 、Mg2 、K 浓度相应增加;NO3-、NH4 浓度在喀斯特原生林内增加、在喀斯特次生林内降低。在试验林集水区溪流中NH4 、K 浓度较林隙降雨低,NO3-、Ca2 、Mg2 浓度较林隙降雨高。不同喀斯特森林林内和林隙降雨中,Ca2 、Mg2 、K 季节浓度在夏季较低,林隙降雨中冬季较高、林内降雨中秋—冬季较高;NO3-、NH4 季节浓度在林隙降雨中以夏—秋季较低,在林内降雨中低值多变。喀斯特原生林内Mg、K、Ca、N储量总值大于喀斯特次生林,喀斯特原生林相应值为236.816、144.551、18.286、11.912t.hm-2,喀斯特次生林相应值为24.720、76.219、3.124、11.326t.hm-2。土壤层的相关离子量高于植被层,占植被-土壤系统的98.20%～98.87%。乔木层的相关离子量>枯枝落叶层>灌木层>草本层。喀斯特原生林随降雨输入的相关离子量为133.720kg.hm-2.a-1,随地表径流和壤中流的流失量为18.994kg.hm-2.a-1,因降雨的净增量为114.726kg.hm-2.a-1(占植被-土壤系统量的0.028%),枯枝落叶归还量为77.981kg.hm-2.a-1(占0.019%);喀斯特次生林中上述相应指标值分别为81.317、17.476、63.841(0.055%)、73.960kg.hm-2.a-1(0.064%)。相关离子在喀斯特次生林内的归还量<喀斯特原生林、N和K的流失量>喀斯特原生林、Ca和Mg的流失量<喀斯特原生林,减少地表径流和壤中流的技术措施有利于林地养分积累。适当保存枯枝落叶是喀斯特森林可持续经营的重要措施之一,喀斯特森林地表和土壤的年径流量占林隙降雨量的2.16%～2.28%,植被恢复是喀斯特地区控制水土流失和积蓄养分的有效手段。     

广州帽峰山常绿阔叶林森林生态系统水文环境效应

对帽峰山季风常绿阔叶林的穿透雨、树干径流和大气降水及地表总径流水的pH值和Pb、Cu、Cd、Hg、Zn等重金属平均质量浓度进行测定,分析森林对水文的环境效应。结果表明:常绿阔叶林的穿透雨和树干径流的pH平均值比大气降水高了约1个pH值单位,最高可达2.6个pH值单位。树干径流的pH平均值比穿透雨的pH平均值要高,说明树干径流对酸雨的中和效应更为明显。大气降水中重金属平均质量浓度基本是旱季大于雨季,5种重金属的平均质量浓度次序为ZnCuPbCdHg。与大气降水相比,穿透雨和树干径流的重金属总体变化是雨季呈降低趋势,变化幅度一般在8.13%～49.38%;但在旱季这一趋势刚好相反。穿透水、树干径流对大气降水的淋溶系数的大小排列为:PbCuCdHgZn。穿透雨淋溶系数都大于树干径流的淋溶系数,总体来说,穿透水对总金属元素的淋溶作用大于树干径流。     

Gash模型对冀北山地人工油松林树干径流特征的模拟

【目的】为了更好地研究冀北地区水文特征,验证Gash模型对该地区树干径流的模拟效果.【方法】通过长期野外样地监测和室内数据处理,对油松人工林林外降雨与林内穿透雨、林冠截留、树干径流进行拟合,运用Gash模型对该林分树干径流进行模拟.【结果】2013年围场油松人工林林内降雨量、树干截留和树干径流分别占降水量的69.75%,26.87%,3.38%,树干径流比例不大.模型对该林分树干径流模拟的整体效果一般,实测值和模拟值分别为0.73mm和0.55mm,相对误差为24.5%.【结论】Gash修正模型基本上能够反映该地区的树干径流实际情况,在该地区具有较好的适用性.     

木兰林管局白桦次生林生物量与碳储量研究

以木兰林管局16～54年生白桦天然次生林为研究材料,通过对12块标准地的生物量与碳密度进行研究,建立了白桦次生林幂函数形式的生物量转换模型,并利用模型进行计算。结果表明:白桦次生林林木层平均碳密度为37.3263t/hm2,土壤层为144.3060t/hm2,地被层为5.4435t/hm2,林分平均碳密度为187.0760t/hm2;木兰林管局白桦次生林生物现存总量为137.58687万t,碳储量为296.18239万t。     

苏南马尾松林分冠层水文过程对降雨的响应特征

目的探究不同雨量级、雨强下马尾松林冠截留、树干径流、穿透雨变化的特征与联系,为苏南丘陵区马尾松林的可持续经营管理提供科学依据。方法2012年9月到2013年8月,选取34年生马尾松林,使用RG3-M翻斗式自记雨量计、自制树干径流收集装置、集水槽收集降雨、树干径流、穿透雨数据,定位监测马尾松林外降雨、林冠截留量、树干径流、穿透雨,建立并验证Gash模型的适用性。结果（1）降雨主要集中在5—8月,林冠截留量、树干径流量、穿透雨量对降雨量有良好的响应,树干径流率和穿透雨率随着降雨强度和降雨等级的增加呈现上升趋势,截留率呈现下降趋势。（2）马尾松林冠截留率最大值出现在最小雨量（< 1.0 mm）和 < 1.0 mm/h雨强范围内,树干径流率最大值出现在中等雨量（≥ 50 mm）和1.5 ~ 2.0 mm/h雨强范围内,穿透雨量最大值出现在最大雨量级（≥ 50.0 mm）和1.5 ~ 2.0 mm/h雨强范围内,结果显示马尾松林林冠水文过程对降雨有较好的响应,降雨强度是影响马尾松林内水文过程的关键因子。（3）通过Gash模型定量分析降雨再分配规律,经过推导和计算相关参数,得到的模拟值与实测值有较好的一致性。结论马尾松林林冠部分和树干的持水能力分别为1.21、0.1 mm,形成树干径流的最小降雨量为4.86 mm。本研究可以为马尾松林的截留过程提供较明确和科学的参考。      

北京密云水库集水区板栗林水化学元素性质研究

对北京密云水库集水区板栗林水化学性质研究表明 :在研究期间 ,不同月份大气降水化学元素的含量变化范围较大 ,以加权平均值之和来计 ,6月份化学元素含量最高 ,观测时段内所测定元素加权平均值之和为 12 0 0 11mg L ,各元素含量按大小排序为Ca >N >K >Mg >Na >P >Fe>Zn >Cu >Mn ;大气降水经过林层后 ,林内穿透降水和树干茎流中各化学元素含量变化基本一致 ,大多数元素含量增加 ,林内穿透降水化学元素含量之和为 17 110 5mg L ,树干茎流为 35 5 0 74mg L ,比大气降水分别高出 5 10 94mg L和 2 3 5 0 6 3mg L .     

小陇山林区锐齿栎林降雨再分配及矿质元素输入特征

【目的】研究甘肃小陇山林区65 a锐齿栎林的有效降雨分配及其矿质元素输入特征,为科学评价小陇山林区森林生态系统服务功能及水土流失程度提供科学依据.【方法】在固定样地内布设林冠截流观测设施,收集水样进行测定及计算.【结果】观测期林外总降雨量为1 508.22 mm,其中林内穿透雨1 204.40 mm,树干茎流112.09 mm,林冠截留191.73 mm,分别占降雨量的79.86%、7.43%和12.71%.当降雨量<1.8 mm时,林冠截留全部降雨,穿透雨量为0;当降雨量>4 mm时,树干开始产生茎流.通过数学方程拟合,穿透雨量与降雨量呈线性关系,树干茎流量、林冠截留量与降雨量呈幂函数关系.通过对水质进行化学测定得出,锐齿栎林中的矿质元素平均含量排序为:穿透雨>树干茎流>大气降雨,矿质元素不同输入方式中,K元素含量都是最大的.【结论】锐齿栎林分林冠截留直接影响地表径流的产生,减少当地的水土流失;同时林分可富集K、N、Ca等矿质元素,有效补充林分土壤肥力.     

桉树人工林水土流失及养分损耗研究

[目的]研究广西国有七坡林场内桉树人工林水土流失及养分损耗情况。[方法]利用径流小区进行定点连续监测研究,分析了间种牧草对桉树林水土流失及其养分损耗的影响。[结果]不同植被类型年平均地表径流量为桉树纯林(2 919.50 m3/hm2)>桉树林+桂牧1号象草(2 219.42 m3/hm2),地表径流量季节变化为夏季>春季>秋季>冬季,与该地区同期降雨量的季节分配基本一致。土壤侵蚀量为桉树林+桂牧1号象草(4.125 t/hm2.a)>桉树纯林(3.835 t/hm2.a),桉树间种牧草流失的泥土比例高,而桉树纯林流失的径流比例大。水土养分流失量为桉树林+桂牧1号象草(4.388 5 kg/hm2.a)>桉树纯林(4.303 1 kg/hm2.a),与土壤侵蚀量大小规律相一致,并得出养分流失大小为有机质>Ca>K>N>P>Mg>Zn>B>Cu。[结论]该地区不同植被型桉树林的地表径流量差异明显,土壤侵蚀量和养分流失量差异不显著。