黑松阔叶林内不同树种树干径流对表层土壤化学性质的影响

分析了黑松阔叶林内黑松(Pinus thunbergii)、枫香树(Liquidambar formosana)和樟(Cinnamomum camphora)3树种的树干径流对表层土壤化学性质的影响。结果表明,相比大气降水,3树种的树干径流p H值均有所下降,化学元素浓度则有所提高,导致树干基部土壤p H值较低,但其影响主要局限在离树干90 cm范围之内;树干径流的养分输入增加了树干基部土壤的有机质和矿质养分含量;从树种看,黑松树干径流的p H值最低,化学元素浓度最高,但离树干不同距离土壤有机质含量均低于枫香树和樟,其原因是黑松的枯枝落叶比枫香树、樟不易分解,说明土壤养分更多地受枯枝落叶分解的影响。     

喀斯特森林群落退化对浅层岩溶地下水化学的影响

对贵州中部喀斯特地区植被调查及径流和岩溶水样分析,探讨喀斯特森林群落退化过程中浅层岩溶地下水化学组成的变化.结果表明:喀斯特森林生态系统降雨中离子浓度大小的排序为SO2-4＞K 、Ca2 、HCO3-＞Na 、Mg2 、Cl-＞NO3-、NH4 ＞PO3-4,而径流中离子浓度的大小排序为HCO3-＞SO2-4、Ca2 ＞Mg2 、Cl-＞K 、Na 、NO3-＞NH4 ＞PO34-;岩溶地下水离子组成与径流总体相似,但岩溶地下水中HCO3-、Ca2 和Mg2 的含量及电导率明显增加高于地表径流.随着喀斯特森林群落从阔叶林群落向灌木林群落、灌草群落方向演替,其岩溶地下水中HCO3-和Ca2 比例明显减少,而SO2-4比例明显增加.岩溶地下水的HCO3-、Ca2 含量与森林覆盖率之间存在显著的正相关,而K 、NH4 含量与森林覆盖率之间则存在显著的负相关.HCO3-含量是影响岩溶地下水电导率的最重要因子,其次是Ca2 ,再次是K 、Mg2 ;岩溶地下水电导率可以作为评价喀斯特森林群落退化对生态环境影响的数量指标.     

阿什河源头水源涵养林在水分传输过程中对水质的影响

对阿什河源头地表水来源过程中各环节(包括大气降水、穿透水、树干径流和地表径流)的水化学性质进行分析比较.结果表明:树干径流的酸化最为明显,地表径流对林分水质酸化有很好的缓冲作用;大气降水经过落叶松人工林生态系统后,穿透水和树干径流的电导率、总溶解固体、K和Mg元素含量增加;穿透水7、8、9月Na元素含量都低于大气降水,为负淋溶;对穿透水、树干径流和地表径流而言,Zn元素含量在观测时间内变化趋势相同,都是6-9月逐渐降低;各月树干径流和地表径流的Mn和Fe元素平均含量都高于大气降水和穿透水;地表径流经过林地土壤层的深层交换和净化后汇集成溪水,浊度和总溶解固体含量明显降低;溪水和河水中的Mg和Zn元素含量在观测时间内变化趋势一致,Mg元素含量变化都呈"W"形,Zn元素含量都是6月最高,9、10月份未检出;各月河水中总N、总P、电导率和总溶解固体都高于溪水,且Na、Mg和Ca元素含量也都高于溪水;溪水综合评价结果属于Ⅱ类水体,河水综合评价结果属于Ⅳ类水体.     

西藏南伊沟原始林芝云杉林水文学过程的水化学特征

2006-10—2007-09,对采自西藏南伊沟原始林芝云杉林的大气降水、穿透水、树干茎流、地表径流和壤中流水样进行养分含量测定,与该森林所在流域的溪流江河水样进行对比。结果表明:该地区大气降水的pH值为7.61,颗粒物含量较低(5.56mg·L-1),SO42-含量最高7.201mg·L-1,N的含量较低0.505mg·L-1,其他各种离子或元素的含量相对较低;穿透水中SO42-和Zn含量有所下降,但其他元素含量均有所增加;树干茎流中各元素的含量均高于穿透水,除SO42-外,其他各元素为正淋溶;地表径流和壤中流的SO42-,Zn和Fe含量低于大气降水的浓度,其他元素的含量高于大气降水;溪流HCO3-,K,Ca,Na,Mg和Cu含量均大于大气降水。P,Fe,N,Zn,Cl-和SO24-经过土壤、地被物的吸附和植物的吸收,其输出量小于输入量,系统对这些元素具有积累和净化作用。     

重庆酸雨区缙云山典型林分冠层酸雨淋洗特征

选取重庆缙云山的针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林、灌木林4种典型林分,观测酸性降水过程中林外雨、穿透雨及干流等林内水分转换分量中的主要离子含量变化,分析林分冠层对雨水化学组成的影响,结果表明:(1)降雨中的离子当量浓度大小依次是SO42-＞Ca2+＞ NH4+＞Mg2+＞K+＞Na+＞NO3-;(2)降雨经过林冠层后pH值降低,干流的酸化程度增加最大;(3)降雨经林冠层后离子浓度明显增加(除灌木林),穿透雨中通量增加最大的阴离子和阳离子分别为SO42-(2.19×103～6.47×103 eq·hm-2)和Ca2+(1.41×103～3.39×103 eq-hm-2),离子来源主要为大气沉降和植物分泌物或淋出;(4)同一离子在不同林分的干流和穿透雨中的通量变化不同,反映出不同林分冠层的离子交换性差异.在针阔混交林中,林下降雨净淋溶量大小顺序为SO42-＞Ca2+＞ NO3-＞K+＞NH4+＞Mg2+＞ Na+;常绿阔叶林为SO42-＞ Ca2+＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞ Mg2+ ＞Na+;毛竹林为Ca2+＞ SO42-＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞Na+＞Mg2+;灌木林为Ca2+＞ NO3-＞ K+＞ Na+＞Mg2+＞ NH4+＞ SO42-.     

哈尔滨市3种阔叶树树干钠镁钙铝径向含量动态特征

以东北林业大学城市林业示范研究基地黄波罗、蒙古栎和白桦为研究对象,分析不同阔叶树树干不同部位Na、Mg、Ca、Al元素径向含量动态变化特征。结果表明,黄波罗、蒙古栎和白桦树干不同高度Na、Mg、Ca、Al元素大多数径向格局呈现最高值出现在2000—2007年间,其他时间段含量较低且变化较为平缓的变化趋势。3个树种不同高度处Ca元素径向变幅最大,Na最小,Mg和Al居中;其中同一树高处蒙古栎Ca、Mg、Al元素径向变幅明显高于黄波罗和白桦。且随着树高升高,各元素径向变幅及不同树种同一元素平均含量差异呈减小趋势。以上树种树干不同部位各元素平均含量表现为:黄波罗Na、Al,白桦Mg元素是其他树种的1.1～2.1倍;各树种Ca元素差异不大,比值在1.1～1.2之间。     

广州流溪河针阔混交林冠层对穿透水离子浓度的影响

2006年7月～2008年5月,在广州流溪河地区采集了70次空旷地降雨水样(雨量范围0.7～184.2 mm)和对应的马尾松-阔叶树混交林的林内穿透雨水样,用于分析当地的雨水酸化特征和林冠影响穿透水中主要离子浓度的作用规律.结果显示:(1)流溪河的酸雨率为64.29%.(2)林冠的缓冲作用使得穿透雨的pH值升高,但穿透雨的多数离子浓度高于林外降雨,表明有离子从林冠淋出或者淋洗.(3)对多数离子而言,冠层作用随雨水酸度变化存在一个转折点,即pH值<5.0或者(SO42++NO3-)>100 μeq·L-1时,冠层增加离子浓度的作用随雨水酸度增强而增加;而在pH值>5.0或者(SO42-+NO3-)<80 μeq·L-1时,穿透水离子浓度的冠层贡献率随雨水酸度减少而增加.(4)林冠层作用的月波动明显.在雨量较大的4～7月间,雨水中离子含量较小,冠层对穿透水离子浓度增加的贡献率小.(5)在单次降雨过程中,有些离子(尤其是NH4+、PO43-、NO2-、和NO3-)出现负淋溶现象,说明森林对这些离子具有吸附或者吸收作用.(6)混交林的林冠对穿透水中F-、Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-、Org-C、NH4+、Al3+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+的浓度增加贡献率年值分别为112%、288%、-8%、46%、28%、66%、222%、-35%、82%、413%、770%、790%和51%.     

黑龙江省东部山地白桦人工林对水质的影响

对黑龙江省东部山地白桦人工林生态系统的大气降水、穿透水、树干茎流和地表径流中的pH值、溶解氧、浊度、总溶解固体、电导率、氧化还原电位、K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和Fe等水质指标进行了测定.结果表明:大气降水经过白桦人工林生态系统后,浊度和总溶解固体值逐渐升高.穿透水除Ca元素外,其他化学元素含量均有不同程度的增加,化学元素含量排序为:K＞ Ca＞ Na＞ Mg＞ Mn＞ Fe ＞Zn＞ Cu.树干茎流中各化学元素含量排序为:K＞Ca＞Mg ＞Na＞Fe ＞Mn ＞Zn ＞Cu.地表径流中各化学元素含量为:K＞ Ca＞ Na＞ Mg＞ Fe＞ Mn＞ Zn＞ Cu.除Na、Ca元素外,大气降水中其他元素的变异系数均较大.穿透水和树干茎流中Cu元素的变异系数大于其他元素,地表径流中Zn元素的变异系数最大.根据淋溶系数的大小排列,穿透水中各化学元素的淋溶序列是:Mn＞K＞Mg＞Fe＞Cu ＞Zn＞ Na＞ Ca.树干茎流中各化学元素的淋溶序列是:K ＞Mn＞ Mg＞ Fe ＞Cu ＞Zn＞ Ca＞ Na.经过淋洗后,穿透水和树干茎流中K和Mg元素增加较多,Ca元素出现负淋溶.     

广西主要乔木树种碳含量测定

在广西收集10个树种共62株，分别对叶、枝、皮、干采样，采用 K2 Cr2 O7-H2 SO4容量法测定碳含量。结果表明：树干碳含量约比其他器官高5％左右，树叶、树枝和树皮无显著差异，但不同树种的器官碳含量有一定差异；10个树种碳含量进行生物量加权平均计算，综合碳含量﹥470 g/ kg，针叶树高于阔叶树，慢生树种高于速生树种。     

黔江区大气降水化学特征及主要成分来源分析

为了解黔江区大气降水化学特性及成分来源,采集了黔江区2016年全年降水的样品共81个,并分析了其降水化学特征。结果表明:黔江区2016年降雨总量为1739.5mm,pH值范围为5.68～7.43,年加权平均值为6.42;电导率为5.2～48.4μs/cm,年加权均值为18.64μs/cm;降水离子组分中SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、K+、Na+、F-的年均浓度值分别为4.15、0.48、0.65、1.29、0.13、0.36、0.18、0.17和0.07mg/L,其中,Ca2+和NH4+是中和黔江区降水酸性的主要成分。以Mg2+、NH4+、SO42-、Ca2+、NO3-等因子建立的多元回归模型对黔江区降水的pH有较好的拟合效果,能基本预测黔江区降水pH的变化趋势。阴阳离子三角图表明,阴离子主要来自于人为源;阳离子来源包括地壳源。富集系数分析表明,黔江区降水中Ca2+主要来源于地壳源,占比为95.60%。而Cl-主要来源于海洋源,贡献约98.06%。黔江区降水中有89.06%的SO42-和98.26%的NO3-来源于人为源,地壳源和海洋源贡献很低。研究表明,人为活动对黔江区大气环境产生了重要影响。     

酸雨区亚热带针阔混交林的冠层淋溶特征

2001年1月至2002年6月在湖南韶山对亚热带针阔混交林4个采样区进行酸雨监测,分析林内穿透水中主要离子的淋溶特征.结果表明:大气降水经过森林冠层后pH值明显升高,亚热带针阔混交林对SO2-4、NO3-、Mg2 、NH4 和Na 具有吸收作用,SO2-4、Ca2 和Mg2 的冠层淋溶百分率随降雨量的增加明显减少.Ca2 、K 和Cl-的冠层淋溶百分率随着pH值增加而增加.韶山地区在常年酸沉降作用下,森林冠层对酸性离子SO2-4、NO3-的吸收作用最强.根据18个月离子浓度平均值来计算,韶山地区森林冠层离子的淋溶序列为:K ＞Ca2 ＞Cl-＞Mg2 ＞SO2-4＞NO3-＞NH4 ＞Na .     

降雨特征对兴安落叶松林降雨再分配过程中钾元素影响分析

[目的]以大兴安岭地区兴安落叶松林为研究对象,分析降雨特征对兴安落叶松林降雨再分配过程中K~+的影响。[方法]对林外降雨、穿透雨、灌木穿透雨、树干径流和枯透水进行了野外观测、取样和室内实验测定。[结果]结果表明:(1)研究期间兴安落叶松林林外降雨总量为266.0 mm,平均次降雨强度0.074 mm·min~(-1);降雨再分配过程中K~+含量平均值排序为枯透水树干径流灌木穿透雨穿透雨林外降雨,其中林外降雨中K~+含量在0.227 2.631 mg·L~(-1)之间,变化幅度较大,穿透雨中K~+含量波动在2.198 3.053 mg·L~(-1)之间,枯透水中K~+含量波动较小,稳定在3.077 3.281 mg·L~(-1)之间。(2)降雨量和降雨历时对降雨再分配过程中K~+含量均表现为正相关,随降雨量和降雨历时的增加K+含量的增加幅度呈上升趋势;而降雨强度和降雨间隔期对K~+含量增加幅度的影响则反之,但当降雨强度大于0.041 mm·min~(-1)时,K+含量的增加幅度开始出现转折,呈上升趋势;当降雨间隔期增大至233.28 h时,K~+含量的增加幅度趋于稳定。(3)影响林外降雨中K~+含量的主导因子是降雨间隔期,影响穿透雨、灌木穿透雨和树干径流中K~+含量的主导因子均为林外降雨量,而对枯透水中K~+含量起主导作用的则为降雨强度。[结论]降雨量、降雨历时、降雨强度以及降雨间隔期均会对降雨再分配过程中各个层次的K~+含量产生不同程度的影响。降雨再分配过程中K~+含量平均值大小排序为枯透水树干径流灌木穿透雨穿透雨林外降雨,其中大气降雨中K~+含量在5月和9月较高,穿透雨中K~+含量在5—10月呈波动式变化,灌木穿透雨中K~+含量变化幅度较大,而树干径流和枯透水中K~+含量较稳定。降雨量和降雨历时对降雨再分配过程中K~+含量的影响均表现为正相关。对林外降雨中K~+含量影响程度由大到小排序依次为降雨间隔期降雨强度降雨历时降雨量,穿透雨中K~+含量与各影响因素的灰关联度大小顺序依次为降雨量降雨历时降雨强度降雨间隔期,灌木穿透雨和树干径流中K~+含量与各影响因素的灰关联度排序和穿透雨一致,影响的主导因子均为降雨量,枯透水中K~+含量与各影响因素的灰关联度大小顺序依次为降雨强度降雨间隔期降雨历时降雨量。     

郑州植物园3个园林绿化树种林冠截留降水作用研究

对园林绿化树种林冠截留降水作用进行研究,探讨不同绿化树种的林冠对降雨分配的影响,可以为进一步研究城市植被对海绵城市的贡献提供基础数据。通过对白蜡、枇杷和女贞人工林天然降雨条件下穿透降雨和树干径流等数据的统计分析,了解3个树种之间林冠截留降水差异。结果表明:白蜡、枇杷和女贞3个树种的林冠截留和树干径流过程都与林外降雨呈正相关,随着林外降雨强度的变化而变化。进一步证明了通过树干径流效果选择树种的可行性和重要性,为以后树干径流相关科研工作的开展提供了参考依据。     

秦岭林区径流水化学对雨水酸化的响应

在秦岭南坡天然林分布地带选择火地塘典型林区,测定区内雨季降雨和流域出口径流水样pH值及水化学成分,探讨秦岭林区径流水化学对雨水酸化的响应.结果表明:长期雨水酸化可导致林区径流pH值降低,Ca2+和Mg2+浓度降低,K+和Na+浓度变化与雨水酸化关系不大;径流Zn,Pb和Cd浓度对雨水酸化响应不明显,酸化雨水未导致森林土壤富集的重金属释放.     

亚热带杉木、马尾松人工林水文功能的研究

1984-1990年,在江西省分宜县山下林场,对22年生杉木,马尾松人工林中的主要水文要素:降雨、林冠截留、树干茎流、土壤水分含量、径流及各种水的养分含量进行了测定,结果表明:人工林林冠的截留率为10.20-17.56％,茎流率为0.98-1.40％。土壤层较薄,含水率低,水文物理性质较差,土壤蓄渗性能较弱。林地径流量较小,且多为表层流。降雨输入林地的养分量大于径流的输出量。林内雨和树干茎流淋溶的养分量占养分还原总量的48-53％。其淋溶的K、Mg、N的养分量超过凋落物归还量。     

哈尔滨市3种阔叶树树干钠镁钙铝纵向变化特征

以东北林业大学城市林业示范研究基地内生长的黄波罗、蒙古栎和白桦为研究对象,分析不同阔叶树树干不同高度Na、Mg、Ca、Al元素纵向变化特征,探讨3树种对以上元素的运移速率。结果表明,在1958年前和1959—1962年间,除了Mg元素,黄波罗树干其他3种元素纵向格局为根茎含量大于胸径。3树种在1963—2007年间各时间段,以上元素纵向变化呈现出在胸径或1/2树高为最低的凹形曲线,或为最高值的凸形曲线,或纵向变化较为平缓等多种形式。同一时期,各树种树干Al纵向变幅最高;其他树种其余3种元素纵向变幅较低且值相当。树干中4种元素纵向运移速率由易到难排序分别为:黄波罗Mg>Ca>Na>Al;蒙古栎Ca>Na>Al>Mg;白桦Mg>Al>Ca>Na。蒙古栎对Na、黄波罗和白桦对Mg、蒙古栎和白桦对Al、Ca元素的迁移能力较强。     

典型填海区绿地土壤含盐量与盐基离子通径分析及回归模型建立

以深圳市前海75个绿地土壤为研究对象,通过通径分析和回归分析等统计手段,探讨了典型填海区绿地土壤电导率和可溶性盐分含量的实质及指示意义。结果表明:在深圳市填海区绿地土壤中,除HCO3-离子外,电导率、可溶性盐分和其余盐基离子之间均存在显著或极显著正相关关系。同时,Na+、Cl-和SO24-对电导率和可溶性盐分含量影响显著,均表现为正效应。HCO3-对电导率和可溶性盐分含量的影响未达到显著水平,表现为直接负效应,但这种负效应由其他盐基离子的间接正效应抵消,使得其与电导率和可溶性盐分含量之间存在微弱的正相关性。此外,填海区绿地土壤电导率与Na+、Cl-、SO24-和HCO3-离子间均存在显著的定量关系,表明通过测定电导率可用来估算本区域的可溶性盐分含量。     

北京秋季不同树种吸附PM_(2.5)研究

在南海子公园、北京植物园、西山森林公园和松山自然保护区四个园林绿化区内以油松、白皮松、国槐、柳树和杨树等常见典型绿化树种为研究对象,于秋季采集各树种叶片,应用气溶胶再发生器获得不同树种叶片表面PM_(2.5)吸附量,并用电镜扫描叶表面特征。结果表明:南海子公园和松山自然保护区中均是桧柏和白皮松的吸附量最大,分别为0.26±0.003 8、0.18±0.022 7μg/cm~2和0.252±0.228 1、0.162±0.016 7μg/cm~2,北京植物园中则是以油松(0.33±0.122μg/cm~2)和雪松(0.43±0.099μg/cm~2)最为突出,而西山森林公园中油松吸附量明显高于其它树种同一树种,其吸附量为1.078±0393 4μg/cm~2,是最小值(五角枫)的9.6倍,说明不同树种在相同地点对PM_(2.5)的吸附量基本表现为针叶树种高于阔叶树,且针叶树种间吸附量差异较阔叶树种间差异显著;不同地点PM_(2.5)的吸附量,基本表现为西山森林公园北京植物园南海子公园松山自然保护区,树种吸附量与大气颗粒物浓度均呈正相关性,其中柳树、杨树(P0.05)和油松(P0.01)叶表面PM_(2.5)吸附量与大气颗粒物浓度成呈显著正相关,即在一定范围内,树种叶片PM_(2.5)吸附量随空气污染的加重而增加。     

湖南省现有森林植被主要树种的碳含量

探讨了湖南省现有森林植被17种树种(杉木、马尾松、湿地松、柏木、乐昌含笑、红花木莲、樟树、桢楠、甜槠、青冈栎、木荷、杜英、山矾、枫香、拟赤杨、杨树、毛竹)各器官的碳含量及其各器官碳含量的算术平均值。结果表明:同一树种不同器官碳含量差异不显著,不同树种各器官碳含量由高至低的排序不完全一致,不同树种同一器官或同一树种不同器官碳含量算术平均值存在一定的差异;针叶树、常绿阔叶树、落叶阔叶树和毛竹各器官碳含量(g·g-1)的变化范围分别为0.491~0.566,0.421~0.549,0.449~0.550,0.470~0.496,各树种种内各器官碳含量算术平均值在0.486~0.551 g·g-1之间变化,柏木最高,毛竹最低;针叶树碳含量高于阔叶树、毛竹,各树种树干碳含量普遍较高于其它各器官,变化范围在0.493~0.556 g·g-1之间,地上部分碳含量普遍高于相应树种的地下部分;17种树种各器官碳含量的算术平均值为0.504 g·g-1。     

基于洗脱称量粒度分析的北京常见树种树叶滞纳大气颗粒物特性

【目的】比较树木叶片和塑料叶片单位面积滞纳细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、总悬浮颗粒物(TSP)等大气颗粒物的量,从而区分出受树木叶片结构影响的滞尘量(DRLS)和不受叶片结构影响的滞尘量(DULS),为探索城市树木缓解大气颗粒物污染的贡献及优化树种配置提供科学依据。【方法】以北京市常用的6个绿化树种为对象,持续测定4个季度的叶片滞尘动态,以没有降雨影响的10天为1个试验周期,进行本底采样和颗粒物积累采样,并设置光滑塑料叶片(由自摩擦系数为0.04的聚四氟乙烯塑料制成)对照试验模拟DULS,对采集到的供试样本叶片(含树木叶片和塑料叶片)采用洗脱称量粒度分析法(EWPA),测定10天内各树种叶片单位面积滞尘总量、DULS和对不同粒径颗粒物的滞纳量。【结果】1)滞尘能力最强的侧柏单位叶面积总滞尘量为(124.76±19.27)μg·cm~(-2),是滞尘能力最低的元宝枫的2.24倍,其对PM_(2.5)的滞纳量为(16.92±2.61)μg·cm~(-2)。2)DULS占树木叶片滞尘总量的比例仅为19.65%~42.29%,DRLS所占比例为57.71%~80.35%。3)侧柏的DRLS能力最强,占其滞尘总量80.35%;元宝枫的DRLS能力最弱,占其滞尘总量57.71%;供试针叶树种和阔叶树种的DRLS占滞尘总量的百分比均值分别为77.42%和63.96%。4)针叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的13.83%±0.19%,粒径大于10μm的颗粒物占56.82%±1.07%;阔叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的8.09%±0.94%,粒径大于10μm的颗粒物占70.29%±3.56%。【结论】树木叶片对大气颗粒物的滞纳具有特异性且作用效果极为显著;供试树种中针叶树滞尘能力显著高于阔叶树,针叶树对小粒径颗粒物滞纳能力较强,而阔叶树对大粒径颗粒物滞纳能力较强。本研究证明绿化树种对缓解大气颗粒物污染有贡献,为合理选择缓解大气颗粒物污染的树种提供科学依据。