毛细管气相色谱法测定凋落物淋洗液中的低分子有机酸

以我国东北林区重要树种落叶松(Larixolgensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、红松(Pinus koraiensis)和白桦(Betula platyphylla)凋落物淋洗液为材料,建立了一种森林凋落物淋洗液中低分子有机酸测定的毛细管气相色谱法。凋落物淋洗液经冷冻干燥,用H2SO4∶CH3OH溶液浸提低分子有机酸,并同时密封60℃甲酯化24h,用CHCl3萃取后,进行毛细管气相色谱分析。实验表明,样品冷冻干燥处理,密闭条件下采用甲醇浸提的同时直接进行甲酯化反应,有效避免了传统方法浓缩和酯化过程中易挥发有机酸的损失,且酯化完全;选择性好,能同时测定多种低分子有机酸;所测的8种低分子有机酸,经回收率、精密度和检出限等可行性检验,是一种凋落物淋洗液样品中低分子有机酸分析测定的可靠方法。     

黑土区不同林龄杨树农田防护林土壤养分变化

为探究不同林龄农田防护林土壤水分养分状况的变化,评价农田防护林对土壤质量的影响。以齐齐哈尔市拜泉县不同林龄LA(26 a)、MA(31 a)、HA(36 a)杨树农田防护林带为研究对象,以弃耕地(KY)为对照,分析不同林龄杨树农田防护林土壤理化性质的变化。结果表明:杨树防护林带的建设增加了土壤养分质量分数,降低了土壤含水量,加大了土壤密度,提高了土壤p H;各杨树农田防护林带土壤有机碳质量分数均高于对照;随着防护林林龄的增加土壤质量越好。     

基于RS与GIS的哈尔滨市土地利用格局演变及其预测研究

以哈尔滨市1989年、2007年2期Landsat TM遥感影像为主要数据源,在RS和GIS的支持下,分析土地利用格局的动态演变,并应用马尔可夫模型完成对研究区未来土地利用的定量预测。研究结果表明:林地、水域和草地发生了扩张,耕地、居民工矿用地和未利用地减少;耕地和林地具有较高的保留率,草地和未利用地具有较高的转换率;2007年以后土地利用变化的趋势是林地逐年增加,其它土地利用类型逐年减少,该变化持续到2079年后,区域土地利用达到相对稳定状态时,耕地占57.79%,林地占25.24%,草地占2.80%,水域占3.98%,居民工矿用地占9.28%,未利用土地占0.91%。     

应用热扩散技术对柠条锦鸡儿主根液流速率的研究

运用热扩散技术对柠条锦鸡儿根部液流速率(Fs)进行连续测定,同步进行环境要素的实时监测。选择2008年4—10月30天典型晴天日观测数据。结果表明:1)Fs在晴天日表现出典型的宽峰型正态分布,可划分为4个特征差异明显的阶段,反映了大气环境因子对液流的直接驱动效应,以及柠条锦鸡儿叶片气孔行为对液流变化的调控作用。2)液流的变化受多个环境因子共同驱动,其中潜在蒸发散(ET0)综合性强、与Fs相关紧密,是分析液流特征更为可靠的复合型环境变量。Fs与主要环境因子间的耦合关系因时段而异,在早晨启动的液流上升阶段,Fs与太阳辐射、ET0间均呈线性关系,反映了太阳辐射等因子对液流的驱动与对光合作用的激活效应,而在峰值后的下降阶段基本呈Sigmoidal-Hill函数关系;Fs随大气水分亏缺(VPD)的变化与随太阳辐射、ET0的变化趋势相反,表明VPD在达到一定值后启动气孔调节行为以及抑制过度蒸腾耗水的效应。3)柠条锦鸡儿根部Fs与主要环境要素间的变化近似同步,试验期间没有出现典型的时滞现象。4)在整个生长季的大部分时间内观测到柠条锦鸡儿根部夜间持续存在着液流现象,夜间液流量平均占全天液流量的3.83%。试验结果可例证热扩散技术在根部测定液流并用来计算灌木树种单株耗水方法的科学性与优越性。     

阿什河上游3种人工林土壤贮水量与入渗特征

 为了解水源地人工林生态系统土壤水分贮存与入渗特征,在阿什河上游光明沟小流域内,选取樟子松、红松、兴安落叶松3种人工林,采用环刀法对其土壤水分贮存量及入渗特征进行对比研究。结果表明:兴安落叶松人工林土壤密度较低,孔隙度和贮水能力较高,与红松人工林和樟子松人工林之间差异显著(P<0.05);10℃时的稳渗系数K10大小依次为兴安落叶松人工林(4.86mm/min)>红松人工林(0.63 mm/min)>樟子松人工林(0.57mm/min)。综合分析表明,兴安落叶松人工林土壤的涵养水源功能最强,樟子松人工林和红松人工林的较差。     

低分子有机酸/盐对复合污染土壤中Cd、Pb有效性的影响

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/盐和柠檬酸/盐浓度范围,研究了不同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐溶液对复合污染土壤中镉(Cd)、铅(Pb)有效性的影响及机制。结果表明:草酸/盐、柠檬酸/盐均促进腐殖质层(A1)和淀积层(B)土壤中Cd、Pb的活化释放,以浓度5.0mmol·L-1时释放效果最显著,且对Pb的释放效应强于Cd。低分子有机酸盐对Cd、Pb的释放效率强于同浓度的相应有机酸,即草酸/盐强于草酸、柠檬酸/盐强于柠檬酸,低分子有机酸/盐类物质促进重金属释放的主要机理在于有机酸阴离子反应。同浓度草酸/盐和柠檬酸/盐对Cd、Pb有效性的影响,表现为柠檬酸/盐强于草酸/盐,即柠檬酸强于草酸,柠檬酸/盐强于草酸/盐,这与2种低分子有机酸的化学结构、离解常数及其和重金属形成络合物的稳定性大小有关。几种浸提剂对A1层土壤Cd、Pb的活化释放效应明显高于B层。     

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.     

黑龙江省东部山地红松人工林生态系统水化学特征

对黑龙江省东部山地红松人工林生态系统的大气降水、穿透水、树干径流、枯透水和地表径流中的pH值、溶解氧、浊度、总溶解固体、K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和Fe等水质指标进行了检测。结果表明:大气降水经过林冠层后,其水化学特征发生了明显变化,pH和DO降低,TURB和TDS明显增加,化学元素含量均不同程度增加。树干径流除了Cu外其余各化学元素含量均明显增加。穿透水和树干径流中各元素的变异系数较大。枯透水各化学元素的变异系数低于其他水样,只有Mn元素变化较大。穿透水、树干径流和枯透水中的K、Ca淋溶量较大,Cu、Zn淋溶量较少,根据淋溶系数的大小排列穿透水的淋溶序列为Mn>K>Mg>Cu>Fe>Ca>Na>Zn,树干径流的淋溶序列为Mn>Mg>K>Fe>Ca>Cu>Na>Zn,而枯透水的淋溶序列为Mg>Mn>K>Fe>Ca>Cu>Na>Zn。     

莲花湖库区几种主要林型枯落物层的持水性能

 研究莲花湖库区红松林、兴安落叶松林、杂木林等几种主要林型和荒草地枯落物储量及其持水特征,结果表明:兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物储量分别为20.8、23.9、16.4和5.7t/hm2,以针叶林的枯落物储量最高。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物层最大持水率分别为278.2%、295.3%、260.3%和154.8%。各林型枯落物吸水速度在0.25～3h变化最快,24h达到饱和状态。枯落物持水速度与浸水历时之间呈显著幂函数相关关系。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物对降雨有效拦蓄率依次为53.87%、65.95%、54.50%和53.45%,对降雨有效拦蓄量变化依次为31.20、45.97、23.27和2.94t/hm2。莲花湖库区不同植被类型下枯落物持水能力为红松林最好,荒草地最差。     

阿什河流域不同林分类型枯落物持水能力研究

对阿什河流域10种林分类型枯落物持水能力进行了测定,结果表明:阿什河流域各种林分类型枯落物现存量在5.96~16.59 t.hm-2,其中以红皮云杉人工林最高,天然杂木林最低,呈现出针叶林大于阔叶林的规律。枯落物最大持水率和有效持水率均以天然水曲柳林最高,樟子松人工林最低。变动范围分别在291.12%~405.00%和225.52%~325.14%;最大持水量和有效持水量分别在19.80~58.29 t.hm-2和15.07~46.15 t.hm-2,其中均以兴安落叶松人工林最高,人工大青杨林最低。最大持水量和有效持水量均为针叶林大于阔叶林。