藏东南急尖长苞冷杉林空气负离子浓度特征及其与气象因子的关系

以色季拉山国家森林公园急尖长苞冷杉林为对象,基于2018—2019年自动观测数据,采用单因素方差分析、多重比较、安培空气离子评价系数、Pearson相关性分析及通径分析等方法研究其空气负离子浓度(NAIC)的动态变化、空气质量及影响因素.结果表明:不同季节的日变化呈"单峰"型,春、夏、秋、冬各季峰值出现时间分别为14:00、14:00、12:00、11:00,日间显著高于夜间(P<0.05).急尖长苞冷杉林NAIC月变化呈现为"N"字型,8、12月出现峰值,8、11、12月显著高于1—5月(P<0.05),其他月份之间差异不显著(P>0.05).急尖长苞冷杉林NAIC在各季节表现为:夏(1577个·cm-3)>秋(1568个·cm-3)>冬(1428个·cm-3)>春(1217个·cm-3),夏秋季显著高于春季(P<0.05);湿季略高于干季,无显著性差异(P>0.05).全年各月空气质量评价指数(Ci)值均>1,空气质量属于A等级,最清洁水平.结合单极系数q值,后半年空气质量更佳.急尖长苞冷杉林NAIC与空气温度、空气湿度、水汽压、时平均风速、时平均风向、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压、总辐射、紫外辐射等13个气象指标均为显著或极显著相关性.通过逐步回归,剔除空气湿度、时平均风向、总辐射3个指标后,水汽压、时平均风速、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压主要通过空气温度和紫外辐射发挥作用,剩余通径系数为0.694.急尖长苞冷杉林全年空气负离子浓度较高,空气质量较好,主要受空气温度和紫外辐射的控制,同时还需考虑除气象指标以外的因素.     

色季拉山森林土壤重金属空间分布特征及污染评价

【目的】探明色季拉山森林土壤重金属含量空间分布特征及其污染状况。【方法】在色季拉山阴坡和阳坡分别选取了3 700,3 900,4 300 m 3个海拔梯度,设置了6个采样点,分层(0～10,10～20,20～40,40～60和60～100 cm)采集土样,测定Cr、Cd、Hg、Ni、Se、As、Pb 7种土壤重金属元素含量,并参照全国土壤元素背景值,采用单因子指数法、内梅罗指数法和污染负荷指数法对土壤重金属污染状况进行综合评价。【结果】(1)色季拉山森林0～20 cm土层重金属元素Cr、Se、As、Pb含量低于全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值;Cd和Hg含量都超过了全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值,分别是全国土壤元素背景值的2.2倍和2.92倍、西藏土壤元素背景值的2.75倍和9.5倍;Ni含量低于西藏土壤元素背景值,但高于全国土壤元素背景值,是其含量的1.03倍。7种重金属元素含量的变异系数都大于50%,其中Hg表现为极度变异,其余6种均属于高度变异。(2)在同一土层Cr、As含量均表现为阳坡低于阴坡,Pb、Ni和Hg含量总体均表现为阳坡大于阴坡。在阳坡,As、Cd、Hg含量随着海拔升高而降低,Se含量随着海拔的升高而增加;而在阴坡,Cr、Se和As含量随着海拔的升高而降低,Pb和Hg含量随着海拔的升高而增加;重金属元素As含量在阴坡随土层的加深而增加,Hg含量在阳坡随土层的加深而减少。其余重金属元素含量在不同坡向、海拔及土层间无明显规律性。(3)单因子指数评价结果表明,在色季拉山森林土壤0～20 cm土层,在阳坡,Hg为重度污染,Cd为中度污染,Ni为轻度污染,Cr、Se、As、Pb都是非污染状态;在阴坡,Cd和Hg为中度污染,其他5种重金属元素都是非污染状态。(4)内梅罗指数法评价结果表明,在色季拉山森林0～20 cm土层,阳坡土壤受重金属污染程度明显高于阴坡,主要污染物均为Ni、Cd和Hg。(5)通过污染负荷指数法对色季拉山林0～20 cm土层重金属污染状况进行评价发现,阳坡森林土壤受到轻度的重金属污染,阴坡土壤无重金属污染。【结论】在色季拉山森林0～20 cm土层中,Ni、Cd和Hg 3种重金属元素都达到了污染程度,其中Ni是轻度污染,Cd和Hg是中度以上污染;阳坡土壤受到轻度的重金属污染,阴坡无重金属污染。     

藏东南色季拉山林线植物非结构性碳水化合物的季节变动

【目的】研究高山林线植物非结构性碳水化合物（NSC）含量的变化,以更好地揭示高山林线的形成机制。【方法】以藏东南色季拉山林线过渡带的5种木本植物（阳坡：乔木方枝柏,灌木林芝杜鹃和雪层杜鹃;阴坡：乔木急尖长苞冷杉,灌木雪山杜鹃）为研究对象,在生长季（8月初）与非生长季（11月底）分别取其树叶、树枝、树干（方枝柏和急尖长苞冷杉）、树根等组织,测定并分析其NSC含量。【结果】林线过渡带植物在整个生长周期都有充足的NSC,生长季植物NSC含量在2.74%~3.56%,非生长季NCS含量是生长季的2.85~3.84倍。生长季5种林线过渡带植物的NSC源/汇值为1.12~1.79;非生长季2种乔木NSC含量的NSC源/汇值均大于1,表明植物碳供应充足;3种灌木植物的NSC源/汇值均小于1,表现为碳供应不足。低温等不良环境是导致非生长季植物可溶性糖与淀粉比值较生长季明显升高的主要因素;非生长季林线过渡带植物可溶性糖含量是生长季的2.64~7.66倍,而高水平的可溶性糖含量和可溶性糖与淀粉间持续的动态转化都是植物顺利过冬的保障。【结论】构成色季拉山林线的方枝柏和急尖长苞冷杉在生长季与非生长季均未表现出碳供应不足的现象,“生长抑制”和“更新繁殖障碍限制”两种假说能很好地解释藏东南色季拉山林线的形成机制。