冀北山地华北落叶松林生态系统水化学特征

降水是森林生态系统的一个主要的养分输入源,观测并分析降水化学对于准确地估算森林生态系统养分循环的养分元素浓度显得极为重要。对冀北山地华北落叶松林穿透雨、树干茎流和枯透水中的Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn共6种养分元素进行了测定。结果表明：（1）大气降水经过林冠层后其水化学特征明显发生了变化,化学元素含量均有不同程度增加,含量排序为Ca〉K〉Mg〉Fe〉Mn〉Zn,其中Mn元素的增长倍数最多,但6月份Mn和Zn元素浓度都出现负增长。树干茎流各项指标均增长很多,化学元素含量排序为Ca〉K〉Mg〉Mn〉Fe〉Zn。枯落物水中K和Ca元素浓度增加最大。（2）大气降雨中Zn的变异系数最大,达2.853;K和Ca元素的变异系数最小,为0.158,0.163。落叶松林穿透雨、树干茎流和枯透水中最大变异系数分别为Fe元素3.115,Mg元素为1.288,Fe元素为2.139。（3）经过淋洗后水样中各元素的浓度均有所增加,穿透水、树干茎流和枯透水中K、Ca增加较多,Fe、Zn的淋溶量较少。     

不同林龄白桦次生林降雨水化学特征研究

通过对不同林龄白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干茎流和枯透水中的Cl~-,NO_3~-N,Na~+,K~+,Ca2-,Mg~(2+)等进行测定,以研究4个林龄之间降水化学性质的差异.结果表明:林外降雨中Ca~(2+)的含量最高,Na~+含量最低,养分元素平均含量(以mg/L计)排列顺序为:Ca~(2+)>Cl~->K~+>NO_3~--N>Mg~(2+)>Na~+,各元素在林外降雨中的季节变化较大.变化幅度最小的是Cl~-;穿透雨中NO_3~--N,Ca~(2+)含量在25 a白桦次生林中最低,Cl~-,Mg~(2+)含量在38 a中最低,而Na~+,K~+含量在56 a中最低;树干茎流中Cl~-,NO_3~--N,K~+含量在38 a白桦次生林中最低,而Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+)含量在56 a中最低;枯透水中Cl~-,NO_3~--N,Na~+,K~+含量在25 a白桦次生林中最低,Mg~(2+)含量在38 a中最低,而Ca~(2+)含量在56 a中最低.     

原始红松林穿透雨和树干茎流养分特征研究

对小兴安岭原始红松林穿透雨和树干茎流中的K,Ca,Mg,Mn,Fe共5种养分元素进行了测定,结合水量分配比例,计算了各元素在森林中的净输入量。结果表明:⑴原始红松林穿透雨和树干茎流中,除Fe元素外,所有浓度值均有树干茎流>穿透雨>大气降雨;从各元素平均浓度来看,Ca元素最高,Fe元素最低,其排序为:Ca>K>Mg>Mn>Fe。⑵大气降雨年平均浓度中,K元素变动系数最大,为1.514,Ca元素最小,为0.827;原始红松林穿透雨、树干茎流年平均浓度中变动系数最大的元素分别为Mn,Mg(或Fe);变动系数最小的元素分别为Ca,Mn;各元素年平均浓度的变异系数均为大气降雨>穿透雨>树干茎流。⑶原始红松林各元素净输入量排序为:K>Ca>Mg>Mn>Fe,且Fe元素的净输入量为负值。     

黑龙江省东部山地樟子松人工林生态系统水化学特征

对黑龙江省东部山地樟子松人工林(P inus sy lvestr is var.m ongolica)生态系统的大气降水、穿透水、树干径流和枯透水中的pH值、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、钾、钠、钙、镁、铜、锌、锰、铁等水质指标进行了观测,结果表明:大气降水经过林冠层后,水化学特征发生了明显变化,pH逐层降低,经过枯枝落叶层后,水质的酸化得到了缓解,说明樟子松人工林的枯枝落叶层对水质酸化有很好的缓冲作用。穿透水、树干径流和枯透水的COND变化趋势相同,且各月树干径流和枯透水的COND平均值均高于穿透水和大气降水。枯透水各月ORP的平均值明显低于大气降水和树干径流,可见樟子松人工林的枯枝落叶层对ORP值的降低有很好的作用。樟子松人工林对于增强水中微量元素F e和M n含量也有很好的作用。     

人工落叶松林降雨截留再分配及其水化学特征

以凉水国家级自然保护区内的人工落叶松林为研究对象,对其林冠截留再分配和水化学特征变化进行了系统研究,结果表明:(1)一个生长季内(4-9月),人工落叶松林林冠总截留量为109.19 mm,占同期降雨量21.71%,穿透雨量为393.39 mm,占同期降雨量的78.20%;树干茎流量为0.47 mm,占同期降雨量的0.093%;(2)按照各养分元素月平均浓度排序,林外雨为:CaKMgSiMnNaFe,穿透雨为:CaKSiNaMgFeMn,树干茎流为;CaNaMgSiKMnFe,且不同样品按照养分元素浓度稳定度排序为;树干茎流穿透雨林外雨;(3)人工落叶松林养分元素净输入排序为;KMgMnNaFeCaSi,净输入量依次为22.339,2.920,0.856,-0.216,-0.260,-1.280,-2.478 kg/hm2,其中,穿透雨占人工落叶松林(穿透雨+树干茎流)元素输入量的98.23%,树干茎流占1.77%.     

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。     

北京密云水库油松人工林对降水分配的影响

2004～2006年,对北京密云水库库西33年生的油松人工林的林冠截留、穿透降水和树干茎流进行了观测。观测结果表明,油松林冠截留率为31.67%,随着降水量的增大截留率迅速减小,并趋向于截留极限,油松林冠截留量与降水量呈幂函数关系。透流率为67.65%,穿透降水量与大气降水量之间呈极显著的正相关关系。干流率为0.68%,树干茎流量占降水量的比例极小,偏相关分析表明,树干茎流量与大气降水量、平均降雨强度及30 min最大雨强密切相关。     

4个林龄白桦次生林降雨中氮化学性质研究

通过对凉水国家级自然保护区内4个林龄白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干茎流和枯透水中的NH+4-N、NO-3-N、TN进行测定,以研究4个林龄之间氮化学性质的差异。结果表明:各元素含量在林外降雨中随季节变化较大,其平均含量(以mg/L计)排列顺序为TNNH+4-NNO-3-N;穿透雨中无机N、TN含量均在28 a白桦次生林中最低,树干茎流中NH+4-N含量在28 a中最低,NO-3-N、TN含量在41 a白桦次生林中最低,枯透水中NH+4-N、TN含量在28 a白桦次生林中最低,而NO-3-N含量在41 a中最低。     

北京密云油松人工林对降水及其营养元素含量的影响

对北京密云水库库西油松人工林的林冠截留、穿透降水和树干茎流的观测和分析结果表明，单次降雨过程中的林冠截留量与林外降水量呈幂函数关系，而穿透雨量和树干茎流量跟林外降水量皆呈线性相关关系，它们占林外降水的比例分别为7．23％～87．39％，12．56％～91．58％和0．007％～1．77％。环境状况、气象条件和降水特性的不同是造成同一地区大气降水化学性质差异的主要原因；降水透过油松林冠层后，穿透降水和树干茎流中元素含量都有不同程度的增加。穿透降水中各元素含量变化均与降水时间间隔呈正相关，而与降雨强度和降水量呈负相关；除N外，树干茎流中P，K元素含量与降水特性的关系与穿透降水的相同。     

不同类型原始红松林对降雨水化学特征的影响

针对小兴安岭林区不同类型原始红松林对降雨水化学特性影响进行研究。结果表明:穿透雨中K+、Mg2+含量在红松人工林中最高,年均含量分别为6.803,1.352mg/L;Ca2+、Na+、Cl-含量在枫桦红松林中最高,分别为12.200,2.513,3.436mg/L;Fe、Mn、SO24-、NH4+含量在椴树红松林中最高,分别为0.036,0.011,3.598,0.483mg/L。树干茎流中K+、Na+、Mn、SO24-、Cl-和NH4+平均含量在枫桦红松林最高,分别达9.138,6.180,0.338,9.861,7.209,2.181mg/L;Ca2+、Mg2+、Fe含量在椴树红松林中最高,年均含量分别为17.860,3.320,0.131mg/L。各红松林型穿透雨中K+、SO24-、Cl-含量在秋季达最高值,Na+、Ca2+、NH4+含量在春季达最高值,Mn、Mg2+、NH4+含量在夏季达最低值。树干茎流中K+、Na+、Mg2+、Mn、SO24-、Cl-含量均表现出明显的春季含量高、夏秋季含量低的趋势,其中Na+、Mg2+、Mn、SO24-夏季含量与秋季含量差异较小(P>0.05)。不同元素大气降雨、穿透雨、树干茎流三者间关系不同。Mg2+、Fe、Mn、SO24-含量呈现树干茎流>穿透雨>大气降雨的趋势。各林冠对Ca2+春季产生淋溶作用,夏季产生吸附作用,秋季枫桦红松林和椴树红松林表现为吸附作用,云冷杉红松林和人工红松林为淋溶作用。各林型穿透雨中NH4+含量均低于大气降雨,树干茎流中NH4+含量均高于大气降雨,其中3种原始红松林树干茎流中NH4+含量明显高于红松人工林。春季除椴树红松林外,其他林型对Na+产生吸附作用。     

凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林降雨的水化学特征

对凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林2种森林类型的林外降雨、穿透雨和树干茎流中的无机态N、TN、11P、K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等养分元素进行测定,研究2种森林类型的水化学特征。结果表明：林外降雨中Ca2＋含量最高,TP含量最低,无机态N以N时．N为主,养分元素平均含量（以mg／L计）排列顺序为Ca2＋〉TN〉K＋〉Na＋〉Mg2＋〉TP,各养分元素在林外降雨中的季节变化较大,变化幅度最小的是Ca2＋;降雨经过林冠层后,穿透雨的水化学特征发生了很大变化,自7月开始,K＋、Mg2＋含量增加,Ca2＋在7月减少,8、9月增加,无机N含量降低,TP在原始红松林穿透雨中增加,在人工落叶松林中则减少;2种森林类型的树干茎流中,养分元素的含量存在明显的不同,但总体变化趋势一致,K＋、Ca2＋、Mg2＋的含量均大于穿透雨中的含量,自7月开始,TP、K＋、Ca2＋、Mg2＋含量均高于林外降雨中的含量,且在人工落叶松林中增加量要比在原始红松林中的高,无机态N均低于林外降雨中的含量。研究结果可为凉水国家级自然保护区森林生态系统养分循环的研究提供重要的本底资料。     

贡嘎山森林生态系统降水分配的水化学特征研究

以贡嘎山海拔2 900～3 100 m的暗针叶林生态系统为研究对象,分析了大气降水在穿透雨、树干径流、苔藓、土壤和地下水各个过程中干湿季和年际间离子含量变化特点.结果表明:(1)树干径流和穿透雨pH值小于降水,苔藓层可以有效的吸附酸性物质,土壤层酸性较强,森林区河流可以有效的缓解酸性物质;(2)森林区阴离子含量最高的是HCO_3~-,阳离子含量最高的是Ca~(2+),离子含量在干湿季的大小顺序不同.降水经过林冠后,除Na~+外,离子含量值均呈现出明显的增大趋势,苔藓层对于K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)有较强的吸附能力,土壤对于HCO_3~-的吸附能力较强;(3)苔藓、土壤和林区河流的N/P值均大于16,地表植被的限制因子是P;N、P在大气降水、穿透雨、树干径流、苔藓、土壤、地表水中的变化曲线相似,苔藓层N、P含量较高.     

冀北山地油松和落叶松林下枯落物的水文效应

对河北省木兰围场国有林场内油松、落叶松人工林枯落物水文效应进行了调查。结果显示,油松、落叶松枯落物厚度分别为6.1和4.0cm,枯落物蓄积量为33.93和43.16t/hm2;浸泡24h后测定油松枯落物的含水量为268.10g,落叶松枯落物含水量为157.54g,二者的有效拦蓄量分别为30.07和57.56t/hm2。油松、落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系;枯落物浸水0～4h内吸水速率最大,4～8h内逐渐变缓,10h后其持水量基本达到最大值。     

冀北山地不同林分类型林冠层降水分配研究

对冀北山地落叶松桦木混交林、山杨桦木混交林、油松蒙古栎混交林3种典型林分林冠层降水分配进行了研究。结果表明：在观测期间,随着降雨量的增加,穿透雨量、径流量和林冠截留量都增加,林冠截留率降低;3种林分穿透雨量分别为115.31,115.08,125.94mm,分别占林外降雨总量的68.94%,68.81%,75.31%;3种林分单株树干径流量分别为4.35,5.90,6.24mm,分别占降雨总量的2.56%,3.47%,3.67%;可用线性回归方程来分别拟合穿透雨、树干径流、林冠截留量与林外降雨间的关系,均取得较好结果。引用林冠截留概念模型,能够较好地预测冀北山地森林生态系统降雨的林冠截留特征。     

岷江上游油松与华山松人工混交林对降雨的截留分配效应

人工油松与华山松混交林是岷江上游区域主要的群落类型,采用水量平衡的方法,研究了混交林林冠截留量、穿透量、树干茎流量等指标。通过混交林对24场降雨分配的定位观测,结果表明林冠截留量83．47mm、穿透量81．43mm、茎流量2．00mm,分别占同期降雨量的50．o％,48．8％,1．2％;幂函数方程能较好地拟合林冠截留量与林外降雨量之间的关系,而线性方程能较好地拟合穿透雨量、树干茎流量和林外降雨量之间的关系。结果表明恢复重建后的人工油松与华山松混交林生态系统在水源涵养、水土保持上效果明显。     

山桃沙棘混交林养分状况研究

分析了半干旱退化山区荒山5 a生沙棘×山桃混交林与山桃纯林系统的土壤养分状况。结果发现,山桃×沙棘混交林土壤有机质和氮素有明显的提高。在林木根系活动层40—60 cm范围土壤有机质、氮素增量高于山桃纯林,土壤速效磷增幅较小,土壤速效钾有少量增加。     

油松混交林的水土保持及水源涵养功能研究

对油松 ( Pinus tabulaef ormis Carr.)、辽东栎 ( Quercus liaotungenssis Koidz.)、油松和虎榛子 ( Ostryopsisdavdiana Decne.)混交林及纯林不同林分的土壤理化性质、土壤侵蚀量、林冠截流、枯落物持水量以及林地土壤贮水等方面进行了研究 ,结果表明 :混交林比纯林具有更好的水土保持效果和更强的水源涵养功能。     

柳杉与火力楠、湿地松混交林分结构和生物量的研究

对柳杉湿地松混交林、柳杉火力楠混交林、柳杉纯林、火力楠纯林、湿地松纯林的林分结构和生物量进行研究,结果表明:柳杉混交林与柳杉纯林、火力楠纯林、湿地松纯林相比具有较大的林分生物量和较合理的林分结构,可以把柳杉与湿地松、火力楠混交林作为用材林造林方式加以推广。