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 .     

武夷山甜槠常绿阔叶林林分降水分量特征

2004年对武夷山甜槠林不同水文分量定位观测,探讨甜槠林森林水文与降水的关系 .结果表明:1)2004年共发生降水219次,年降水量1 767.4 mm,穿透水、茎流量和林冠截留量分别为1 304.9、245.0和217.5 mm;穿透率、茎流率和截留率分别为73.8%、 13.9%和12.3%;2)同次降水中,林内不同位置的穿透雨量差异显著,穿透水量与大气降水量之间存在明显的线性关系;3)随着胸径的增加,茎流量减小,形成茎流的时间推迟;4)当降水量<202.1 mm时,林冠截留量随着降水量的增加而增加;当降水量超过202.1 mm后,林冠截留量趋于定值52.5 mm.     

川西亚高山3种森林群落穿透雨和茎流养分特征研究

观测了王朗自然保护区紫果云杉林、岷江冷杉林和白桦林3种森林群落一个观测年的大气降雨量、穿透雨量和茎流量,并对其中的养分元素进行了同步取样分析。结果表明:1)3个森林群落穿透雨的硫(S)及铵态氮(NH4 -N)浓度都低于大气降雨中的浓度,说明S和NH4 -N在经过林冠表面时被吸附,而穿透雨中的硝态氮(NO3-N)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、全碳(C)和全磷(P)等元素浓度都高于大气降雨中的浓度;2)所有样地茎流中的养分元素浓度都明显高于大气降雨和穿透雨中营养元素的浓度;3)C、N(NH4 -N、NO3--N)、P、K、Ca、Mg、S等随大气降雨输入林地的量分别为40.57、6.44、0.40、38.69、39.92、8.27和44.25kg·hm-2a-1;4)测定期间,S(岷江冷杉林和紫果云杉林内)、P(紫果云杉林内)及3种森林群落中的NH4 -N、NO3--N和Ca的林地净输入量都为负值,而K、C、Mg、和P(白桦林和岷江冷杉林内)为正值;5)3种森林群落内穿透雨和茎流中的S和C可能主要来自于林冠淋溶,而NH4 -N、NO3--N、K(白桦林和紫果云杉林内)、Ca、Mg和P等主要来自于林冠截获的大气干沉降,岷江冷杉林内K与林冠淋溶和林冠截获的干沉降都密切相关。降雨持续时间长、降雨量小及较高的林冠截留量可能是造成林地净输入量为负值的原因。     

森林乔木冠层雨水再分配特征及机制研究综述

森林乔木冠层对降雨的再分配具有重要的水文生态意义,有助于定量评价不同区域、尺度、类型的森林冠层雨水利用效率,可为深入研究森林冠层变化对区域水分循环的调节作用提供科学依据。文中从森林冠层雨水截留、林内穿透雨、树干茎流和林下凋落物截留4个方面评述了近20年来国内外对森林乔木冠层影响雨水再分配的研究最新进展。研究认为,由于森林冠层雨水再分配的生态机理仍未明晰,因此建立精确度高的截留模型仍将作为此类研究的重难点之一;引入激光雷达技术获得森林冠层三维结构,以及多角度、多通道的多种传感器观测垂直空间多层次的森林冠层雨水再利用规律将会成为未来的研究方向之一;目前林冠雨水截留研究缺乏其与区域水文变化之间的关联性研究,将林冠雨水再分配研究的成果转化为区域水文问题的解决方案也将会是未来研究的趋势之一。     

西南酸雨区重庆缙云山常绿阔叶林土壤氮矿化特征

【目的】探讨重庆缙云山2012—2014年土壤矿质氮(铵态氮和硝态氮)变化规律、输入来源与氮矿化特征,明确土壤氮矿化的驱动因素,以期为深入研究该地区土壤养分循环提供理论依据。【方法】在重庆缙云山选择能代表中亚热带森林生态系统的常绿阔叶林,设置1块20 m×20 m样地,内部布设5个4 m×4 m样方,于2012—2014年每年4—9月每月月末,采集上、中、下层(0~15,15~30和30~60 cm)土壤样品,同步观测样地内土壤呼吸速率,并收集穿透雨与干流;在实验室内测定土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)和全氮(TN)含量;并用原位培养法测定土壤氮素矿化速率。【结果】土壤铵态氮和硝态氮含量在年际、月际(除2012年铵态氮含量)及各土层间均差异显著(P<0.05),4—9月土壤铵态氮和硝态氮含量均呈递增趋势,上层土壤的铵态氮与硝态氮含量均表现为2013年>2012年>2014年,各土层间铵态氮含量表现为中层>下层>上层,硝态氮含量表现为随土层加深而递减趋势;土壤氨化速率和硝化速率的月际变化为单峰或先升后降再上升的趋势,年际变化均表现为2013年>2014年>2012年;土壤铵态氮含量与硝态氮含量在各土层间极显著(P<0.05)或显著(P<0.01)正相关,但与穿透雨和干流输入量相关性不显著;土壤氨化速率与硝化速率均与土壤呼吸速率极显著(P<0.01)正相关,而与土壤pH值极显著(P<0.01)负相关;土壤呼吸速率大于4μmol·m^-2 s^-1时,土壤氨化速率和硝化速率明显随pH上升而下降,土壤呼吸速率小于4μmol·m^-2 s^-1且土壤pH值为3.70~3.75时,氨化速率与硝化速率开始出现小幅上升,之后下降。【结论】重庆缙云山常绿阔叶林土壤矿质氮含量具有年际、月际及土层间差异;土壤矿质氮含量受穿透雨和干流氮(包括铵态氮和硝态氮)输入量的影响较小,而与相邻土层氮含量相关更紧密;土壤pH值升高对土壤的氨化和硝化速率有抑制作用,且其抑制作用大小随土壤呼吸速率大小不同而变。     

中亚热带地区几个树种树干茎流的养分特征研究

对湖南株洲22～25年生的樟树、火炬松、槲栎、醉香含笑4个树种树干茎流及林外大气降水中N、P、SiO2、K、Ca、Mg、Cu、Zn、和Mn 9种养分元素含量进行了为期一年的测定.结果表明:不同月份大气降水养分元素含量不同,各元素各月平均含量按大小排序为Ca＞NH4-N＞SiO2＞Zn＞K＞NO3-N＞Mg＞Fe＞Mn＞P＞Cu;大气降水经过林冠层后,树干茎流中各养分元素含量变化基本一致,均表现季节动态变化,相对于大气降水,大多数元素含量增加;不同树种间树干茎流养分特征表现不同,按总含量值排序依次为火炬松、槲栎、樟树、醉香含笑;不同养分元素之间的相对含量也表现出较大的差别,NH4-N、Ca、K、SiO2含量最高,Mg、NO3-N、Zn、Mn含量居中,P、Fe、Cu含量最低.与大气降水相比,4个树种茎流共同表现为,Cu的含量变化较小,其它元素含量均有较大的变化,其中樟树茎流中Zn,SiO2,Fe,Cu;火炬松、槲栎茎流中Zn,Fe;醉香含笑茎流中Zn为负淋洗,4个树种对Zn的负淋洗表现的尤为显著.     

樟树人工林降水化学性质

对樟树人工林生态系统的大气降水,树干茎流,穿透水中N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn、和SiO29种养分元素含量进行了测定.结果表明:不同月份大气降水养分元素含量不同,各元素各月平均含量按大小排序为Ca>SiO2>NH4 -N>Zn>K>NO3--N>Mg>Mn>P>Cu;大气降水经过林冠层后,树干茎流、林内穿透水中各养分元素含量变化基本一致,均表现季节动态变化,大多数元素含量增加;树干茎流中各元素含量按大小排序为Ca>K>NH4 -N>SiO2> NO3--N>Mg>Zn>Mn>P>Cu,林内穿透水中各元素含量按大小排序为Ca>K>NH4 -N>SiO2>Zn>NO3--N>Mg>Mn>P>Cu,树干茎流中Cu和Zn为负淋溶.     

长沙市城市森林中湿地松的降水化学性质

对长沙市大气降水和长沙市城市森林中湿地松的树干茎流、穿透水中的N、P、K、Ca、Mg、Cu、Mn和SiO28种养分元素含量进行了测定.结果表明:不同月份大气降水养分元素含量不同,各元素各月平均含量按大小排序为Ca>NH4 -N>K>SiO2>Mg>NO3--N>Cu>P>Mn;树干茎流酸化现象明显,而穿透雨酸化现象不明显;树干茎流中P、Cu为负淋溶.     

枫香人工林林内外降水重金属含量变化

为揭示长沙市郊天际岭枫香人工林林内外降水中重金属含量的迁移规律,对该区域森林生态系统降水再分配过程中重金属含量变化进行了研究.结果表明:(1)枫香人工林林外降水、穿透水和树干茎流中各种重金属含量明显不同.林外降水中Zn含量最高(2.532mg/L),Cu含量最低(0.044mg/L);穿透水和树干茎流中Mn含量最高.分别为0.572mg/L、0.563mg/L,Cu含量最低,分别为0.047 mg/L、0.049 mg/L.(2)Fe和Zn在穿透水和树干茎流中的含量低于林外降水,出现明显的负淋溶现象.(3)在林外降水中检测到的Cd在穿透水和树干茎流中未检测到.表明枫香林冠对Cd具有较强的吸附能力.(4)随着降水量的增大,林外降水、穿透水和树干茎流中的重金属含量均明显减小.     

两种经济林中的穿透雨与茎流特征研究

本文观测了桃李两种经济林的穿透雨和茎流特征。结果表明,两种经济林的穿透雨量、林冠截留量、茎流量与降雨量均存在极显著的正相关关系。用幂函数方程能较好的拟合林冠截留量与降雨量之间的关系,而用线性方程能较好的拟合穿透雨量、茎流量和降雨量之间的关系;桃李两种经济林穿透雨量分别占降雨量的93.29%、85.34%,林冠截留量分别占降雨量的5.60%和12.04%,茎流量分别占降雨量的1.11%和2.62%。     

午潮山常绿阔叶林冠层对降水化学组成的影响

对午潮山常绿阔叶林降水的化学组成以及冠层对降水化学组成影响的初步研究结果表明，降水中养分含量为６６．３９ｋｇ／ｈｍ２·ａ，降水经林冠后，养分含量增加１．３７倍。     

基于修正的Gash模型模拟缙云山毛竹林降雨截留

为了验证修正的Gash模型对缙云山毛竹林林冠截留模拟的适用性,基于2009年4—7月的气象和林分特征资料以及实测的穿透雨和树干茎流等资料,分析缙云山毛竹林林外降雨、穿透雨和树干茎流特征,并应用修正的Gash模型对林冠截留量进行模拟,对比分析周降雨累计截留量和单次降雨截留量的模拟值和实测值,采用敏感性分析法分析模型参数对截留量的影响程度。结果表明:研究期间共29次降雨,总降雨量为531.1mm,平均降雨强度为2.11mm·h-1,大部分为低雨强、低雨量级、长历时的降雨;穿透雨量、茎流量和林冠截留量的实测值分别为463.2,6.5和61.4mm,模拟值分别为461.1,6.1和63.9mm,模拟的截留量约高出实测值4.07%,模型计算的周累积截留量和单次降雨截留量与实测值相比的相对标准差分别为5.02%和7.13%,模拟效果较好,模型适用于缙云山毛竹林;以林冠郁闭度(c)对模拟结果影响最大,其次为平均降雨强度()、林冠持水能力(S)和林冠平均蒸发速率(),树干茎流系数(Pt)和树干持水能力(St)这2个参数对林冠截留总量影响很小。     

广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究

１９９８年４月至１９９９年３月对广州市白云山马尾松林和常绿阔叶林、广州市龙眼洞马尾松林两试验点进行了酸雨的监测,并测定和分析了林内穿透雨物理量及化学量,旨在探讨酸雨对不同森林冠层养分淋溶规律的影响。结果表明：（１）广州市酸雨占次数的７９．７％或占降雨量的９５．１％。（２）酸雨通过林冠层后,ｐＨ值明显增加。（３）在马尾松林和常绿阔叶林中,某些单次降雨出现ＳＯ４＾２－、ＮＯ３＾－、ＮＨ４＾＋Ａｌ＾３＋、Ｎａ＾＋的负淋溶现象,说明森林对这些离子（特别是ＮＯ３＾－、Ａａ＾３＋）具有吸收作用;阔叶林全年的ＮＯ３＾－和Ａｌ＾３＋净淋溶为负值,说明阔叶林比马尾松林对这两种离子具有更强的吸收能力。（４）雨水酸度增加（即ｐＨ值减小）,明显提高阳离子Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｋ＾＋和Ｎａ＾＋冠层淋溶面分率。（５）ＮＨ４＾＋、ＳＯ４＾     

重庆酸雨区受害马尾松林凋落物特征及其环境因子响应

在重庆酸雨区铁山坪进行定位样地监测,调查受害马尾松纯林2009年生长季(3—11月份)凋落物数量和组成的月变化特征,并与气象和土壤含水量等环境因子进行相关性分析。结果表明:生长季凋落物总量为4704.27kg.hm-2,其中,松针和松枝是主要组分,各占调查物总量的53.68%和25.69%,松花、树皮、松果和其他组分各占8.29%,5.12%,1.71%和5.51%;受害林分的凋落高峰较健康林分出现的早;其月凋落总量受当月风速(P<0.05)及前月40cm以上土层含水量的显著影响(P<0.01);凋落量对土壤含水量变化的响应存在1个月的时间滞后;凋落物中的松针、松枝的凋落量随表层土壤含水量减少而增加,松针响应最敏感,松枝在土壤含水量降到一定程度后才显著增加;松花、松果的凋落分别受风速(P<0.01)和降水的显著影响(P<0.05),而树皮凋落则受气温、降水和蒸发的综合影响(P<0.05)。总体来看,酸雨区受害森林细根减少,特别是深层细根减少,导致抵抗土壤干旱能力下降。     

热带季节雨林林窗不同热力作用面的热力特征

利用热带季节雨林林窗区域小气候要素的观测资料,探讨了昼间林窗区域不同热力作用面的热力特征.在西双版纳雾凉季,热带季节雨林与次生林相似,其林窗边缘壁面具有不可忽视的热力作用,是林窗区域除林冠面、林窗地表面和林内地表面之外的新的热力作用面.由于林窗边缘树木高度的影响,其东侧、北侧林缘壁面热力效应最大区域出现位置高于次生林林窗,而热力效应强度小于次生林林窗.其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础,为研究林窗更新及生物多样性影响提供科学参考.     

福建南靖虎伯寮亚热带雨林竹类植物热值的研究

在春季对福建省靖县虎伯寮亚热带雨林的竹类植物叶的灰分含量,干重热值和灰分热值进行了研究。结果表明：①竹类值物叶的灰分含量大小不同,在８．０３％～２０．３９％之间,灰分含量高。②竹类植物叶的干重热值在１６２２７．１～１９８８２．５Ｊ／ｇ之间,去灰分热值在１９２５７．７～２２０７１．２Ｊ／ｇ之间。③竹类植物叶的干重热值和灰分含量有极显著的线性相关,相关方程为Ｙ＝－２１０．１９Ｘ＋２０７９２,ｒ＝０．７