10.3969/j.issn.1000-2006.201801030
次生落叶阔叶林降雨过程中的4种金属元素特征
[目的]通过长期野外定点、定位法,监测次生落叶阔叶林森林生态系统降雨再分配过程,检测其中金属元素Ca、K、Fe、Cu含量,探索降雨驱动下的森林养分循环特征,为提升森林经营管理水平提供参考.[方法]在研究地1 340 m2径流场内的35 m气象观测塔上,安装4台翻斗式自记雨量计(HOBO),对降雨情况自动连续监测,共获得次生落叶阔叶林生长季的24场大气降雨量和降雨历时数据;在距研究地约500 m的楼顶上,设置6个标准雨量筒,用于采集大气降雨样品;以梅花布点法在径流场内,设置了5个受雨器,收集穿透雨样品;利用聚乙烯管制作茎流环环绕标准木,连接盛水器采集树干茎流水样;在径流场梯形围堰的出水口蓄水池中,采集土壤表层地表径流水样.水样的采集量约250 mL,利用水质悬浮物重量法、水质pH玻璃电极法分别测定悬浮物(SS)含量和pH,利用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定水样中金属元素Ca、K、Fe、Cu含量.[结果](①大气降雨中输入4种金属元素的质量浓度以6月最高,9月最低,呈先增后降的变化趋势.Fe质量浓度月变化最大,Ca最小.(②森林对降雨再分配后,经穿透雨后除Cu外各金属元素质量浓度均有增幅;除Fe外各金属元素质量浓度均为6月最高;各元素质量浓度的月变化以Fe为最大,Ca最小.③经树干茎流后,4种金属元素质量浓度均有所增加,且明显高于穿透雨,以K淋溶系数最大,Cu最小.但各金属元素质量浓度的月动态不一,总体表现为夏季偏高、秋季偏低的特征,以Cu的月波动最大,Ca的最小.④降雨过程中4种金属元素的质量浓度变化,主要与SS、降雨pH、降雨量、降雨类型、降雨历时、降雨强度等因素有关,大多表现为随降雨量、降雨强度和降雨历时增加而减少的趋势,其中Ca受降雨量的影响显著,K与降雨pH显著正相关,Cu与Fe主要源于降雨淋洗的悬浮物.不同降雨类型对Fe迁移影响不显著,小雨对Ca、K迁移影响显著,暴雨对Cu迁移影响显著.⑤大气降雨净输入量Ca、K、Fe均为正值,Cu为负值,净迁移量中4种金属元素均为负值.[结论]受降雨特征等因素影响,次生落叶阔叶林生态系统对Ca、K、Fe、Cu元素的淋溶与吸存能力表现出不同的迁移特征,明确在降雨驱动下该森林生态系统金属元素的动态过程,可为次生林养分循环、植物生长发育、生态水文调节及森林经营等领域提供重要依据.
次生落叶阔叶林、金属元素、大气降雨、穿透雨、树干茎流
43
S718.5(林业基础科学)
国家自然科学基金31370622
2019-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共7页
178-184
