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《东北林业大学》 2006年
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人为经营方式对流域水文及水化学的影响

朱道光  
【摘要】:森林与水的关系问题一直是森林生态研究的重要内容,也是水文学研究的中心议题。特别是随着人类对来自生存环境压力的与日俱增,森林作为工业社会的主要材料来源之一的生态学后果的凸现,人类对森林与林业和人类生存与发展的重要作用产生了新的认识;森林生态效益与其对生物地球化学循环的能量与介质(水文循环与大气循环)的影响密切相关,而揭示森林植被的变化如森林采伐、森林火灾、造林、毁林开荒等人为经营活动对水文循环过程的影响,对于指导和规划森林经营、流域管理、水资源合理利用和防灾减灾都具有重要意义。本文是以森林生态系统为研究对象,研究大气降雨输入森林生态系统后通过地表、土壤和地下水进入溪流的过程,并对以不同经营方式下的森林植被为背景的溪流比较分析,推测出不同经营方式下的森林对流域内水文和水化学状况的影响。研究结果表明: (1)、原始红松林对降雨的截流再分配作用最明显,同时也表明降雨经过原始红松林后对其林冠和树干的淋溶作用非常显著,而天然次生白桦林次之和落叶松人工林则相对较小。以凉水河流域(红松原始林)为例观测表明,其径流量与降雨量的变化趋势相同,只是在时间上延后,二者的相关曲线显著;比较不同植被背景下的溪流的径流量依次为:云冷杉湿地次生白桦林落叶松人工林,红松原始林采伐迹地。 (2)、大气降雨经过红松原始林淋溶后的矿质元素含量最多,尤其是对元素K、Ca、Mg、Si和全Fe的含量影响最明显,另外其对降雨的pH值的缓冲作用也非常大;大气降雨经过森林后期穿透雨中的元素Si和全Fe的含量受红松原始林的直接影响较显著,元素Mg和Mn的含量受天然次生白桦林的直接影响比较显著;树干茎流中的元素Na的含量受天然次生白桦林的直接影响比较显著;溪流水中的矿质元素Si、Ca、Mg、Mn、全Fe与溶解Fe的含量全部或部分与除去天然林(红松原始林和天然次生白桦林)以外的几种森林植被类型相关关系显著。 (3)、随着季节变化红松原始林背景下的溪流水样中矿质元素含量变化呈稳定逐渐增加趋势,其pH值亦随季节变化呈下降趋势,温度虽然与其他背景下的溪流水样中变化趋势一致,但一直是最低的;而其他背景下的溪流水样中矿质元素含量变化总体上也是按季节变化呈现不同的增加,但波动性较大,个别月份的元素含量会突然增大超出正常变化趋势曲线。总体分析结果表明,红松原始林背景下的溪流水中矿质元素含量变化波动小且含量低,优于其它植被下的溪流的水质,尤其是采伐迹地和落叶松人工林背景下的溪流水质则远不如红松原始林背景下的溪流水质。
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