亚热带城乡森林水文化学特点的研究

【摘要】： 大气降水作为森林生态系统主要的养分来源受到了人们越来越多的关注,研究森林与水的关系显得十分重要。森林对降雨的分配以及通过大气降雨的养分输入特征是森林生态系统结构和功能的重要研究内容之一,对于了解森林对区域性水文过程的作用以及生物地球化学循环具有重要意义。大气降雨通过多层次的林冠结构所形成的再次分配最终会使其降雨格局、化学成分等发生很大的变化。本文对合肥城区水杉林和安徽老山自然保护区肖坑亚热带常绿阔叶林的降雨特性进行了研究,阐述了大气降雨-林内降雨再分配过程,降雨量、降水水化学的变化以及森林对溪流水质的影响。旨在: (1)了解亚热带城乡不同森林类型的降雨特征 (2)探讨亚热带城乡不同森林类型对降水化学的影响 (3)揭示大气降雨、穿透雨和树干径流水化学的内在联系 (4)揭示森林在净化水质方面的重要作用 结果表明: 1.降雨量 一年中,合肥大气降雨主要集中在4-8月份,其占全年降水总量的63.7%,2009年大气降雨量为1010.8 mm,水杉林穿透雨率约为81%,树干径流约为2%,林冠截留率约为17%。肖坑地区大气降雨也是主要集中在4-8月份,其占全年降水总量的65.7%,2009年2月-2010年1月期间,大气降雨量为1556.4 mm,常绿阔叶林穿透雨率约为61%,树干径流约为5%,林冠截留率约为34%。 2.降雨pH值 合肥城区大气降雨pH呈偏碱性,穿透雨呈中性,树干径流5.6,降雨经过水杉冠层后pH值具体的变化趋势为:大气降雨穿透雨树干径流。城区穿透雨pH季节性变化趋势与大气降雨的一致:夏冬低,春秋高。而树干径流表现为:春冬季低,夏秋季高。肖坑地区大气降雨pH和穿透雨都呈中性,树干径流呈酸性,降雨经过常绿阔叶林冠层后pH值具体的变化趋势与城区水杉林一致为:大气降雨穿透雨树干径流。大气降雨pH的季节性变化为:夏秋春冬;穿透雨pH值的季节动态变化是:春夏秋冬;树干径流pH值的季节动态变化趋势不明显,夏季里较高。 3.降雨EC值 合肥城区大气降雨、水杉林穿透雨、树干径流的EC值均高于肖坑地区的常绿阔叶林,主要原因是合肥城区大气的尘埃物质多,两个地区大气降雨与林内雨EC值季节性动态变化所反映的趋势一致:春夏低,秋冬高。EC值的高低主要与降雨量相关,雨量大的季节里,EC低。两个地区森林水文过程中EC变化的总体趋势都是:树干径流穿透雨大气降雨。 4.降雨养分动态 两个地区的大气降雨、林内雨中各种元素的含量和变化趋势有差异,其中合肥城区水杉林降雨养分含量变化的趋势为:树干径流穿透雨大气降雨。肖坑常绿阔叶林降雨的P、K、Ca、Mg、TOC、NO3-含量的变化为:树干径流穿透雨大气降雨;NH4+含量的变化为:树干径流大气降雨穿透雨;Na含量的变化为:穿透雨树干径流大气降雨。影响浓度变化的因素很多,主要包括降雨量、林分特征、大气状况、季节变化等。 5.森林对流域水质的影响 溪流水养分存在季节性变化的特点,表现为雨季和旱季有别。在雨季流域中养分含量普遍偏低,在旱季养分含量偏高。通过森林植被的吸收以及土壤的吸附过滤作用对溪流水质具有明显的改善作用。

【关键词】：水杉林 常绿阔叶林 城市森林 水文化学 穿透雨 树干径流
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S715
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