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基于珠三角森林生态站帽峰山常绿阔叶林生态系统定位研究平台,采用定位观测与对比试验方法,系统地研究了水文要素降雨、穿透水、树干茎流、总径流、土壤渗透水中的6种有机多环芳烃PAHs (FLV,B(b)F,B(k)F,B(a)P,B(ghi)P,I(1,2,3-cd)P)及5种重金属污染物质(Cu、Pb、Cd、Zn、Hg)的特征与地球化学循环,并与皆伐林为对照,分析研究帽峰山常绿阔叶林生态系统水循环过程的储滤效应,其主要结果为:(1)多环芳烃谱图解析出帽峰山常绿阔叶林生态系统水文要素即降雨、穿透水、干流、地表径流、渗透水、总径流水体含有6种多环芳烃物质的峰值时域特征;揭示出各水文要素PAHs的峰值大小顺序为:降雨>无林区总径流>穿透水>干流>地表径流>壤中渗透水>总径流;土壤渗透水不同层次水体多环芳烃谱图峰反映出森林土壤的吸储滤机制。(2)帽峰山林区2006年度降雨量1385.2mm,4~9月份湿季降雨量占全年的77.4%,有明显的干、湿季之分;穿透水与林外降雨存在明显的直线相关,模式为T=0.7399P-0.7177;树干茎流与林外降雨呈幂相关函数关系即S=0.0017P1.1777;林冠截留量随着降雨雨量的增加呈幂递增,其关系表达式为I=0.5798P0.7836;总径流与林外降雨量呈直线回归关系(R=0.3683P-0.937;各回归关系R检验均达到极显著程度。(3)水文学过程中各水文要素PAHs含量特征显著,大气降水中6种PAHs的平均浓度最高出现在9月份,最低出现在4、5月份,干季含量明显大于湿季;干季,降水中6种PAHs含量最大,其次是穿透水,茎流中含量最小,而湿则是穿透水中浓度最高,其次是树干茎流,再次才是大气降水,两季节存在明显的差异。大气降雨6种PAHs年均浓度依次为FLV>B(b)F>I(1,2,3-cd)P>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F;穿透水中6种PAHs的平均浓度分别是FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F,在树干茎流中次序为FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F>I(1,2,3-cd)P。(4)根据一年的观测的水文要素PAHs平均浓度分析,林冠层对降雨FLV、B(a)P为淋溶增值效应,对其它4种PAHs为负淋溶效应即吸贮作用,吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(ghi)P>B(k)F,其中树干对降雨4种PAHs的吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(k)F>B(ghi)P;总径流6种PAHs浓度相比大气降雨中的浓度显著降低,结合无林区总径流对照,帽峰山常绿阔叶林生态系统对降雨6种PAHs的年度含量具有极其显著降解效应,其浓度降解强度次序分别是B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F>B(a)P>B(b)F>FLV。(5)常绿阔叶林生态系统土壤体对降雨PAHs的吸附降解效应显著,随土壤深度的增加其渗透水6种PAHs的浓度逐渐降低,滤取渗透水中土壤颗粒试验结果表明,土壤的吸附强度显著。(6)大气降水中5种重金属含量没有明显的年月变化规律,6-9月份的含量整体相对较高;降雨中5种重金属的平均浓度含量次序为Zn>Cu>Pb>Cd>Hg;相对降雨,穿透水中Zn、Hg为负淋溶,其余元素浓度均为增值效应,穿透水淋溶增加大小序列为:Pb>Cu>Cd;树干茎流中除Zn为减小外,各元素均为增加、淋溶增加序列为:Pb>Cu>Cd>Hg。Cu、Zn和Pb在总径流中的浓度含量平均值均低于林外降水相应含量,表现出常绿阔叶林生态系统对降水中这3种重金属具有吸储效应,其吸储净化率分别达到:Cu(61.87%)、Zn(97.71%)、Pb(8.7%),而总径流Cd、Hg含量相对降雨平均含量有所增加,增加的强度分别为6.28%、13.39%,反映出土壤岩石的溶质化学迁移作用机制。(7)帽峰山常绿阔叶林PAHs和重金属的地球化学循环特征揭示:系统对降雨中PAHs的吸储效应显著,该系统对降雨6种PAHs的净贮量由多到少依次为FLV>B(b)F>B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(a)P>B(k)F,储滤率均大于85%,最高达到98.6%(B(ghi)P);降雨中5种重金属元素的年输入总量为5810.283g/hm2,年输出为79.817 g/hm2,降雨5种重金属的年净储滤达5730.466 g/hm2。(8)与皆伐区对照地表径流6种PAHs的浓度和5种重金属含量相比,帽峰山常绿阔叶林地表径流中这些污染物质的浓度明显低于对照区,其机制在于对照区森林和地被物层的破坏,减少了水体滤储层效应,说明了研究区的森林植被和土壤对PAHs具有较完整的水体滤储层净化能力。森林对Pb、Cd的储量与森林储水量存在明显的相关关系,Pb储量与储水量的回归模式:y=0.0867e0.0527x (R2=0.741);Cd储量与储水量的回归模式:y=0.0053x-0.0065 (R2=0.7256)。