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辽东山区次生林生态系统位于浑河源头区,是辽宁省大伙房水库的重要水源地,对区域水生态安全至关重要。为了解该区不同森林类型对降雨水质的影响,于2011年6-8月,对5种主要森林类型:落叶松人工林(Larixolgensis)(Lo)、花曲柳林(Fraxinusrhynchophulla)(Fr)、杂木林(Mb)、红松人工林(Pinuskoraiensis)(Pk)和蒙古栎林(Quercusmongolica)(Om)中穿透雨、树干茎流、凋落物渗透水和林外雨理化性质进行了监测,以期为浑河上游水生态保护提供科学依据。主要结果如下:
与林外雨相比,5种森林类型穿透雨和树干茎流电导率(COND)、总溶解固体含量(TDS)、浊度(TURB)和Cl-、NO3-、NH4+、总磷(TP)浓度均升高,pH和溶解氧浓度(DO)明显下降。森林类型间相比,红松人工林和落叶松人工林穿透雨与树干茎流pH、TP、NO3-和NH4+浓度均明显低于其它森林类型、穿透雨COND和TDS较低、树干茎流COND和TDS较高;杂木林穿透雨和树干茎流TP、NO3-和NH4+浓度明显高于其它森林类型。各森林类型树干茎流的NO3-浓度和胸径与树高的乘积呈显著正相关。乔木层对降雨TDS和COND的影响最为强烈。
除杂木林,其余4种森林类型中穿透雨经过凋落物层后,pH、COND、TDS、Cl-、NH4+、NO3-和TP浓度均升高。杂木林凋落物层对穿透雨中NO3-和P具有一定的截留、吸附作用,但其凋落物渗透水COND、TDS、Cl-和NH4+浓度明显高于其它森林类型。凋落物层对降雨化学性质的影响最为显著,其对酸性水体具有一定缓冲作用。
综上,杂木林对降雨TDS、COND及化学性质的影响最为显著;红松人工林和落叶松人工林乔木层对雨水pH影响最为强烈。
叶面积指数、树干表皮形态、树木枝叶表层积累物质的理化性质等直接影响穿透雨和树干茎流的理化性质;同时,环境和降水特征等因素对穿透雨、树干茎流的水质也会产生影响:穿透雨和树干茎流水质与降雨强度、降雨量密切相关;降雨间隔期的延长能够增加穿透雨和树干茎流中可溶性物质的含量;降雨期间的温度、风速等环境状况有可能会对穿透雨和树干茎流水质造成影响.