天童地区不同林型的降水再分配特征以及酸沉降现状

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本文选取天童地区栲树和马尾松两个不同群落类型,分析比较两个群落的降水再分配特征,并选取代表性化学指标进行测定,得出以下结论:1.不同群落的持水特征方面,马尾松和栲树枝叶的吸水速率随时间的变化趋势基本相同,马尾松叶与马尾松枝的吸水速率显著大于栲树叶与栲树枝的吸水速率,同一物种枝与叶的吸水速率也存在显著差异,叶的吸水速率高于枝的吸水速率。两个群落中建群种栲树和马尾松饱和含水量相差不大,因此林冠生物量成为其林冠最大持水能力的决定因素。栲树群落的林冠生物量大于马尾松群落,因此栲树群落的最大持水能力大于马尾松群落。由于栲树群落和马尾松群落中枯落物的持水能力相差不大,而林冠的生物量差别较大,因此林冠层的最大持水能力决定了整个群落的最大持水能力。栲树群落林冠最大持水能力大于马尾松群落,总体的群落持水能力大于马尾松群落。2.不同群落的降水分量特征方面,栲树群落和马尾松群落林下穿透雨随时间的变化趋势与降雨量的变化趋势基本相同,栲树群落的穿透雨量和穿透雨率均低于马尾松群落,两个群落的穿透雨量(率)存在极显著差异。栲树群落和马尾松群落树干径流随时间的变化趋势完全相同,两个群落的树干径流量与降雨量,呈线性关系,栲树群落y=0.0187x-0.0465,R2=0.9532,马尾松群落y=0.0129x-0.0157,R2=0.9596。树冠截留量(率)与群落的穿透雨量(率)极显著相关,因此穿透雨量(率)较高的马尾松群落,树冠截留量(率)相对较低。马尾松群落树冠对降雨的截留作用较栲树群落弱。降雨量与群落树冠截留量呈极显著正相关,但与树冠截留率相关性不显著。随着降雨量的增大,树冠截留量逐渐升高,在大雨量时,树冠截留量上升趋势较小雨量时平缓,最终截留量将逐渐达到稳定。3.不同群落的化学特征方面,栲树群落和马尾松群落的穿透雨和树干径流的pH值,电导率值,NO3-浓度,SO42-浓度均与大气降雨的pH值,电导率值,NO3-浓度,SO42-浓度的变化趋势相同。经回归拟合,均呈线性相关。树干径流中的pH值极显著的低于大气降雨和穿透雨的pH值,马尾松的树干径流pH值低于栲树,这表明马尾松的树干分泌的有机酸和无机酸含量高于栲树。穿透雨和树干径流的pH值随季节的变化趋势与大气降雨pH值的变化趋势基本相同,且与大气降雨的pH值极显著相关,经回归拟合,均呈线性关系。不同群落穿透雨和树干径流的电导率值与大气降雨的电导率值极显著相关,经回归拟合,均呈线性关系。栲树和马尾松群落穿透雨和树干径流的电导率均显著高于大气降水的电导率值,以树干径流的电导率值为最大。这是由于降水通过冠层淋洗后,溶解了冠层表面的大量离子造成的。马尾松群落的穿透雨和树干径流的电导率值均大于栲树群落,这与两个树种的枝叶,树干的吸附特性,分泌的物质以及树干光滑程度有关。马尾松的枝叶,树干吸附的尘埃、颗粒物等多于栲树。不同群落的林内雨的NO3-浓度与大气降雨的NO3-浓度显著相关,变化趋势相同。马尾松群落的林内雨中,穿透雨和树干径流NO3-浓度均大于栲树群落,说明马尾松的冠层和枝叶、树干等表面吸附的含NO3-物质浓度大于栲树。栲树群落和马尾松群落林内雨的SO42-浓度均大于大气降雨中的SO42-浓度,以树干径流中的SO42-浓度最大,其次为穿透雨。栲树群落和马尾松群落的穿透雨SO42-浓度相差不大,两群落树干径流SO42-浓度也相差不大,说明栲树和马尾松的冠层以及枝叶、树干表面的含SO42-物质浓度相差不大。4.不同群落的淋溶特征方面,马尾松群落的淋溶作用大于栲树群落。栲树和马尾松群落穿透雨和树干径流的电导率均显著高于大气降水的电导率值,以树干径流的电导率值为最大。这是由于降水通过冠层淋洗后,溶解了冠层表面的大量离子造成的。马尾松群落的穿透雨和树干径流的电导率值均大于栲树群落,这与两个树种的枝叶,树干的吸附特性,分泌的物质以及树干光滑程度有关。马尾松的冠层和枝叶、树干等的吸附的离子较多。马尾松群落的穿透雨和树干径流中的NO3-浓度,SO42-浓度均高于栲树群落。这说明马尾松群落的淋溶作用大于栲树群落。综上,说明针叶林更易受到酸沉降的影响。天童地区虽与酸沉降影响比较严重的浙江宁波相邻,但酸沉降情况并不严重。研究期间,pH值低于5.6的酸雨仅两场,且为秋冬两季与上场降水相隔较长时间的情况。也只是pH值为5.5。天童地区大气降雨的NO3-/SO42-在9.71~25.78之间,说明本地区的NO3-对降水酸度的贡献大于SO42-。这与本地区地处城市上风向,受海洋影响较大,周围没有工业污染源有关。本地区可作为酸沉降研究的对照清洁区。
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