長沙城市森林降水化學(xué)特性及水質(zhì)評價.pdf

1、城市森林在維持全球和區(qū)域性的生物地球化學(xué)循環(huán)與水分循環(huán),涵養(yǎng)水源與保持水土,凈化環(huán)境,維持大氣平衡以及居民身心健康等方面起著十分重要的作用。因而選擇長沙城市森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,通過野外調(diào)查與監(jiān)測和室內(nèi)實驗相結(jié)合的方式,于2006年2月至2007年1月,對大氣降水、穿透水、樹干莖流和地表徑流的水化學(xué)特性進(jìn)行了研究。對其非金屬元素(NH4+-N、NO3--N、P、SiO2)、金屬元素(K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn)及其水環(huán)境參

2、數(shù)(DO、pH、COND、TEMP、SAL)進(jìn)行了分析測定,并運(yùn)用綜合指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法和灰色關(guān)聯(lián)度法對4種不同水體的水質(zhì)進(jìn)行綜合評價,結(jié)果將為長沙城市森林水資源的管理提供理論依據(jù)。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)實驗地全年總降水量為1189.8mm,與近十年平均年降水量相比,降雨偏少12.63％。大氣降水中非金屬元素濃度最大為NH4+-N,為1.808mg.L-1,最小為P,僅有0.092mg.L-1,從大到小

3、排列為NH4+-N>SiO2>NO3--N>P；金屬元素濃度最大為Ca,為3.401mg.L-1,最小為Mn,只有0.073mg.L-1,排列順序為Ca>K>Zn>Mg>Fe>Cu>Mn。
　　 穿透水中非金屬元素濃度最大為SiO2,達(dá)到5.214mg.L-1,最小的元素為P,只有0.145mg.L-1。排序為SiO2>NH4+-N>NO3--N>P；金屬元素濃度最大為Ca,為12.626mg.L-1,最小為Fe,只有0.055

4、mg.L-1,排列順序為Ca>K>Mg>Zn>Mn>Cu>Fe。除Cu、Fe、Zn、pH、DO外,林內(nèi)雨水質(zhì)濃度比天然降雨水質(zhì)的濃度有所增加。其中增加幅度最大的為K,達(dá)到742.7％,其次是Mg,為606％,增加幅度最小的為TEMP,僅有1％,其次是P,為56.6％。
　　 水環(huán)境參數(shù)方面,pH,DO表現(xiàn)為大氣降水>穿透水,COND、SAL則相反,TEMP變化趨勢不明顯。
　　 (2)4個樹種莖流中化學(xué)元素除Cu元素表現(xiàn)

5、為春、冬季高,夏、秋季低外,其他元素的濃度變化較大,具有明顯的季節(jié)動態(tài)變化,即表現(xiàn)為秋冬季高,春、夏季低；pH最高的為木荷(Mang lietia fordiana),為6.15,最低的為濕地松(Pinusellotii),只有4.26；而COND最大的為濕地松,達(dá)到0.721ms/cm,最小的為木荷,為0.25ms/cm,這與pH恰好相反；而DO都維持在6～7.5mg.L-1之間,變化幅度小；它們的TEMP和SAL變化不大。
　

6、　 (3)在所有化學(xué)元素濃度中,Ca濃度最高,為32.494mg.L-1；而營養(yǎng)元素輸入方面,Cu、P、Fe、Zn為負(fù)值,遷移量分別為0.037mg.L-1、0.082mg.L-1、0.088mg.L-1、0.201mg.L-1,這4種元素即為淋失遷移型,而NH4+-N、NO3--N、SiO2、K、Ca、Mg、Mn等元素為內(nèi)貯型,其中遷移量最大的元素為K,達(dá)到29.64mg.L-1,其次為Ca,為27.566mg.L-1。遷移系數(shù)最大

7、的為K,為25.99,最小為P,只有0.11,K與P相差236.27倍。
　　 (4)大氣降水與穿透水、樹干莖流、地表徑流顯著性的概率分別為0.012、0.008、0.027,小于0.05,因而大氣降水與穿透水、樹干莖流、地表徑流具有顯著差異。
　　 (5)采用綜合指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法和灰色關(guān)聯(lián)度法對大氣降水、樹干莖流、穿透水以及地表徑流水質(zhì)進(jìn)行綜合評價。由于樟樹(Cinnamomum camphora)、木荷、濕地松以及