城市人工林生態(tài)系統(tǒng)降雨分配過(guò)程與營(yíng)養(yǎng)元素通量研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,居民人均收入的增加和生活水平不斷提高,中國(guó)城市居民的重心逐漸從對(duì)物質(zhì)生活的需求轉(zhuǎn)移至對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量的需求。城市綠化是城市居民對(duì)其居住環(huán)境的最起碼要求,城市森林是城市綠化最直觀的表現(xiàn)。城市森林以其強(qiáng)大的生態(tài)服務(wù)功能為城市發(fā)展提供保障。城市森林可殺菌,吸滯粉塵,稀釋、分解、吸收和固定大氣中的有毒有害物質(zhì),起到凈化空氣、增加空氣中負(fù)氧離子量的作用。城市森林還可以減弱噪音,改善環(huán)境質(zhì)量,美化景觀,調(diào)節(jié)和改善城市小氣候

2、。因此,城市森林的生態(tài)服務(wù)功能也成為國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。城市森林生態(tài)系統(tǒng)的水文過(guò)程及養(yǎng)分元素流動(dòng)也是森林生態(tài)服務(wù)功能的重要組成部分。通過(guò)對(duì)哈爾濱市東北林業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)4種類型城市人工林生態(tài)系統(tǒng)降雨再分配的水文過(guò)程及伴隨發(fā)生的營(yíng)養(yǎng)元素遷移過(guò)程進(jìn)行深入研究,得出以下結(jié)論:
  1)研究期間(2015年6~8月),觀測(cè)到林外降雨總量為339.1mm,穿透雨是水文過(guò)程分量的主要組分,林冠截留次之。胡桃楸林、蒙古櫟林、興安落葉松林、樟

3、子松林的穿透雨分別占同期降雨的59.28%、58.27%、58.66%、54.76%,林冠截留分別占同期降雨的21.59%、23.24%、37.63%、36.51%。
  2)四種城市人工林內(nèi)穿透雨的空間變異情況不同。胡桃楸林、蒙古櫟林、興安落葉松林、樟子松林內(nèi)不同觀測(cè)點(diǎn)的穿透率變異系數(shù)依次為14.83%、35.86%、17.52%、30.70%,其中胡桃楸林內(nèi)穿透雨空間變異性最小,蒙古櫟林變異性最大,且蒙古櫟林內(nèi)穿透雨的觀測(cè)發(fā)生

4、了聚集效應(yīng)(穿透雨率>100%)。
  3)大氣降雨中各營(yíng)養(yǎng)元素的平均濃度排序?yàn)镃a>8O42->NO3->PO42->K>Cl->F->Na>Mg>Cu>Fe>Zn>Mn,其中,陰離子占總濃度的62.62%,而金屬元素占37.38%;營(yíng)養(yǎng)元素濃度的變異系數(shù)在0.096~1.493之間,其中Na元素的濃度變幅最大,Zn元素最小。
  4)四種城市人工林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的穿透雨和樹(shù)干徑流中,陰離子的組成中以SO42-為主,金屬元素則

5、以Ca和K為主,三者濃度和均高于元素濃度總和的50%;而Cu、Fe、Zn和Mn四種金屬元素占元素組成的比例較小,四者之和均低于總濃度和的4%。
  5)大氣降雨中營(yíng)養(yǎng)元素的通量(kg/hm2)為Ca(14.276)>SO42(11.185)>NO3-(9.280)>K(6.068)>Cl-(5.204)>PO42-(2.117)>F-(1.879)>Na(1.442)>Mg(0.845)>Cu(0.232)>Fe(0.133)>Z

6、n(0.126)>Mn(0.036)。
  6)林外降雨轉(zhuǎn)為林內(nèi)雨(穿透水+樹(shù)干徑流)過(guò)程中,發(fā)生了林冠對(duì)各離子不同的淋溶或吸附作用,從而產(chǎn)生了不同的通量變化。在四種城市人工林內(nèi),Mg、Fe、Mn三種營(yíng)養(yǎng)元素的通量(kg/hm2)均有增加,而Ca和Cu兩種營(yíng)養(yǎng)元素的通量則均為減少,其他營(yíng)養(yǎng)元素通量增減不一致。
  7)四種城市人工林的林冠層對(duì)各營(yíng)養(yǎng)元素的通量發(fā)揮著“源”或“匯”的作用不同。胡桃楸林冠層對(duì)F-、Cl-、NO3-

7、、SO42-、Ca、Na、Cu表現(xiàn)為“匯”作用,對(duì)PO42-、K、Mg、Fe、Zn、Mn則是“源”;蒙古櫟林冠層對(duì)F-、Cl-、PO42-、SO42-、K、Ca、Cu表現(xiàn)為“匯”作用,對(duì)NO3-、Na、Mg、Fe、Zn、Mn則是“源”;興安落葉松冠層對(duì)NO3-、PO42-、SO42-、Ca、Na、Cu、Zn表現(xiàn)為“匯”作用,對(duì)F-、Cl-、K、Mg、Fe、Mn則是“源”;樟子松冠層對(duì)F-、Cl-、PO42-、SO42-、K、Ca、Cu、

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