杨树人工林生态系统降水再分配及主要离子特征

葛晓敏; 唐罗忠; 王瑞华; 李勇; 朱玲; 贾志远; 丁晖

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大气降水是森林生态系统养分输入的主要途径之一,对养分的生物地球化学循环有着重要的意义.对13年生杨树人工林林外雨、树干流、林内雨和地表径流等水文过程中的养分特征进行了调查分析,旨在了解该生态系统的养分输入与输出规律,为杨树人工林可持续经营提供依据.结果表明,从2013年11月至2014年10月,杨树人工林生态系统林外雨量为1154.1 mm,树干流量仅占大气降水量的2.3％,15.4％的大气降水被杨树人工林的冠层截留;林内雨、树干流与大气降水量(林外雨)的动态变化规律相似.各类降水年加权平均pH值表现为林内雨＞林外雨＞树干流;各类降水的离子浓度动态变化规律基本一致,即在降水量较小的11月至次年1月份,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的2-9月份,阴阳离子浓度普遍较低.SO2--S和Ca2+分别是各类降水中的主要阴离子和阳离子;整体上,树干流的离子浓度＞林内雨＞大气降水;林内雨是养分输入的主要形式,通过林内雨输入林地较多的养分离子是Ca2+和K+,分别为70.83 kg hm-2 a-1和63.31 kg hm-2 a-1;地表径流和土壤渗漏是养分输出的主要形式,输出林地较多的离子是Cl和Ca2+,分别为196.47 kg hm-2 a-1和123.09 kg hm-2 a-1,其次为SO42--S、Mg2+、Na+、K+;NH4+-N和NO3--N的输出量不足输出离子总量的1％.所以,从水文过程看,杨树人工林生态系统无机氮(NH4+-N和NO3--N)和K+表现为净积累,净积累量分别为10.9 kg hm-2 a-1和56.4 kg hm-2 a-1,其他离子表现为净损失,其中Cl-的净损失量达179.8 kg hm-2 a-1左右,其他离子损失量＜ 50 kg hm-2 a-1.

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来源
《生态学报》 |2018年第14期|5120-5131|共12页
作者
葛晓敏; 唐罗忠; 王瑞华; 李勇; 朱玲; 贾志远; 丁晖;
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作者单位

南京大学生命科学学院,南京210046;

南京林业大学林学院,南京210037;

环境保护部南京环境科学研究所/武夷山国家生物多样性综合观测站/国家环境保护武夷山生态环境科学观测研究站/国家环境保护生物安全重点实验室,南京210042;

南京林业大学林学院,南京210037;

南京林业大学林学院,南京210037;

南京林业大学林学院,南京210037;

南京林业大学林学院,南京210037;

南京林业大学林学院,南京210037;

环境保护部南京环境科学研究所/武夷山国家生物多样性综合观测站/国家环境保护武夷山生态环境科学观测研究站/国家环境保护生物安全重点实验室,南京210042;

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中图分类
关键词
杨树人工林; 生物地球化学循环; 水文过程; 养分循环; 养分离子;

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