华西雨屏区典型人工林对降雨过程中NH_4~+-N和NO_3~--N的过滤作用

氮沉降已成为河流、湖泊及城市等生态系统的主要污染威胁因素之一,森林生态系统能从林冠、地被和土壤自上而下截留过滤大气降雨中的NH+4-N和NO-3-N,是区域大气环境污染生态防治的重要途径.选取华西雨屏区几种典型人工林森林生态系统为研究对象,采用定位监测与室内分析相结合的研究方法,于2011年4—12月对大气降水、穿透雨、树干茎流、地表径流和地下渗滤NH+4-N和NO-3-N的含量与分配进行了研究.结果表明:观测期内40次降雨总雨量为492.72 mm,NH+4-N和NO-3-N的总沉降量分别为13.248 kg·hm-2和16.320 kg·hm-2;3种人工林林冠层对NH+4-N和NO-3-N的过滤能力表现为香樟林混交林柳杉林,而地表和土壤层均表现为混交林香樟林柳杉林;无林地、香樟林、柳杉林和混交林生态系统无机氮截留过滤净输入量分别为19.557、44.079、42.331、64.896 kg·hm-2,对无机氮的综合过滤作用表现为混交林香樟林柳杉林无林地.这些结果说明华西雨屏区合理配置混交林能更加有效地降低大气氮沉降对生态系统的影响.     

长江上游亚高山粗枝云杉人工林林冠对降水过程中氯离子的截留作用

不断增加的大气氯离子(Cl~-)浓度正在成为影响陆地生态系统过程的全球环境变化因子,为了解气候变化敏感且观测困难的山区人工林对大气Cl~-的过滤效应,以川西亚高山粗枝云杉人工林为研究对象,监测分析2015年8月至2016年7月期间,大气降水(降雨和降雪)和穿透水中Cl~-的动态变化及林冠对其的截留作用.1年中共进行了33次大气降水的观测与采样,包括27次降雨和6次降雪.大气降水中Cl~-的平均浓度为1.33 mg/L,降雨中Cl~-的平均浓度为1.41 mg/L,降雪中Cl~-的平均浓度为0.98 mg/L.通过降水输入到森林生态系统的Cl~-总量为7.56 kg/hm~2,其中,通过降雨的Cl~-输入量为6.31 kg/hm~2,通过降雪的Cl~-输入量为1.25 kg/hm~2.1年内林冠的总截留量为2.61 kg/hm~2,平均截留率为38.08%.其中,林冠对降雨过程中Cl~-的截留总量为2.20 kg/hm~2,平均截留率为38.90%;对降雪过程中Cl~-的截留总量为0.41 kg/hm~2,平均截留率为34.39%.8月的平均截留率最大,9月的平均截留率最小.林冠对降水过程中Cl~-的截留率与降水量呈显著负相关关系.可见,川西亚高山粗枝云杉人工林林冠对Cl~-具有较强的截留作用,这对于维持和改善长江上游水源涵养地环境具有重要意义;全球变化导致的降水格局变化可能会改变人工林林冠对大气Cl~-的截留与过滤作用.