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庐山森林生态系统移动性组分化学及其对酸沉降的响应与动态

王连峰

  本文以庐山植物园的针叶林和阔叶林样地为对象,采集不同季节、不同植被下的近根土和本底土,并采用野外生态系统动态监测方法,分析森林生态系统土壤酸化过程中铝等移动性组分的化学行为及其动态特点。试图为阐明酸沉降下土壤酸化的生态效应及大气酸沉降的控制积累科学依据。主要研究结果如下:1.采用分级提取技术,测定了土壤固相铝形态。表明针叶林和阔叶林下移动性铝形态及含量差异不大,阔叶林下铝含量高。但近根土与本底土的络合态铝差异较大,植物根系影响下,土壤酸化表现为有机铝的消耗。2.采用8-羟基喹啉比色法,测定了土壤溶液中的酸溶性铝,其含量介于0.6~3.8mg/kg,其中大多数为毒性较强的单核铝。土壤溶液中溶解铝明显受植被类型和根系活动的影响,针叶林植被下高于阔叶林,而近根土与本底土差异不大。并且溶解铝形态与含量存在明显的季节变异,秋、冬季铝含量偏高且单核铝/多核铝比值较高,而春、夏季偏低。表明酸沉降影响下土壤酸化中溶解铝的移动性十分强烈。故在酸沉降影响严重的地区必须研究土壤溶液溶解铝的潜在生物毒性与生态毒理。3.采用土壤溶液提取技术,测定了土壤溶液中溶解有机碳(DOC)的含量及其与植被因素和季节动态的关系。表明供试土壤中DOC的含量为289.85±111.04mg/kg,其剖面分布相对平缓,除表层外,底部土壤深部含量较高;就表层土壤DOC含量来说,针叶林下高于阔叶林下,而近根土中高于本底土;土壤溶液DOC浓度的季节分异明显,冬、秋季偏高,夏、春季偏低。土壤溶液DOC与溶解铝间的极显著正相关关系,说明DOC可能控制着土壤中铝移动。4.上壤溶液盐基离子浓度表现出季节性变异。表层土壤盐基离子变化较大,说明盐基离子发生淋洗。土壤溶液Ca/AI;;摩尔比值范围1.42~17.l不5.野外监测了不同季节单次降雨过程中及雨后的各水相动态。雨水酸度、电导率和阳离子浓度在降雨过程中均逐渐降低,前期无雨期的长短,降雨持续时间的长短及降雨量的大小与降水的化学性质关系很大。降水化学性质随时间的变化与季节的关系不大;透冠水的酸度、电导率及离子浓度都高于雨水,针叶林透冠水的酸度大于阔叶林;树干流水的酸度大于相应的透冠水和雨水。针叶林树干对干流水的改变更强烈:林地径流水存在季节性差异。阔叶林对地表水的酸化有缓冲作用。上述研究表明,大气酸沉降影响下的森林土壤酸化中移动性组分的变化十分强烈,植物活动制约着土壤酸化,可以说土壤酸化是以植物影响下的生态化学机制调节的。土壤酸化的化学变化特点因植被类型和季节而异,阔叶林生态系统对酸沉降及其诱发的土壤酸化有较明显的生态耐性。研究土壤酸化应注意生态化学特点及动态与生态系统条件对土壤酸化的调节和控制机理。……   
[关键词]:大气酸沉降;庐山森林生态系统;铝形态;溶解有机碳(DOC);盐基离子;化学动态
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京农业大学2000年