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酸雨胁迫下樟树林降水中无机阴离子变化特征
  • ISSN号:1000-0933
  • 期刊名称:《生态学报》
  • 时间:0
  • 分类:S512.101[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]中南林业科技大学,长沙410004, [2]南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙410004, [3]城市森林生态湖南省重点实验室,长沙410004, [4]湖南省林业科学院,长沙410004
  • 相关基金:国家林业行业公益性科研专项(201404316); 国家自然科学基金项目(31070410); 湖南省自然科学基金创新群体项目(湘基金委字[2013]7号); 城市森林生态湖南省重点实验室运行项目; 国家林业局软科学项目(2013-R09); 中南林业科技大学青年基金重点项目(QJ2010008A)资助
中文摘要:

对城市大气降水及城市樟树林穿透水、树干茎流、地表径流中的SO4^2-、NO3^-、Cl^-、NO2^-、 F^-、Br^-、PO4^3-7种水溶性无机阴离子进行了定位测定,Br^-、PO4^3-未检出;主要的阴离子为SO4^2-、NO3^-,二者占总阴离子含量比例最大,占到75.6%-89.0%,且在水文学各分量中变异系数均值都很稳定,变动幅度在0.40-0.47;在各分量中SO4^2-、NO3^-、Cl^-、NO2^-、F^-含量变化较大:大气降水、树干茎流中均为SO4^2- 〉 NO3^- 〉 Cl^- 〉 F^- 〉 NO2^-,穿透水为SO4^2- 〉 NO3^- 〉 Cl^- 〉 NO2^- 〉 F^-,地表径流为NO3^- 〉 SO4^2- 〉 Cl^- 〉 F^- 〉 NO2^-;穿透水SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-、NO2^-淋溶系数分别为3.83、2.61、4.18、4.32、16.06,树干茎流SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-、NO2^-淋溶系数分别为7.52、3.55、4.29、2.76、3.10,地表径流SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-、NO2^-淋溶系数分别为2.60、4.74、5.00、3.01、3.56,表明阴离子在樟树林水文学过程中均表现出不同程度的富集效应;大气降水中PH均值为4.77,SO4^2-/NO3^-当量比值为1.1,属于硫酸-硝酸混合型酸雨;大气降水SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-与穿透水中SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-对应呈显著性正相关(P 〈 0.01),大气降水NO3^-与树干茎流NO3^-呈显著性正相关(P 〈 0.01),地表径流中SO4^2-、Cl^-与穿透水、树干茎流中SO4^2-、Cl^-对应呈显著性正相关(P 〈 0.01),说明樟树林能够吸附大气中的酸性物,让酸性养分于自身系统内部吸收、迁移、络合,从而起到净化大气的效用;穿透水pH与地表径流NO3^-、NO2^-呈显著性负相关(P 〈 0.01),与地表径流SO4^2-呈显著性正相关(P 〈 0.05),表明NO3^-、NO2^-有助于促进地表水的酸化,而SO4^2-有利于缓解地表水的酸化;穿透水pH均值5.62,对酸雨起到中和作用,树干茎流pH均值4.61,有被酸化趋势,地表径流pH均值7.19,接近中性.

英文摘要:

Changes in 7 water-soluble ions including SO4^2-、NO3^-、Cl^-、NO2^-、 F^-、Br^-、PO4^3- of rainwater were investigated in Camphor forest ecosystems in Changsha city, Hunan Province of China. Water samples were taken as rainfall above the forest canopy, throughfall, stemflow and surface runoff in the forests. The result showed that Br^- and PO4^3- were not detected in all water samples. Both SO4^2- and NO3^- were the major inorganic anions in waters under Camphor forests, which accounted for 75.6-89.0% of the total anion contents in the forest ecosystems. The contents of anion decreased in an order: SO4^2- 〉 NO3^- 〉 Cl^- 〉 F^- 〉 NO2^- in rainfall and stemflow; SO4^2- 〉 NO3^- 〉 Cl^- 〉 NO2^- 〉 F^- in throughfall and NO3^- 〉 SO4^2- 〉 Cl^- 〉 F^- 〉 NO2^- in surface runoff. The leaching coefficients were 3.8, 2.6, 4.2, 4.3 16.1; 7.5, 3.6, 4.3, 2.8 3.1; and 2.6, 4.7, 5.0, 3.0 3.6 for SO4^2-, NO3^-, Cl^-, F^-, NO2^- in throughfall, stemflow and surface runoff, respectively. The pH value averaged 4.77 in rainwater and the ratio of SO4^2-/NO3^- was 1.1 in the study area, which indicated that the rainwater was a sulfuric-nitric mixed acid rain. A significant positive correlation was found between rainfall and throughfall for all anions, except for NO2^-. The NO3^- in rainfall was significantly and positively related to that in stemflow. There were a positive relationship of SO4^2- and Cl^- between throughfall and stemflow and surface runoff. The pH was 5.62, 4.61 and 7.19 in throughfall, stemflow and surface rounff, respectively.Our results demonstrated that Camphor forest ecosystems had a relative high ability to purify acid rainfall through adsorbing, uptaking, leaching and neutralizing processes.

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期刊信息
  • 《生态学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国生态学会 中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:傅伯杰
  • 地址:北京海淀区双清路18号
  • 邮编:100085
  • 邮箱:shengtaixuebao@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941099 62843362
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0933
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2031/Q
  • 邮发代号:82-7
  • 获奖情况:
  • 1998年获国家科委信息中心“国内科技期刊影响因子...,2000年环境期刊第三名,2000年中科院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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