滇东南峰林湖盆区次生林表层水文地球化学效应研究

发布时间：2020-04-10 02:01

【摘要】：为研究岩溶区次生林表层水文地球化学效应,探讨小生境的“自养调节”能力,揭示表层岩溶生态系统的结构功能层的恢复状况,于滇东南普者黑峰林湖盆区次生林不同小生境进行表层水文地球化学效应同步观测实验,运用水文观测和与水化学示踪的综合研究方法,研究大气降雨流经植被—枯落物层—土壤层—表层岩溶泉水的过程中各个层次水的物理化学特征及其变化机理、不同生境枯落物分解速率的养分归还量、土壤养分的空间异质性,主要研究结果为:(1)对次生林大气降雨及降雨分量的理化特征研究表明:植被对大气降雨、土壤水、表层岩溶泉水的理化性质皆有显著影响,雨水理化性质垂向空间分布状况的差异性较为显著。随降雨流动的相关离子沿着“大气(林隙)—森林(树干径流)—地表径流—地下径流”轨迹,部分离子浓度呈“富集”或“离散”状态。按其在空间的垂向变化,可划分成3种类型:(1)持续富集型,包括Ca~(2+)、Mg~(2+);(2)地表富集型,包括K~+、NO_3~-、NH_4~+;(3)其它型,包括PO_4~(3-)。次生林每年随降雨净增的相关离子量为142.29 kg/(hm~2·a),其中,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)分别占森林“植被一土壤”系统总量的0.21~0.34%、0.28~1.25%、0.01~0.23%。说明,研究区次生林表层带产水结构功能层发育相对完备;在次生林的恢复过程中,可增加降水对表层岩溶生态系统的养分补给。(2)对次生林不同小生境土壤养分的异质性分析表明:石沟、土坡的土温均为雨季降低,旱季升高的趋势;pH、EC、交换性Mg、交换性Ca、全K均为雨季升高,旱季降低;且石沟年均值高于土坡。小生境不同土壤层位的理化性质差异性分析表明:石沟、土坡土下0~20cm与20~50cm、50~80cm土壤养分的差异性最显著。喀斯特地表径流中各离子浓度大小为:Ca~(2+)Mg~(2+)K~+NH_4~+NO_3~-PO_4~(3-),其中阳离子Ca~(2+),Mg~(2+)浓度最大;土壤水中各离子浓度大小为:Ca~(2+)NO_3~-Mg~(2+)K~+NH_4~+PO_4~(3-),其中Ca~(2+)、NO_3~-、Mg~(2+)浓度最大。雨季地表径流水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、NH_4~+、NO_3~-、PO_4~(3-)含量均高于土壤水,地表径流—土壤水所携带的离子中除了NO_3~-的通量差为正值外,其余皆为负值,说明随地表径流流动的水体对PO_4~(3-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、NH_4~+具有静溶解和淋洗的作用。(3)对次生林不同生境枯落物的养分释放研究表明:土坡的枯落物存量最大(16.98 t/hm~2);石沟、土坡、石面枯落物的释放动态均为雨季释放最快,释放速率为:土坡石面石沟;而不同生境枯落物分解释放的元素通量差别较为显著,其中,有机碳全N全Ca全Mg全K全P;有机碳、全N、全Ca、全Mg的元素通量均为土坡石沟石面;全P、全K土坡石面石沟。通过研究小生境的土壤理化性质的空间异质性和枯落物的养分释放规律表明,土坡、石沟、石面生境恢复状况存在差异,土坡、石沟的表层岩溶生态系统含水结构功能层恢复较好,说明,伴随次生林小生境植被层的恢复,生境稳定性提高,其“自养调节”能力得到增强,进而可促进表层岩溶生态系统产水结构功能层的恢复。
【图文】：

示意图,岩溶区,三维结构,示意图

第 1 章绪论第 1 章绪论1.1 选题依据与研究意义1.1.1 选题背景滇东南峰林湖盆区处于云贵高原与两广丘陵交界处，表层岩溶带的水文地质条件和水文地质结构呈现出独有的特性（图 1.1），为半裸露—半覆盖型。表层带发育裂隙、溶沟，，但在滇东南区表层带的发育并没有随溶蚀深度的增加而加深，而是减缓，使得表层带形成特有的含水层，另外，表层带的底部发育有特殊的不透水岩层，形成特有的峰林湖盆地貌，这种地貌易形成表层岩溶泉，使

次生林,气温,降水量

10图 2.1 次生林气温—降水的季节动态图969~1566mm，中南部为 950mm，向西北部降水逐渐增至 1450mm，向东西侧减至 1150~1050mm，显示林内降雨明显增多。降水量大多集中在每年的 5~9 月，
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S715

【参考文献】