本文關(guān)鍵詞：不同間伐強(qiáng)度下秦嶺南坡銳齒櫟林的水質(zhì)效應(yīng)研究　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：秦嶺南坡是我國(guó)南水北調(diào)中線工程的取水地-丹江口水庫(kù)的重要水源區(qū),多為森林覆蓋,其森林水質(zhì)狀況直接影響到南水北調(diào)中線工程的供水質(zhì)量。秦嶺南坡現(xiàn)有森林植被主要是上個(gè)世紀(jì)經(jīng)過(guò)采伐后恢復(fù)起來(lái)的天然次生林或人工林,森林普遍存在郁閉度過(guò)高、生長(zhǎng)勢(shì)弱等不良狀況,直接影響到森林涵養(yǎng)水源功能。因此,需要對(duì)其進(jìn)行撫育間伐,但關(guān)于間伐強(qiáng)度與森林水質(zhì)關(guān)系的研究較少,不同間伐強(qiáng)度下森林空間層次上的水質(zhì)效應(yīng)尚不明確。另外,秦嶺林區(qū)存在酸雨現(xiàn)象,臨近鉛鋅礦開(kāi)采區(qū),酸雨和重金屬污染對(duì)林區(qū)水質(zhì)威脅較大,土壤層又是影響森林水質(zhì)效應(yīng)的關(guān)鍵層次,因此,需加強(qiáng)對(duì)酸雨和重金屬影響下,間伐強(qiáng)度對(duì)土壤層水質(zhì)效應(yīng)影響的研究。以上研究不但對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)間伐與森林水質(zhì)的關(guān)系具有十分重要的理論意義,而且對(duì)秦嶺南坡水源涵養(yǎng)林的管理和建設(shè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。火地塘林區(qū)是秦嶺南坡水源涵養(yǎng)林的集中分布區(qū),極具代表性,該林區(qū)的主要成林樹(shù)種之一是銳齒櫟林,分布較廣泛。因此,本研究以秦嶺南坡火地塘林區(qū)典型的天然銳齒櫟林作為研究對(duì)象,基于固定樣地的研究方法,設(shè)置撫育間伐強(qiáng)度分別為5%、10%、15%和20%的間伐樣地和對(duì)照樣地,定期采集大氣降雨、林內(nèi)雨和枯透水樣,測(cè)定水樣中化學(xué)成分濃度,采用對(duì)比分析的方法,研究間伐強(qiáng)度對(duì)銳齒櫟林冠層和枯落物層水質(zhì)效應(yīng)的影響。并通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究銳齒櫟林土壤在模擬降雨條件下,對(duì)降雨不同pH值及重金屬質(zhì)量濃度的響應(yīng),闡明間伐強(qiáng)度對(duì)土壤層水質(zhì)效應(yīng)的影響。主要研究結(jié)論如下:(1)雨季火地塘林區(qū)大氣降水偏酸性,年際變化不顯著。降水的主要離子中SO42-、NO3-、Ca2+、K+,以及重金屬元素Pb、Zn、Cd在大氣降水成分中所占的百分比較高。(2)林冠層對(duì)酸性大氣降雨的pH值具有調(diào)升作用。低于10%的間伐強(qiáng)度下,大氣降雨對(duì)林冠層的SO42-、PO43-、NO3-以及鹽基離子均表現(xiàn)出顯著的淋溶作用,高于10%的間伐強(qiáng)度下,林冠層對(duì)以上離子以吸附作用為主,且隨著間伐強(qiáng)度的增大,吸附作用逐漸增強(qiáng),而對(duì)NH4+的吸附作用逐漸降低;林冠層對(duì)隨大氣降水輸入的重金屬元素整體上表現(xiàn)出吸附作用,當(dāng)間伐強(qiáng)度為20%時(shí),這種吸附作用最強(qiáng)。間伐一年后,林內(nèi)雨中重金屬元素的質(zhì)量濃度進(jìn)一步降低,對(duì)SO42-、PO43-、NO3-以及K+、Mg2+的淋溶作用增強(qiáng),而對(duì)Ca2+的影響不顯著。(3)枯透水的pH值均低于林內(nèi)雨。間伐強(qiáng)度大于15%時(shí),枯透水的pH值隨間伐強(qiáng)度增大而升高;低間伐強(qiáng)度下,枯透水中SO42-的質(zhì)量濃度低于林內(nèi)雨,NO3-、NH4+、PO43-、K+、Ca2+、Mg2+和重金屬元素質(zhì)量濃度明顯高于林內(nèi)雨。間伐一年后,當(dāng)間伐強(qiáng)度為15%-20%時(shí),枯落物層對(duì)SO42-、NO3-、PO43-等陰離子和重金屬元素的吸附作用明顯增強(qiáng),尤其是SO42-和Cd幾乎全部被枯落物層截留,對(duì)NH4+和鹽基離子的淋溶作用增強(qiáng)。(4)通過(guò)對(duì)森林各層次降水水質(zhì)指標(biāo)定量化綜合評(píng)價(jià),各間伐強(qiáng)度下林內(nèi)雨的水質(zhì)依優(yōu)劣排序?yàn)?10%間伐強(qiáng)度20%間伐強(qiáng)度5%間伐強(qiáng)度對(duì)照15%間伐強(qiáng)度。各間伐強(qiáng)度下枯透水的水質(zhì)依優(yōu)劣排序?yàn)?5%間伐強(qiáng)度20%間伐強(qiáng)度10%間伐強(qiáng)度對(duì)照15%間伐強(qiáng)度,且枯透水水質(zhì)較林內(nèi)雨均有所改善。綜合考慮間伐強(qiáng)度對(duì)林冠層和枯落物層水質(zhì)效應(yīng)的影響,20%間伐強(qiáng)度下的森林水質(zhì)優(yōu)于其它間伐強(qiáng)度。(5)銳齒櫟林土壤對(duì)降雨的pH值具有調(diào)節(jié)作用。模擬降雨條件下,當(dāng)模擬降雨偏酸性時(shí),土壤可調(diào)升降雨的pH值;當(dāng)降雨偏堿性時(shí),土壤可降低降雨的pH值。間伐強(qiáng)度為20%時(shí),最有利于森林土壤對(duì)抗酸雨的影響。(6)隨降雨中重金屬質(zhì)量濃度的不同,土壤對(duì)降雨中的Cd、Pb和Zn既有解吸作用,又有吸附作用。提高水 土體系的pH值,可激發(fā)土壤對(duì)重金屬Cd、Pb、Zn的吸附作用。降雨中重金屬質(zhì)量濃度較低時(shí),土壤對(duì)重金屬主要表現(xiàn)為解吸作用,且解吸率隨間伐強(qiáng)度的增加而減小;降雨中重金屬質(zhì)量濃度較高時(shí),土壤主要表現(xiàn)為吸附作用,且20%間伐強(qiáng)度下,土壤對(duì)重金屬的吸附率最大,不間伐或低強(qiáng)度間伐,土壤對(duì)重金屬的吸附率相對(duì)較小。從凈化水質(zhì)的角度看,20%的間伐強(qiáng)度最有利于森林土壤吸附固定降雨中的重金屬。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S718.5;X52

【參考文獻(xiàn)】

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