本文關(guān)鍵詞：岷江上游高山森林溪流植物殘體貯量特征，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：溪流植物殘體是指森林生態(tài)系統(tǒng)中通過自然力、人力、動物活動或隨地表徑流等方式進(jìn)入到溪流中的木質(zhì)殘體(倒木、枝條、根樁等)和非木質(zhì)殘體(葉、皮、花、果、小枝等),是河溪生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成成分,也是森林生態(tài)系統(tǒng)和河溪生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)鍵紐帶之一,其特征直接關(guān)系到流域源頭水質(zhì)環(huán)境以及森林生態(tài)系統(tǒng)碳及養(yǎng)分等物質(zhì)的輸出格局。另外,氮、磷及重金屬等可隨溪流植物殘體的輸出和降解而釋放、流失,并進(jìn)而影響下游水體環(huán)境的生態(tài)安全。因此,為了解岷江上游水源源頭高山森林生態(tài)系統(tǒng)溪流木質(zhì)殘體的貯量特征,于2013年8月,在研究區(qū)域海拔3600m典型高山原始暗針葉林范圍內(nèi),通過樣方法對其內(nèi)12條溪流和河道內(nèi)的植物殘體貯量進(jìn)行調(diào)查,每條溪流從盡頭到源頭每隔10m設(shè)置一個長為1m,寬為溪流實際寬度的樣方；河道則每隔至少300m設(shè)置一個調(diào)查河段,每個河段設(shè)置3個長為5m,寬為河道實際寬度的樣方。將樣方內(nèi)所有的植物殘體全部采集,并將木質(zhì)殘體和非木質(zhì)殘體各器官進(jìn)行分離,分別計算其現(xiàn)存貯量,同時估算了植物殘體各器官的碳、氮、磷及重金屬的貯量特征,從而為深入認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量循環(huán)過程以及對高山森林與流域間的生態(tài)聯(lián)系提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果表明,溪流木質(zhì)殘體貯量為694.10g/m2,主要是以徑級為1—2.5 cm和2.5—5 cm的枝條居多,二者共占木質(zhì)殘體的86.91%,徑級10 cm的粗木質(zhì)殘體僅占1.22%,以V腐爛級貯量最高(66.57%),Ⅳ腐爛級次之(25.17%),Ⅱ和Ⅲ腐爛級分布均較少(分別僅為5.02%和3.24%)；溪流非木質(zhì)殘體貯量為499.45g/m2,以徑級1 cm的小枝為主,占非木質(zhì)殘體總貯量的69.76%,而樹葉僅占9.33%；不同溪流間的木質(zhì)殘體或非木質(zhì)殘體貯量及其分配格局都具有明顯差異。河道木質(zhì)殘體貯量為2630.72g/m2,與溪流內(nèi)的木質(zhì)殘體分配相反,河道內(nèi)以直徑10 cm的粗木質(zhì)殘體為主要貢獻(xiàn)者,達(dá)88.23%,而徑級為1-2.5 cm的細(xì)枝僅占1.20%,以Ⅲ和Ⅳ腐爛級的木質(zhì)殘體居多(共計68.20%),V腐爛級的木質(zhì)殘體分布最少(5.60%),這主要是河道內(nèi)更多的殘留著粗木質(zhì)殘體,即使很少的量,對木質(zhì)殘體總貯量的貢獻(xiàn)也較大,且其降解速率比小徑級木質(zhì)殘體更慢。河道非木質(zhì)殘體總貯量為60.66g/m2,與溪流內(nèi)非木質(zhì)殘體各器官的分配基本一致,1 cm以下的小枝、樹葉和樹皮貯量分別占74.42%、1.22%和24.36%,這主要是樹葉質(zhì)地較輕,易隨水流流至下游,且其分解速率較快。植物殘體的碳、氮、磷貯量與其現(xiàn)存貯量直接相關(guān),但因樹種、河流和溪流的特征以及植物殘體自身特性等因素,在植物殘體各器官的分解過程中養(yǎng)分及重金屬含量不斷變化,導(dǎo)致其貯量與植物殘體現(xiàn)存貯量的比例有一定差異性。植物殘體碳、氮和磷的總貯量分別為510.58 g/m2、1678.06 mg/m2和263.77 mg/m2,其中木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量所占比例分別為61.22%、48.27%和43.19%；高山森林河道植物殘體碳、氮和磷總貯量分別為1096.62 g/m2、1874.85 mg/m2和323.73 mg/m2,其中非木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量分別僅占1.00%、3.81%和14.16%；溪流和河道木質(zhì)殘體不同徑級與不同腐爛級及非木質(zhì)殘體各器官的碳、氮和磷貯量分配特征與其現(xiàn)存貯量基本一致,稍有差異,這主要與其現(xiàn)存貯量直接相關(guān),同時又受到樹種、溪流或河道特征等的影響,其在將降解過程中的養(yǎng)分濃度差異較大。植物殘體碳、氮和磷的分配特征同樣表現(xiàn)在植物殘體重金屬貯量上,但因植物在生長過程中不同器官對不同重金屬的富集作用不同,以及植物殘體在溪流或河道中因所處的環(huán)境和自身特性,對不同重金屬的吸附或沉淀作用也不同,從而有一定的差異。溪流木質(zhì)殘體和非木質(zhì)殘體重金屬貯量大小均MnCrZnCuPbNiCd,非木質(zhì)殘體重金屬元素貯量普遍明顯高于木質(zhì)殘體,主要是由于樹葉和樹皮可吸附大氣顆粒物中的重金屬元素,且其與木質(zhì)部的結(jié)構(gòu)、功能及生理活性不同,從而其內(nèi)有較高含量的重金屬物質(zhì)。河道木質(zhì)殘體重金屬貯量大小依次為ZnMnCrPbCuNiCd；河道非木質(zhì)殘體重金屬貯量為CrMnZnPbNiCuCd,與溪流植物殘體的重金屬貯量差異較大,這直接與溪流和河道中植物殘體各器官分配差異及現(xiàn)存貯量有關(guān)。植物殘體不僅是水生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成成分,而且對森林生態(tài)系統(tǒng)與水生態(tài)系統(tǒng)碳及養(yǎng)分循環(huán)具有重要的意義,這些結(jié)果對深入認(rèn)識碳、氮、磷及重金屬物質(zhì)源/匯過程及高山森林與流域間的生態(tài)聯(lián)系提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也為岷江上游高山森林乃至岷江流域水體環(huán)境的管理提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：木質(zhì)殘體 非木質(zhì)殘體 碳貯量 氮貯量 磷貯量 重金屬
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S718.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 前言12-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 溪流植物殘體的來源與分類13-14
• 1.2 溪流植物殘體的生態(tài)功能14-17
• 1.2.1 植物殘體對溪流形態(tài)的影響15-16
• 1.2.2 植物殘體對水生生境的影響16
• 1.2.3 植物殘體對養(yǎng)分循環(huán)的影響16-17
• 1.3 溪流植物殘體的基本特征17-19
• 1.3.1 森林溪流植物殘體的分布特征17-18
• 1.3.2 森林溪流植物殘體的貯量特征18
• 1.3.3 森林溪流植物殘體的分解特征18-19
• 1.4 研究目的及意義19-20
• 1.5 研究主要內(nèi)容20-21
• 2 研究材料與方法21-25
• 2.1 研究區(qū)域概況21-22
• 2.2 試驗設(shè)計22-24
• 2.2.1 樣地設(shè)置22-23
• 2.2.2 樣品采集與分析23-24
• 2.2.3 室內(nèi)實驗及方法24
• 2.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析24-25
• 3 結(jié)果與分析25-51
• 3.1 高山森林溪流木質(zhì)殘體特征25-33
• 3.1.1 溪流木質(zhì)殘體貯量及其分配格局25-27
• 3.1.2 溪流木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量27-30
• 3.1.3 溪流木質(zhì)殘體重金屬貯量30-33
• 3.2 高山森林溪流植物非木質(zhì)殘體特征33-42
• 3.2.1 溪流非木質(zhì)殘體貯量及其分配格局33-35
• 3.2.2 溪流非木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量35-37
• 3.2.3 溪流非木質(zhì)殘體重金屬貯量37-42
• 3.3 高山森林河道木質(zhì)殘體特征42-47
• 3.3.1 河道木質(zhì)殘體貯量及其分配格局42
• 3.3.2 河道木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量42-44
• 3.3.3 河道木質(zhì)殘體重金屬貯量44-47
• 3.4 高山森林河道植物非木質(zhì)殘體特征47-51
• 3.4.1 河道非木質(zhì)殘體貯量及其分配格局47-48
• 3.4.2 河道非木質(zhì)殘體碳、氮和磷貯量48
• 3.4.3 河道非木質(zhì)殘體重金屬貯量48-51
• 4 討論與結(jié)論51-56
• 4.1 高山森林溪流與河道植物殘體貯量51-52
• 4.2 高山森林溪流與河道植物殘體碳、氮和磷貯量52-54
• 4.3 高山森林溪流與河道植物殘體重金屬貯量54-55
• 4.4 結(jié)論55-56
• 5 研究展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-66
• 致謝66-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68

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本文編號：422734