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收稿日期: 2000-03-13
基金项目: 广东省自然科学基金项目
大气污染对珠江三角洲森林的影响及经济损失评估
( 960515)和广东省林业厅
项目
水源林水质生态效益及森林优化模式研究
的部分研究内容
作者简介: 周光益( 1964-) ,男,湖南新宁人,副研究员,硕士.
* 野外调查和树种的鉴定得到植物学家黄全先生的帮助,化学分析由中国科学院广州地球化学研究所的谢长生、于赤
灵和中国林科院热带林业研究所杨乐苏完成,在此一并感谢.


文章编号: 1001-1498( 2000) 06-0598-10
广州市酸雨对不同森林冠层
淋 溶 规 律 的 研 究*
周光益1, 徐义刚2, 吴仲民1, 骆土寿1, 李炳球3, 何在成2
( 1.中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州
510520;
2.中国科学院广州地球化学研究所,广东广州
510640;
3.广州市白云山园林管理局,广东广州
510405)
摘要: 1998 年 4 月至 1999 年 3 月对广州市白云山马尾松林和常绿阔叶林、广州市龙眼洞马尾松林
两试验点进行了酸雨的监测,并测定和分析了林内穿透雨物理量及化学量,旨在探讨酸雨对不同森
林冠层养分淋溶规律的影响。结果表明: ( 1) 广州市酸雨占降雨次数的 79. 7%或占降雨量的
95. 1%。( 2)酸雨通过林冠层后, pH 值明显增加。( 3)在马尾松林和常绿阔叶林中, 某些单次降雨
出现 SO 42- 、NO 3- 、NH+4 、Al3+ 、Na+ 的负淋溶现象, 说明森林对这些离子(特别是 NO3- 、Al3+ )具有
吸收作用;阔叶林全年的 NO3 - 和 Al3+ 净淋溶为负值, 说明阔叶林比马尾松林对这两种离子具有更
强的吸收能力。( 4)雨水酸度增加(即 pH 值减小) ,明显地提高阳离子 Ca2+ 、Mg2+ 、K+ 和 Na+ 冠层
淋溶百分率。( 5) NH4+ 、SO4 2- 和 NO3 - 这 3 种离子的冠层淋溶百分率明显地与雨水中 SO2-4 及
NO3
- 浓度成负相关。( 6) SO42- 、NO3 - 、NH4+ 、Al3+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、K+ 、Na+ 的冠层淋溶序列, 在白
云山常绿阔叶林中为 K + > Mg2+ > SO 42- > NH4 + > Ca2+ > Na+ > Al3+ > NO3 - ; 在白云山马尾松
林中为 K+ > Mg2+ > NH4 + > SO4 2- > Ca2+ > NO3- > Na+ > Al3+ , 在龙眼洞马尾松林中为 K + >
Mg2+ > SO4
2- > NH4
+ > Ca2+ > Na+ > NO3
- > Al3+ 。
关键词: 酸雨; 冠层淋溶; 马尾松; 南亚热带常绿阔叶林
中图分类号: S718. 55



文献标识码: A


酸雨即酸性湿沉降, 一般是指 pH< 5. 6的降雨。最近,将酸雨的临界值定为 4. 5。酸雨中
不仅含有大量的 H+ ,而且还含有高浓度的具有酸化作用的 SO42- 和 NO3- 等, 同时也有许多
金属阳离子、重金属、微量元素及各种有机污染物。酸雨对陆地及水生生态系统的影响已成为
全球范围的重大环境问题。酸雨对森林生态系统的影响,在国内外引起了人们的高度重视,并
有许多的研究报道, 但这些报道主要集中在酸雨对林木生长及生产力影响、酸雨对森林土壤的
影响以及模拟酸雨实验等方面[ 1~ 10]。广东特别是珠江三角洲地区的酸雨比较严重[ 11] ,但酸
雨对这一地区森林生态系统的影响研究几乎是个空白。本文选取该地区主要森林类型之一的
马尾松( Pinus massoniana Lamb. )林和常绿阔叶林为研究对象,分析酸雨通过森林林冠层后

林业科学研究
2000, 13( 6) : 598~ 607
For est Resear ch



所发生的水化学变化规律。
1
研究地概况


龙眼洞观测点位于广州市的东北部, 31
55
N, 108
08
E, 海拔 60 m。气候为亚热带季风
气候, 历年平均年降雨量为 1 600 mm,且主要集中在雨季; 土壤为花岗岩发育而成的砖红壤;
研究林分为 21年生的马尾松人工林,经林分样地调查, 计算出林分的密度为 1 500株
hm- 2,
平均胸径为 10. 2 cm ,平均树高为 8. 1 m, 林下植被的盖度为 80%, 主要的植物种有黄牛木
( Cratoxy lon ligust rium B1. )、九节木[ Psy chot ria rubr a ( Lour. ) Poir. ]、桃金娘[ Rhodomy tr us
tomentosa ( Art . ) Hassk. ]、龙船花( Ix or a chinensis Lam . )、豺皮樟( L itsea rotundif ol ia Allen)、
铁芒箕[ Dicranop ter is linear is ( Burm . F . ) ]、掌叶海金砂( Lygodium digitatum Presl. )等。
白云山观测点设在广州市中部的白云山风景区内, 与龙眼洞观测点间的水平距离约 13
km, 两地的气候和土壤条件基本一致。白云山试验点海拔为 200 m, 马尾松林为 40年生的人
工林, 林分的密度小,平均胸径为 31. 0 cm,平均树高为 16. 8 m ,林下植被的盖度为 90%, 主要
的植物种有九节木、桃金娘、潺胶木姜 ( L itsea glutinosa C. B. Rob. )、三叉苦( Euodia lep ta
Merr. )、野牡丹( Melastor na sanguineum Sims. ) ;白云山常绿阔叶林的主要建群树种为黄牛
木、山苦楝[ Euodia mel iaef olia (Hance) Benth. ]、剑叶灰木( Symp locos lancif ol ia S. et Z. )、柳
叶桢楠( Machilus salicina Hance)及人工补植的红花油茶( Camel lia semiser rata C. W. Chi) ,
林分的密度为 2 400株
hm- 2, 平均胸径为 8. 9 cm, 平均树高为 7. 5 m,林下植被稀少。
2
研究方法


降雨量测定:在林分附近的空旷地, 设置一标准雨量筒以测定林外降雨量,同时布设 1个
干净的塑料盆, 收集每次降雨过程的化学分析水样。
林内穿透雨水的测定:在林内随机铺设相当于 8个标准雨量筒的槽式收集器(离地面 70
cm 高) , 用于测定穿透雨水量。
水样的化学分析:每次降雨,采集林外降雨、林内穿透雨水水样, 取样后立即送实验室进行
分析。全氮用扩散法,磷用磷钼蓝比色法, K、Ca、Mg、Al用原子吸收光谱法, 硅用硅钼蓝比色
法, pH 值用 DF-807型离子计测定。
3
结果与分析
3. 1
酸雨频率分析
从 1998年 4月至1999年 3月,共采集了 59次降雨水样,雨量范围从 1. 4~ 102. 1 mm,这
59次降雨总量( 1 548. 7 mm)占年降雨量的 93. 3%, 各不同降雨量级的取样次数及其雨量分
配比例见图 1。


从酸雨的频率看(图 2) ,将降雨的 pH 值划分为 7 个等级即
3. 5, 3. 5~ 4. 0, 4. 0~ 4. 5,
4. 5~ 5. 0, 5. 0~ 5. 5, 5. 5~ 6. 0及> 6. 0,无论是降雨次数还是相应的雨量, 在各 pH 值等级的
分配格局呈偏态分布,且所占的最大比例都在 pH 值为 4. 0~ 4. 5这一范围;若以 pH< 4. 5为
酸雨的临界值, 则降雨次数的 50. 8%或降雨量在 78. 2%为酸性降雨, 若以 pH< 5. 6为酸雨的
临界值,则酸雨频率更高,占降雨次数的 79. 7%或占降雨量的 95. 1% ,这一数据说明广州市的
599第 6 期







周光益等: 广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究
图 1
采集的水样在不同雨量级的分布 图 2
广州市酸雨频率分析
酸雨是相当严重的, 应引起政府及有关部门的高度重视。
3. 2
单次降雨过程的冠层淋溶
从图 3可以看出,两试验点的马尾松林和常绿阔叶林中, 穿透雨的 pH 值明显大于雨水,
即各林分中穿透雨H + 含量明显小于雨水, 说明雨水与森林植物体(主要是树叶)发生了离子
交换作用。
图 3
降雨和林内穿透雨的 pH 值[龙眼洞马尾松林(左图)、白云山阔叶林和马尾松林(右图) ]
3. 2. 1
降雨量与淋溶
从图 4看出, 在广州市龙眼洞马尾松试验林地中,阴离子中的 SO42-
和阳离子中的 Ca2+ ,其冠层淋溶百分率随雨量的增加呈明显减少的趋势; SO42- 出现这种现象
可能是因为雨量大的降水多为酸性,其 SO42- 含量较高,且森林对 SO42- 有一定吸收作用的缘
故[ 2, 12]。Ca2+ 出现这种现象,说明在该马尾松林地中 Ca2+ 的冠层淋溶主要来自于陆地源(尘
埃) ,因为沉积在林冠层的尘埃被小雨量的降雨淋洗下来时, 使得林内穿透雨的 Ca2+ 浓度明显
增大即冠层淋溶百分率增高,在降雨量较大时,大量的雨水冲淡了林内穿透雨的 Ca2+ 浓度,使
得冠层淋溶百分率比相应的小雨量要低。NO-3 、NH +4 、Al3+ 、Na+ 的冠层淋溶与降雨量的关系
不明显,说明这几种离子的冠层淋溶受多种因素的影响, 情况比较复杂。K+ 和 Mg2+ 的冠层
淋溶百分率随雨量的增加基本保持在一定值范围变化并略有下降,由于 K 和 Mg 是两种活性
较强的元素,不论是小雨量还是较大雨量,其冠层淋溶百分率都比较高,但随雨量的增加其淋
600 林 业 科 学 研 究













第 13 卷
图 4
广州市龙眼洞马尾松人工林冠层化学淋溶
溶百分率略有下降, 说明了冠层淋溶在一定程度上仍受陆地尘埃的影响。
在白云山马尾松林和常绿阔叶林中,其冠层淋溶百分率和降雨量间的关系同龙眼洞马尾
松林的冠层淋溶规律相似(见图 5、6)。
601第 6 期







周光益等: 广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究
图 5
广州市白云山马尾松人工林冠层化学淋溶
从图 4、5和 6亦可看出, SO42- 、NO3- 、NH4+ 、Al3+ 、Na+ 的冠层淋溶在这 3种林分中都出
现有负值,说明马尾松林和常绿阔叶林对这些离子(特别是 NO3- 和 Al3+ )具有吸收作用, M .
K. Mahendrappa[ 12]对 3种阔叶林和 6种针叶林 13 a 的观测研究也得出绝大多数林分能吸收
602 林 业 科 学 研 究













第 13 卷
图 6
广州市白云山常绿阔叶林冠层化学淋溶
雨水中的 SO42- 和 NO3- 这一结论。森林既中和了酸雨酸性, 又吸收了部分的硫酸根和硝酸
根,减少对土壤、溪流、湖泊的酸化,森林冠层对Al3+ 的吸收能减少 Al3+ 对树木根系的毒害,这
些是良好的环境效应。
603第 6 期







周光益等: 广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究
3. 2. 2
雨水酸性与淋溶
从表1看出,随着降雨pH 值的增加,阳离子 Ca2+ 、Mg2+ 和 K+ 的冠
层淋溶百分率呈现减少的趋势,说明酸雨能明显促进森林生态系统 Ca2+ 、Mg 2+ 和 K+ 的淋溶;
Na+ 的淋溶百分率, 在雨水 pH 值< 0. 5范围是随降雨 pH 值的增加而减少, 与 Ca2+ 、Mg2+ 和
K+ 的淋溶规律一致,在 pH 值> 5. 0时表现出随降雨 pH 值的增加而增加的趋势; Al3+ 表现负
淋溶, 且在 SO42- 和 NO3- 浓度越高时, Al3+ 的淋溶百分率负值越大; NH4+ 、SO42- 和 NO3- 这
3种离子淋溶变化规律一致,明显地表现与雨水中 SO42- 和 NO3- 的浓度相关, 雨水中 SO42-
和 NO3- 的浓度高时, NH4+ 、SO42- 和 NO3- 这 3种离子的淋溶百分率小,反之则大。
表 1
降雨 pH值、硫酸根和硝酸根离子浓度对龙眼洞马尾松人工林冠层淋溶的影响1)
pH
范围 平均
降雨中浓度/ (m g
l- 1)
SO 4
2- NO 3
-
冠层 淋溶 / %
SO 4
2- NO 3
- NH 4
+
Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+
< 4. 0 3. 82 11. 61 0. 96 28. 60 - 11. 10 - 14. 22 - 48. 28 56. 62 74. 95 91. 05 46. 00
4. 0~ 4. 5 4. 26 7. 78 0. 54 45. 07 8. 46 29. 88 - 16. 94 29. 73 68. 88 87. 00 5. 88
4. 5~ 5. 0 4. 70 6. 52 0. 29 70. 13 53. 32 68. 79 - 18. 31 30. 88 65. 49 90. 33 - 5. 03
5. 0~ 5. 5 5. 34 10. 45
0. 79
50. 56 11. 81 29. 93 - 24. 32 18. 57 50. 31 89. 31 54. 32
> 5. 5 6. 23 8. 98
0. 66
48. 71 27. 59 80. 50 - 32. 53 17. 41 50. 40 78. 13 41. 83


 pH 值、离子浓度及各离子淋溶百分率的值为算术平均值。
由于 pH > 5. 0的 26个分析水样中 80%为小于 10 mm
的降雨,且多数是秋冬季所取的样,根据徐义刚和周光益等的研究1)得出,广州市冬季受陆地污染源影响大而使大气中 Ca2+
等碱性物质浓度大,且雨量< 10 mm 的降雨 pH 较高,所以虽然 SO42- 和 NO3- 浓度大, 但被 Ca2+ 等碱性物质中和后 pH 变
大。
3. 3
3种林分的冠层淋溶及其比较
根据各次降雨过程测得的雨水和林内穿透雨各化学离子的含量,以雨量为权重,计算出试
验林分降雨及穿透雨中离子的年平均含量和年沉降率。从表 2看出: 白云山试验点 SO42- 、
NO3
- 、NH4+ 、Al3+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、K+ 、Na+ 离子的降雨年沉降率分别为 152. 74、15. 50、21. 48、
2. 19、33. 52、2. 29、5. 63、10. 96 kg
hm- 2
a- 1;在该地的常绿阔叶林中,各离子穿透雨年沉降
率分别为 286. 68、14. 65、35. 86、2. 13、55. 15、7. 11、81. 39、13. 78 kg
hm- 2
a- 1,相应的冠层净
淋溶分别为 133. 94、- 0. 85、14. 39、- 0. 06、21. 63、4. 82、75. 76、2. 81 kg
hm- 2
a- 1;在该地的
马尾松林中,穿透雨离子沉降率分别为 578. 60、33. 90、108. 54、2. 40、89. 96、14. 02、69. 18、23.
66 kg
hm- 2
a- 1,相应的冠层净淋溶分别为 425. 86、18. 40、87. 07、0. 17、56. 44、11. 74、63. 54、
12. 70 kg
hm- 2
a- 1。龙眼洞试验点 SO42- 、NO3- 、NH 4+ 、Al3+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、K+ 、Na+ 离子的
降雨年沉降率分别为 110. 68、27. 94、23. 70、2. 34、19. 43、1. 70、7. 60、9. 84 kg
hm- 2
a- 1, 在该
地的马尾松林中,各离子穿透雨年沉降率分别为 290. 66、32. 37、48. 46、2. 38、33. 23、4. 92、29.
87、12. 85 kg
hm- 2
a- 1,相应的冠层净淋溶分别为 179. 98、4. 42、24. 76、0. 04、13. 80、3. 22、
22. 27、3. 01 kg
hm- 2
a- 1。


在白云山和龙眼洞两试验点各离子降雨年沉降中,差异较大的主要是 Ca2+ 和 NO3- ,白
云山的 Ca2+ 比龙眼洞的高, 可能是由于白云山地处市中心,加上旅游点的交通及人为活动等
因素,大气尘埃量比地处市郊的龙眼洞试验点要高的缘故; 而龙眼洞的 NO3- 比白云山的将近
高出 1倍,可能是因为龙眼洞位于广州氮肥厂的西北面(广州地区春夏季吹东南和偏南风) ,且
相隔距离较近的缘故。


1) 徐义刚,周光益等.广州市典型森林区酸雨的化学结构、季节变化及其成因.生态学报(待发表) .
604 林 业 科 学 研 究













第 13 卷


从 3种林分冠层淋溶规律的比较中,发现如下几方面的差异: ( 1)各离子的冠层淋溶百分
率差异: K+ 表现为白云山阔叶林> 白云山马尾松林> 龙眼洞马尾松林,其它离子都表现为白
云山马尾松林> 龙眼洞马尾松林> 白云山阔叶林。( 2)淋溶序列的差异:白云山阔叶林为 K+
表 2
3 种试验林分的冠层化学淋溶的比较
项

目 冠
层
淋
溶
O 4
2- NO 3
- NH4
+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+
白 云山 常绿 阔 叶林
(年降雨量 P/ PH 值: 1 590. 9 mm/ 4. 39;年穿透雨量 T / PH 值: 1 322. 0 mm/ 5. 36)
A.降雨量离子浓度/ (mg
L- 1) 9. 60 0. 97 1. 35 0. 14 2. 11 0. 14 0. 35 0. 69
B.穿透雨离子浓度/ ( mg
L- 1) 21. 69 1. 11 2. 71 0. 16 4. 17 0. 54 6. 16 1. 04
C.降雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 152. 74 15. 50 21. 48 2. 19 33. 52 2. 29 5. 63 10. 96
D.穿透雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 286. 68 14. 65 35. 86 2. 13 55. 15 7. 11 81. 39 13. 78
E .冠层净淋溶/ ( kg
hm- 2
a- 1) 133. 94 - 0. 85 14. 39 - 0. 06 21. 63 4. 82 75. 76 2. 81
F.淋溶系数( D项/ C项) 1. 88 0. 95 1. 67 0. 97 1. 65 3. 11 14. 45 1. 26
G.淋溶百分率/ % 46. 72 - 5. 82 40. 11 - 2. 61 39. 21 67. 84 93. 08 20. 43
H.淋溶序列 K+ > Mg2+ > SO42- > NH4+ > Ca2+ > Na+ > Al3+ > NO 3-
I.降雨离子含量序列 SO 42- > Ca2+ > NH4+ > NO 3- > Na+ > K+ > Mg2+ > Al3+
J .穿透雨离子含量序列 SO 42- > K+ > Ca2+ > NH4+ > NO 3- > Na+ > Mg2+ > Al3+
白 云 山马 尾松 林
(年降雨量 P/ PH 值: 1 590. 9 mm/ 4. 39;年穿透雨量 T / PH 值: 1 409. 4 mm/ 5. 56)
A.降雨量离子浓度/ (mg
L- 1) 9. 60 0. 97 1. 35 0. 14 2. 11 0. 14 0. 35 0. 69
B.穿透雨离子浓度/ ( mg
L- 1) 41. 05 2. 41 7. 70 0. 17 6. 38 1. 00 4. 91 1. 68
C.降雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 152. 74 15. 50 21. 48 2. 23 33. 52 2. 29 5. 63 10. 96
D.穿透雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 578. 60 33. 90 108. 54 2. 40 89. 96 14. 02 69. 18 23. 66
E .冠层净淋溶/ ( kg
hm- 2
a- 1) 425. 86 18. 40 87. 07 0. 17 56. 44 11. 74 63. 54 12. 70
F.淋溶系数( D项/ C项) 3. 79 2. 19 5. 05 1. 08 2. 68 6. 13 12. 28 2. 16
G.淋溶百分率/ % 73. 60 54. 28 80. 21 7. 04 62. 73 83. 70 91. 86 53. 67
H.淋溶序列 K+ > Mg2+ > NH4+ > SO42- > Ca2+ > NO 3- > Na+ > Al3+
I.降雨离子含量序列 SO 42- > Ca2+ > NH4+ > NO 3- > Na+ > K+ > Mg2+ > Al3+
J .穿透雨离子含量序列 SO 42- > NH 4+ > Ca2+ > K+ > NO 3- > Na+ > Mg2+ > Al3+
龙眼 洞 马尾 松人 工林
(年降雨量 P/ PH 值: 1 660. 4 mm/ 4. 37;年穿透雨量 T / PH 值: 1 433. 0 mm/ 5. 53)
A.降雨量离子浓度/ (mg
L- 1) 6. 67 1. 68 1. 43 0. 14 1. 17 0. 10 0. 46 0. 59
B.穿透雨离子浓度/ ( mg
L- 1) 20. 28 2. 26 3. 38 0. 17 2. 32 0. 34 2. 08 0. 90
C.降雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 110. 68 27. . 94 23. 70 2. 34 19. 43 1. 70 7. 60 9. 84
D.穿透雨离子沉降率/ ( kg
hm- 2
a- 1) 290. 66 32. 37 48. 46 2. 38 33. 23 4. 92 29. 87 12. 85
E .冠层净淋溶/ ( kg
hm- 2
a- 1) 179. 98 4. 42 24. 76 0. 04 13. 80 3. 22 22. 27 3. 01
F.淋溶系数( D项/ C项) 2. 63 1. 16 2. 04 1. 02 1. 71 2. 90 3. 93 1. 31
G.淋溶百分率/ % 61. 92 13. 67 51. 10 1. 48 41. 53 65. 53 74. 56 23. 43
H.淋溶序列 K+ > M g2+ > SO42- > NH4+ > Ca2+ > Na+ > NO 3- > Al3+
I.降雨离子含量序列 SO 42- > NO3- > NH4+ > Ca2+ > Na+ > K+ > Al3+ > M g2+
J .穿透雨离子含量序列 SO 42- > NH 4+ > Ca2+ > NO 3- > K+ > Na+ > Mg2+ > Al3+
> M g
2+
> SO4
2-
> NH4
+
> Ca
2+
> Na
+
> Al
3+
> NO3
-
, 白云山马尾松林为 K+ > Mg2+ >
NH4
+ > SO4
2- > Ca2+ > NO3
- > Na+ > Al3+ ,龙眼洞马尾松林为 K+ > Mg 2+ > SO42- > NH4+
> Ca2+ > Na+ > NO3
- > Al3+ , 白云山阔叶林和龙眼洞马尾松林淋溶序列基本相同, 白云山马
尾松林的离子淋溶序列与前两种林分差异最明显的是 NO3- ,这是由于前两种林分比白云山
605第 6 期







周光益等: 广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究
马尾松具有较小的林分年龄、较好的林分结构和较大的林木密度, 从而增大了森林对 NO3- 吸
收的可能性,使 NO3- 淋溶减少的缘故。( 3)冠层净淋溶的差异: K+ 表现为常绿阔叶林大于两
种马尾松林,其它离子的净淋溶都是白云山马尾松林最大; 从白云山阔叶林与龙眼洞马尾松比
较看出, SO42- 、NO3- 、NH4+ 、Al3+ 和 Na+ 的林冠净淋溶表现为阔叶林小于马尾松林, Ca2+ 、
Mg2+ 、K+ 的林冠净淋溶表现为阔叶林大于马尾松林。另外, 阔叶林 NO3- 和 Al3+ 全年的净淋
溶表现为负值, 说明阔叶林对这两种离子具有较强的吸收能力。
4
结
论


( 1)广州市降雨 pH 值大多数在 4. 0~ 4. 5这一范围; 若以 pH< 5. 6为酸雨的临界值,则酸
雨频率高达 80%以上,酸雨占降雨次数的 79. 7%或占降雨量的 95. 1%。
( 2)酸雨通过马尾松林和常绿阔叶林林冠层后, 发生了离子交换作用,使穿透雨的 pH 明
显大于雨水,即各林分中穿透雨H+ 含量明显小于雨水。
( 3)通过单次降雨过程的冠层淋溶规律分析, 发现 SO42- 、NO3- 、NH4+ 、Al3+ 、Na+ 的冠层
淋溶在这 3种林分中都出现有负值,说明马尾松林和常绿阔叶林对这些离子(特别是 NO-3 、
Al3+ )具有吸收作用,且阔叶林表现更加明显。
( 4)雨水的酸性与离子的冠层淋溶关系密切。雨水越酸(即 pH 值越小) , 阳离子 Ca2+ 、
Mg2+ 、K+ 和 Na+ 冠层淋溶百分率越高; NH4+ 、SO42- 和 NO3- 这 3 种离子的冠层淋溶变化规
律明显地与雨水中 SO42- 及 NO3- 浓度成负相关。
( 5)处在市区中心(白云山)的老龄马尾松林与市郊(龙眼洞)同种中龄马尾松林相比,各离
子的冠层净淋溶系数前者比后者大;除 K+ 外,同一地点(白云山)的常绿阔叶林比马尾松林的
冠层净淋溶系数要小。
参考文献:
[ 1]
冯宗炜.酸雨对生态系统的影响


西南地区酸雨研究[ M ] .北京:中国科学技术出版社, 1993.
[ 2]
冯宗炜.酸沉降对生态系统的影响及其生态恢复[M ] .北京:中国环境科学出版社, 1999.
[ 3]
冯宗炜,陈楚莹,张家武,等.重庆地区酸雨对马尾松生产力的影响[ J] .大气环境和酸雨, 1986, ( 3) : 38~ 45.
[ 4]
朱立民,冯宗炜.江苏省森林受酸沉降影响造成的经济损失研究[ J] .农村生态环境, 1997, ( 1) : 1~ 5.
[ 5]
周修萍,秦文娟.华南三省(区)土壤对酸雨的敏感性及其分区图[ J] .环境科学学报, 1992, 12( 1) : 78~ 83.
[ 6]
高绪平,曹洪法. 105种植物对模拟酸雨的反应[ J ] .中国环境科学, 1987, 7( 2) : 16~ 20.
[ 7]
冯宗炜,张家武.模拟酸雨对树木叶片的伤害和树木抗性的研究[ J] .环境科学, 1988, 9( 5) : 30~ 33.
[ 8]
S chaaf W, Weisdorfer M , Huett l R F. S oil solution chemist ry and element budgets of three scots pine ecosystems along a de-
posit ion gradient in north-eastern Germany [ J] . Water, Air and Soil Pollut ion, 1995, 85: 1197~ 1202.
[ 9]
Kohno Y. Effect of simulated acid rain on the grow th of Japanese cedar, Japanese cypress and Saw ara cypress [ J] . Journal of
Japan Society for Atmospheric Environment, 1995, 30( 3) : 191~ 207.
[ 10]
Reuss J O, Johnson D W . Acid deposit ion and the acidification of soil and w aters [ M ] . New York: Springer Verlag, 1986.
[ 11]
陈镇华.论广州地区酸雨防治对策


广州地区酸雨危害综述[ J] .广州环境科学, 1990, 4: 13~ 20.
[ 12]
Mahendrappa M K.森林对雨水化学性质的影响[ J] .林业科技通讯, 1991, 12: 28~ 31.
606 林 业 科 学 研 究













第 13 卷
Influences of Acid Rain on Crown Leaching of Chemical Ions
in Different Forest Ecosystem in Guangzhou
ZHOU Guang-yi
1
, XU Yi-gang
2
, Wu Zhong-min
1
, L uo T u-shou
1
,
LI Bing-qiu
3
, HE Zai-cheng
2
( 1. Research Inst itute of Tropical Forest ry, CAF, Guangzhou
510520, Guangdong, China;
2. Guangzhou Institute of Geochemist ry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou
510640, Guangdong, C hina;
3. Administ rat ion Bureau of Baiyunshan Park of Guangzhou City, Guangzhou
510405,Guangdong, China)
Abstract: The rainfall and throughfall in Pinus massoniana forest and subtropical everg reen
broad- leaved forest at Baiyunshan and in P . massoniana plantat ion at Longyandong w ere mea-
sured during the period of April 1998 to March 1999. The collected samples of rainfall and
throughfall w ere used for analyzing pH value and major element composit ions ( SO4
2-
, NO3
-
,
NH4
+ ,Al3+ , Ca2+ , Mg2+ , K+ , Na+ ) . And hence, the crown leaching of main chemical ions in
the forests and the relat ionships betw een canopy leaching and acid rain w ere studied. The results
indicates that: ( 1) The f requency of acid rain in Guangzhou is 79. 7%, and the amount of acid rain
accounts for 95. 1% of annual rainfall. ( 2) T he pH value of throughfall in the forest ecosystems is
obriously higher than that of rainfall because of the ion exchange in canopy. ( 3) During the pro-
cess of some rain, SO4
2- , NO3
- , NH 4
+ , Al3+ , Na+ appeared negat ive leaching in the pine forests
and evergreen broad- leaved forest , this phenomenon illust rates that the forests can absorb these
ions ( especially NO3
- and Al3+ ) under the condition of acid rain. In v iew of annual net crown
leaching, the net leaching of NO3
-
and Al
3+
in the broad- leaved forest is - 0. 85 and - 0. 06 kg

hm2
a- 1, respect ively, and that in tw o pine forests are posit ive leaching, this also illust rates
that the evergreen broad- leaved forest has great capacity of absorbing NO3
- and Al3+ . ( 4) In-
crease of acidity of rain can obviously increase the rat io of crow n leaching of Ca2+ , M g2+ , K+ and
Na+ . ( 5) The rat ios of crow n leaching of NH4
+ , SO4
2- and NO3
- have close negat ive interrela-
t ion to the concentrat ion of SO4
2- and NO-3 in rainfall. ( 6) T he crow n leaching array of major e-l
ements from high to low in evergreen broad- leaved forest at Baiyunshan is K
+
> Mg
2+
> SO4
2-
>
NH4
+
> Ca
2+
> Na
+
> Al
3+
> NO3
-
, in P . massoniana forest at Baiyunshan is K
+
> M g
2+
>
NH4
+
> SO4
2-
> Ca
2+
> NO3
-
> Na
+
> Al
3+
, in P. massoniana plantat ion at Longyandong is
K
+
> M g
2+
> SO4
2-
> NH4
+
> Ca
2+
> Na
+
> NO3
-
> Al
3+
.
Key words: acid rain; crow n leaching ; Pinus massoniana; southern subtropical evergreen broad-
leaved forest
607第 6 期







周光益等: 广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究