全 文 ：第 ws卷 第 t期
u s s w年 t 月
林 业 科 学
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西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的
元素降水输入研究
辛学兵
k中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl
王景生
k西藏农牧学院高原生态研究所 林芝 {yssssl
翟明普
k北京林业大学资源与环境学院 北京 tsss{vl
摘 要 } usss ) usst年在西藏色季拉山对急尖长苞冷杉林生态系统进行了大气降水的连续观测 o并对降水的元
素和离子含量进行了常规分析 ∀结果表明 }急尖长苞冷杉林生态系统的大气降水中化学元素输入量的大小顺序
为 }±  ‘  ª  ƒ¨  ≤¤  °  ‘¤  Žo各元素的输入量分别为 ux1t !uv1v !{1t !w1t !t1| !s1w !s1suy !s1ssz ®ª#«°pu
¤pt ~≥’wu p !‹≤’v p和 ≤¯ p的输入量分别为 zwu1y !zw1v和 xt1y ®ª#«°pu¤pt ~养分的输入以降雨为主 ∀林冠淋溶是以
‘¤元素为主 o而树干淋溶则是以 °元素为主 ∀林冠对 ƒ¨!± !‹≤’v p !≤¯ p !‘!≥’wu p等元素和离子有吸收作用 ∀
关键词 } 西藏 o急尖长苞冷杉 o生态系统 o营养元素的降水输入
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlst p sst{ p sy
收稿日期 }ussv p st p us ∀
基金项目 }中国林科院基金项目/西藏冷杉林生态系统养分循环研究0和西藏林芝高山森林生态系统定位站资助 ∀
Α Στυδψ ον Ινπυτσ οφ Νυτριεντσιντο Αβιεσσµιτηιι Φορεστ Εχοσψστεµ
φροµ Πρεχιπιτατιον ιν Σεϕιλα Μουνταιν ιν Τιβετ
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k Φορεστρψ Ρεσεαρχη Ινστιτυτε o Τηε Χηινεσε Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Βειϕινγtsss|tl
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Αβστραχτ } „ ¶·∏§¼ ²± ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±¬±·«¨ Αβιεσσµιτηιι ©²µ¨¶·¨¦²¶¼¶·¨° ²© ²∏±·¤¬± ≥¨ ­¬¯¤¬± ׬¥¨·«¤¶¥¨ ±¨ §²±¨ ¬±·«¨ ¼¨ ¤µ
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·«¨ ¨¯ °¨¨ ±·°q׫¨ ©²µ¨¶·¦¤±²³¼ ³²¶¶¨¶¶¨§¤¥¶²µ³·¬²±¦¤³¤¥¬¯¬·¬¨¶∏³²±·«¨ ¨¯ °¨¨ ±·¶¤±§Π²µ¬²±¶²©ƒ¨o±o‹≤’v p o≤¯ p o‘o
≥’wup ¤±§¶²²±q
Κεψ ωορδσ} ׬¥¨·o Αβιεσσµιτηιι o∞¦²¶¼¶·¨°o‘∏·µ¬¨±·¬±³∏·¶©µ²° ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±
大气降水是森林生态系统主要的养分输入形式 ∀大量研究结果表明 o不同地带性气候相对应的森林类
型具有不同的降水养分输入特征 o养分的输入量在 s1u到 xv1sv ®ª#«°pu¤pt之间k周光益等 ot||y ~水建国等 o
t||| ~甘建民等 ot||y ~田大伦等 ot||| ~周梅等 ousssl ∀虽然不同地区降水中养分的输入量幅度很宽 o但其平
均值还是具有普遍意义的 o在循环研究中值得重视 ∀对降水输入的养分特征进行深入研究 o为进一步研究森
林生态系统的养分收支规律以及养分循环规律奠定了基础 ∀西藏东南部k林芝地区l是西藏森林的主要分布
区 o现有森林面积 uws万 «°u o森林覆被率达 uy1x h o是我国西南国有林区的重要组成部分 ∀由于其特殊的
地形 !地貌 !气候等因素的影响和制约 o藏东南森林生态系统具有复杂多变的水热条件 !独特的树种组成 !丰
富的森林植被类型和特殊的分布规律 ∀目前还未见有关西藏森林生态系统养分循环的研究报道 ∀急尖长苞
冷杉kΑβιεσσµιτηιιl在藏东南高海拔地区分布广泛 o以急尖长苞冷杉为研究对象旨在填补高海拔地区kv |ss °
左右l进行养分循环研究 !积累基础数据的国内空白 o为进一步研究西藏高原森林生态系统的物质循环和能
量流动提供必要的基础数据 ∀
t 试验地概况
观测地属于西藏高山森林生态系统定位站 o位于色季拉山东南坡 o海拔 v {xs ° o具体位置 |wβuxχ ∗ |wβ
wxχ∞ou|βvxχ ∗ u|βxzχ‘o属较典型的亚高山温带半湿润气候区 o年均气温 p s1zv ε o年均日照时数 t txs1y «o
日照百分率 uy1t h o年均相对湿度 z{1{v h ∀年均降水量 t tvw1t °° o蒸发量 xww1s °° oy ) |月为雨季 o占全
年降水的 zx h ∗ {u h ∀土壤以酸性棕壤为主 o土层较厚 o腐殖质化过程明显 o在海拔较高的冷杉林下常有明
显的灰化层 ∀试验林面积 t «°u o海拔 v {xs ∗ v |xs ° o坡度 uxβ o坡位中 o林分组成为急尖长苞冷杉原始纯林 o
平均胸径 zy ¦°o平均树高 v{ ° o郁闭度 s1z o平均年龄 uss ¤o为成过熟原始林 ∀林下植被主要有西南花楸
kΣορβυσρεηδεριαναl !柳叶忍冬kΛονιχεραλενχεολαταl !冷蕨k Χψστοπερισ¶³ql !草莓k Φραγαριᶳql等 ∀
u 研究材料与方法
211 小气候观测
分别在冷杉林内与林外采伐迹地进行林分内 !外小气候观测 o在近地面及 s1x ° !t1x °处 o设置温度计 !
通风干湿表和轻便风速表进行温 !湿 !风梯度观测 ~于 t1s °处设置天空辐射表进行总辐射和反射辐射的观
测 ∀测定时期 }usss年kt ) tu月l ) usst年kt ) tu月l o每天 y }ss ) t{ }ss观测 o每小时观测 t次 ∀
212 降水观测
u1u1t 林外雨 在对照径流场k设置于林外采伐迹地l设直径 us ¦°雨量筒 o分自记和人工 u种 o每日晚 { }
ss观测 o作为当天的林外降雨量 o且自记装置能记录下降雨的详细过程 ∀
u1u1u 穿透雨 在林内径流场k设置于急尖长苞冷杉林内l设 w个 wss ¦° ≅ us ¦° ≅ tx ¦°的集水槽 o随机分
布于急尖长苞冷杉原始林内 o槽口出水处连接虹吸式自记雨量计 o可连续记录林内降雨的详细过程 o最后以
w个集水槽的雨量平均数作为林内降雨量 ∀
u1u1v 树干径流 在林内径流场样地内设 x株不同径级 !不同冠幅的急尖长苞冷杉 o将半剖面的圆形塑料
胶管固定在处理平滑的树干 s1x ∗ t1s °高处 o呈/ ≥0型绕树体 v周后 o将胶管引流至一个体积为 t1s °v 的塑
料桶内 ∀以 x株树的平均树干径流量作为单株树干径流量 o总树干径流量 €单株径流量 ≅ Νk样地内总株
数l ∀
u1u1w 降雪观测 冬季降雪量的大小决定第 u年春季溶雪径流量 o因此降雪观测是森林水分循环研究的重
要环节 ∀本试验采用雨量筒法 o于林内随机布设 w个雨量筒 o以测量林内降雪 ~于林外空地设置 u个雨量筒
作对照 o每次降雪后测量筒内积雪厚度 o算出体积 !求出密度 o并融化成水量测其体积 ∀
213 水质的养分含量测定(中国科学院南京土壤研究所 ,1978)
≤¯ p }硝酸银滴定法 ~≥’wu p }硫酸钡比浊法 ~°’wv p }钼蓝比色法 ~≤’vu p !‹≤’v p }双指示剂滴定法 ~‘k水解
性 ‘l }碱解蒸馏法 ~‘¤!Ž}火焰光度法 ~≤¤!ª和其它元素 }原子吸收光谱法 ∀
v 结果与分析
311 大气降水和林内降水的化学组成
在包括林外雨和林外雪的所有大气降水中k表 tl o以林外雨中的 ≥’wu p含量最高 o为 zt1w °ª#pt o而林
外雪中的 °和林外雨中的 ‘¤元素含量最低 o均为 s1ssu °ª#pt o两者竟相差 vx zss倍 ∀林外雨比林外雪的
³‹值略高一些 o说明雨水中比雪溶解了较多的矿质元素 o因此各元素含量都要高一些k‘¤除外l o这与雪的
溶解性能差有关 o也与季节的不同和大气的养分含量变化有关 ∀林外雪中 o营养元素含量大小依次为 }‘ 
ª  ƒ¨  ≤¤  Ž  ‘¤  °  ±~林外雨中营养元素含量排序为 }±  ‘  ª  ƒ¨  ≤¤  °  ‘¤  Ž∀
|t 第 t期 辛学兵等 }西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的元素降水输入研究
森林巨大的叶面积和分布在空间的枝干 o时刻都在截留 !吸附着大气中漂浮的养分物质 o降水把叶表面
的物质以林冠层淋溶和树干径流的方式输入到土壤中去 ∀在这个过程中 o降水携带的营养物质含量发生着
复杂的变化k„µ·«∏µot||vl ∀当大气降水通过林冠后 o其性质和含量发生了明显变化k…¯ º¨ ot||vl ∀穿透水和
树干径流的酸度均增加 o且树干径流增加更多 o说明树干表面比林冠表面含有较多的酸性及水溶性物质 ∀
林内雪k穿透雪l和林外雪相比较 o³‹值变化不大 o但各元素含量均有增加 o其中 ≤¤元素增加了 tws h o°
和 Ž元素均增加了 tss h o其它元素稍有增加 o这说明降雪通过林冠时 o还是有一定的淋溶作用的 ∀
表 1 大气降水和林内降水中元素和离子含量
Ταβ .1 Χοντεντσ οφ τηε ελεµεντσ ανδ ιονσιν τηε πρεχιπιτατιονσφροµ τηε ατµ οσπηερε ανδ ωιτηιν τηε φορεστσ k°ª#ptl
项目 Œ·¨°¶ ‹≤’v p ≤¯ p ≥’wu p ‘ ° Ž ‘¤ ≤¤ ª ± ƒ¨ ³‹
林外雪 ≥±²ºk Αl x1{t t1|u ts1z t1uu s1ssu s1st s1ss{ s1sx s1s{ ) s1sz y1xv
林内雪 ׫µ²∏ª«¶±²ºk Βl x1|s u1v tz1v t1w s1ssw s1su s1st s1tu s1ts ) s1tt y1v{
k Β p ΑlΠ„ 3 tssΠh t1x t|1{ yt1z tw1{ tss tss ux tws ux ) xz1t
林外雨 •¤¬±©¤¯ k¯ Χl y1{v w1{{ zt1w u1t{ s1svz ) s1ssu s1t{ s1z{ u1ww s1v| z1yz
穿透雨 ׫µ²∏ª«©¤¯ k¯ ∆l tu1t z1{ wt1{ u1{ s1ut s1tx s1sv s1x{ v1|w w1tt s1{v y1yu
k ∆ p ΧlΠΧ3 tssΠh zz1u x|1{ p wt1x u{1w wyz1y ) t wss uuu1u wsx1t y{1w ttu1{
树干径流 ≥·¨° ©¯²ºk Εl vy1y| tv1{{ y|1sx u1xy u1tut s1zzv s1svz s1wxz x1|tt |1x|u t1utu y1v{
k Ε p ΧlΠΧ3 tssΠh wvz1u t{w1w p v1v tz1w x yvu1w ) t zxs txv1| yxz1{ u|v1t uts1{
降水把林冠枝叶中的养分淋洗出来 o树干径流水还会把树皮中的养分浸提出一部分来 o但同时降水中的
部分营养元素被植物吸附和吸收 o故与林外相比 o林内降水的养分含量是否增加视具体情况而定 ∀穿透水 !
树干径流和林外降雨中各元素含量相比 o除了 ≥’wu p 含量略有减少外 o其它离子和元素的含量均增加了许
多 ~穿透水中增加最多的元素是 ‘¤o增加了 t wss h ~在树干径流中增加最多的是 °元素 o为 x yvu1w h ∀说明
林冠淋溶是以 ‘¤元素为主 o而树干淋溶则是以 °元素为主 ∀树干径流与穿透水相比各元素的含量要高许
多 o主要原因是降水到达林冠形成树干径流以后沿叶 !枝 !干缓慢下淌 o淋溶的面积比穿透水大 o时间也比穿
透水长 ~穿透水中一部分经过枝叶 o其余未经枝叶便直接进入土壤 o淋溶面积小且时间较短 ∀此外 o树干特别
是树皮表面比枝叶表面吸附有更多的营养物质 o而且树皮中的营养物质更容易被雨水淋溶 ∀
通过降水进入森林养分循环的各种元素的含量与植被的物候特征 !离子的活跃程度及水和雪的溶解性
密切相关 ∀林内降雨中 ≥’wu p含量的降低 o说明林冠对酸性物质有一定的吸附作用 ~‹≤’v p !≤¯ p等离子和无
机盐类中的 ‘k‘’v p p ‘!‘‹w n p ‘l !‘¤!≤¤!ª!ƒ¨等元素 o经大气降水进入森林群落的量较少 o但经过林冠
层和树干之后 o林内降水中的养分含量明显高于降水 o一方面为大气降水从植物组织中淋溶出来的物质k田
大伦等 ot|||l o另一方面为大气降雨洗脱附着在树叶 !树枝和树干表面的颗粒物质 ∀ ª!≤¤元素的溶解性
好 o其来源主要是植物组织内部物质的淋溶 o而 ± !ƒ¨!°等元素的溶解性差 o容易穿过林冠 o因此可以认为这
些物质的主要来源是后者 ∀大气降雨淋洗附着于林冠及淋溶植物组织的各种养分物质 o通过穿透水 !树干径
流到达林地 o这对林地养分的补给 o起到了积极的作用 ∀
急尖长苞冷杉林冠之上寄生有附生物 ) ) ) 松萝 o松萝的生物量约占急尖长苞冷杉叶片生物量的 v h左
右 o密度较小 o表面积较大 o在降水的淋溶作用中 o附生物对降水中养分含量的改变起着不可忽略的作用 ∀
312 降水中养分输入量的季节变化
区域性的水质特征受该地区的降雨 !植物生长发育和元素的可溶性等因素的综合影响k周光益等 ot||y ~
水建国等 ot||| ~黄忠良等 ousss ~甘建民等 ot||y ~周梅等 ousssl o因而元素的输入量有不同的季节变化 ∀从西
藏色季拉山东坡海拔 v {ss °各月份平均降雨量 !穿透水量及树干径流量的变化情况可以看出k图 tl }x ) |
月份是当地的雨季 o这一阶段的雨量约占全年总降水的 {z h o其它月份降水较少 o主要以降雪为主 ∀穿透水
和树干径流主要发生于雨季 ∀其中年穿透水量和年树干径流量分别占年降水量的 v|1v h和 s1y h o可见林
内降水以林冠穿透水为主 ∀树冠对降水截留较大的原因可能与林冠上附生的松萝增加了截留面积有关 ∀
su 林 业 科 学 ws卷
图 t 色季拉山东坡海拔 v |ss °各月份降水的再分配
ƒ¬ªqt °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±¶§¬¶·µ¬¥∏·¬²±¬± ¤¨¦« °²±·«¤··«¨ ¤¯·¬·∏§¨ ²©
v |ss ° ²©·«¨ ¤¨¶·¶¯²³¨ ²©·«¨ ≥¨ ­¬¯¤ ²∏±·¤¬±
) τ ) 林外降水量 •¤¬±©¤¯¯ ) ω ) 林冠穿透水 ׫µ²∏ª«©¤¯¯
) π ) 树干径流量 ≥·¨° ©¯²º
从大气降水中各元素及离子输入量的季节变化情况
可知k表 ul }t ¤中降水输入系统的各种离子和养分总量
以 ≥’wu p为最大 o为 zwu1y ®ª#«°pu o最少的是 Ž元素 o仅
有 s1ssz ®ª#«°pu ∀林外雨所有元素的输入总量k‘!° !Ž!
‘¤!≤¤!ª!± !ƒ¨o下同l为 yu1|v ®ª#«°pu¤pt o对森林生态
系统而言 o大气降水中营养元素的年输入量还是比较可
观的 ∀其中 ±元素的年输入量为 ux1t ®ª#«°pu¤p t o占营
养元素总量的 v|1| h ~‘元素的年输入量为 uv1v ®ª#«°pu
¤p t o占营养元素总量的 vz h o说明本地区大气降水中养
分的输入主要以 ±和 ‘元素为主 ∀所有元素和离子的
年输入量大小顺序为 }≥’wu p  ‹≤’v p  ≤¯ p  ±  ‘ 
ª  ƒ¨  ≤¤  °  ‘¤  Ž∀
降水中各种离子和元素的输入量随季节变动较大 ∀
大部分离子和元素的月平均输入量是随降水量的增大而增大的 o说明降水量是影响养分输入量的一个主要
因子 ∀ Ž元素的输入量变化较为特殊 o在生长季内 w ) ts月份 o输入量为 s o非生长季有少量输入 o而且比较
均匀 ∀结合表 t的数据可以看出 oŽ元素在降雨中的含量为 s o在降雪中有一定的含量 ∀这可能与该地区的
农牧民在冬季大量取暖伐木烧柴有关 ∀火烧烟尘飘逸于大气中 o烟尘中 Ž的含量较高 o所以降雪时因吸附
大气中的烟尘使得 Ž含量增大 ∀
313 林内穿透水中养分输入量的季节变化
林内穿透水中大多数元素的输入量表现出季节性变化k表 vl ∀t ¤中林内穿透水输入系统的各种元素
及离子总量以 ≥’wu p为最大 o为 tz|1x ®ª#«°pu o最少的是 ‘¤元素 o仅有 s1tv ®ª#«°pu ∀林内降水中营养元素
的输入总和为 xw1tx ®ª#«°pu¤p t o其中 ±元素的年输入量为 tz1xz ®ª#«°pu¤p t o占营养元素总量的 vu1w h ~
ª元素为 ty1{w ®ª#«°pu¤p t o占总量的 vt1t h ~‘元素为 tu1sv ®ª#«°pu¤pt o占总量的 uu1u h ∀在冷杉林内
穿透水的养分输入是以 ± !ª和 ‘为主 ∀各离子和元素输入量的大小顺序为 }≥’wu p  ‹≤’v p  ≤¯ p  ± 
ª ‘ ƒ¨ ≤¤ °  Ž ‘¤∀
林内穿透水的养分输入量随降水量的增大而增大 o与林外雨的变化规律大体一致 ∀ Ž元素在生长季内 o
通过降雨对林冠和树干的淋洗 o与同期林外雨相比 o形成明显的输入高峰 ∀这也说明 Ž元素淋溶性很强 ∀
314 林内树干径流水中养分输入量的季节变化
急尖长苞冷杉林内树干径流的发生主要集中在雨季ky ) ts月份l o其它时间由于降雨量的减少 o不形成
树干径流 ∀树干径流量与树木胸径 !冠幅之间的关系较为密切 o随着林木胸径的增加 !林冠覆盖面积增大 !树
皮增厚 o干流量减小k表 wl ∀因为除降暴雨外 o一般情况下在林冠和树皮吸水达到饱和之后才会出现树干径
流 o胸径越大则冠幅越大 !树皮越厚 o从而导致树体蓄水能力增大 !树干径流量减少 ∀
t ¤中树干径流输入土壤中的各种元素及离子总量以 ≥’wu p为最大k表 xl o为 w1yv ®ª#«°pu o最少的是 ‘¤
元素 o仅有 s1ssu x ®ª#«°pu ∀树干径流中营养元素的输入总和为 t1xu ®ª#«°pu¤p t o其中 ±元素为 s1yw ®ª#
«°pu¤pt o占总量的 wu1t h ~ª元素的年输入量为 s1ws ®ª#«°pu¤p t o占总量的 uy1v h ~‘元素为 s1tz ®ª#«°pu
¤p t o占总量的 tt1u h ~°元素的年输入量为 s1tw ®ª#«°pu¤p t o占总量的 |1u h o在冷杉林内树干径流的养分输
入以 ± !ª!°和 ‘为主 ∀离子和元素输入量的大小顺序为 }≥’wu p  ‹≤’v p  ≤¯ p  ±  ª  ‘  °  ƒ¨
 Ž  ≤¤  ‘¤∀
树干径流与林内穿透水相比养分输入量要小许多 o各种元素的输入量仅占林内穿透水的 t1uv h ∗
tx1{w h ∀因此在林内降水中 o主要以林内穿透水为主 o养分的输入也以林内穿透水为主要的输入来源 ∀
tu 第 t期 辛学兵等 }西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的元素降水输入研究
表 2 急尖长苞冷杉生态系统林外雨各月份营养元素的输入量 ≠
Ταβ .2 Ινπυτσ οφ τηε νυτριεντ ελεµεντσφροµ τηε ραινφαλλ ουτ οφ τηεφορεστσιντο τηε Α . σµιτηιι εχοσψστεµ εαχη µ οντη
kª#«°pul
月份 ²±·« ‹≤’v p ≤¯ p ≥’wu p ‘ ° Ž ‘¤ ≤¤ ª ± ƒ¨
t |zs vus t |zs uss s1v t1y t1vv {1vx tv1vy ) tt1y|
u zsv uvu1v t u|w1z twz1y s1u t1u s1|z y1sx |1y{ ) {1wz
v x{t t|u t szs tuu s1u t1s s1{ x1s {1s ) z1s
w v |sy1z u z|t1w ws {ws1{ t uwz1s ut1u ) t1t tsv1s wwy1u t v|x1z uuv1t
x ts ywt1t z ysv1s ttt uwt1u v v|y1w xz1y ) v1t u{s1w t utx1u v {st1x ysz1y
y ts uz|1u z vww1w tsz wxz1s v u{s1| xx1z ) v1s uzs1| t tzv1| v yzu1u x{z1s
z tv v{s1s | xys1s tv| {zu1y w uzs1y zu1x ) v1| vxu1y t xu{1s w z{s1s zyw1s
{ uu swz1u tx zxu1y uvs wz|1u z svz1s tt|1w ) y1w x{t1s u xtz1{ z {zy1v t ux|
| { zst1w y utz1t |s |yv1y u zzz1v wz1t ) u1x uu|1v ||v1z v ts{1y w|y1{
ts t v{y1x ||s1y tw w|w1u wwu1x z1x ) s1w vy1x tx{1v w|x1v z|1u
tt ysw1u uss1s t ttu1{ tuy1| s1us{ t1s s1{ x1u {1v ) z1v
tu t s|{1t vyu1| u suu1v uvs1y s1w t1| t1x |1x tx1t ) tv1u
合计 ײ·¤¯ zw vss xt yss zwu yss uv vss wss z uy t |ss { tss ux tss w tss
≠表中数据为 usss !usst年平均值 o下同 ∀ ׫¨ √¤¯∏¨ ¬±·«¬¶·¤¥¯¨¬¶·«¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ²©usss ¤±§usst1׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
表 3 急尖长苞冷杉林生态系统林内雨各月份营养元素输入量
Ταβ .3 Ινπυτσ οφ τηε νυτριεντ ελεµεντσφροµ τηε ραινφαλλ ωιτηιν τηε φορεστσιντο τηε Α . σµιτηιι εχοσψστεµ εαχη µ οντη
kª#«°pul
月份 ²±·« ‹≤’v p ≤¯ p ≥’wu p ‘ ° Ž ‘¤ ≤¤ ª ± ƒ¨
t zs1{ uz1y usz1y ty1{ s1sw{ s1uw s1tu t1ww t1u s t1vu
u xv1t us1z txx1z tu1y s1svy s1t{ s1s| t1s{ s1| s s1||
v wz1u t{1w tv{1w tt1u s1svu s1ty s1s{ s1|y s1{ s s1{{
w t zt{1u t tsz1y x |vx1y v|z1y u|1{u ut1v w1uy {u1vy xx|1w{ x{v1yu ttz1{y
x z z|u1w x suv1u uy |t|1u t {sv1u tvx1uw |y1y t|1vu vzv1xu u xvz1vy u ywy1{w xvw1xu
y z wyx1z w {tu1y ux z|s1y t zuz1y tu|1xz |u1xx t{1xt vxz1{y u wvs1|{ u xvx1{z xtu1tt
z ts yys1t y {zt1{ vy {ux1{ u wyy1{ t{x1st tvu1tx uy1wv xts1|{ v wzt1tw v yus1|t zvt1uv
{ tz xvu1| tt vsu1u ys xy{1u w sxz1u vsw1u| utz1vx wv1wz {ws1wu x zs|1sy x |xx1v| t usu1yz
| y s|{1w v |vt1u ut syz1u t wtt1u tsx1{w zx1y tx1tu u|u1vu t |{x1zy u szt1ww wt{1vu
ts wwz1z u{{1y t xwy1y tsv1y z1zz x1xx t1tt ut1wy twx1z{ txu1sz vs1zt
tt wz1u t{1w tv{1w tt1u s1svu s1ty s1s{ s1|y s1{ s s1{{
tu x| uv tzv tw s1sw s1u s1t t1u t s t1t
总计 ײ·¤¯ xt ||u vv wwx tz| wyy tu svv {|z ywu tu{ u w{w ty {ww tz xyy v xxu
表 4 树干茎流量与树木直径 !冠幅的关系
Ταβ .4 Ρελατιον βετωεεν τηε στεµφλοω θυαντιτψ ανδ τηε διαµετερ ανδ χροων ωιδτη οφ τηε τρεεσ
树号 ×µ¨¨‘² 胸径 ⁄…‹Π¦° 冠幅 ≤µ²º± º¬§·«Π°u 树皮厚 …¤µ®·«¬¦®±¨ ¶¶Π¦° 干流量 ≥·¨°©¯²ºΠ°°
t t{1u x1ux s1xu tv1t{
u wv1x tu1w s1{u w1v{
v y|1v uu1{ t1sz t1yv
w tst1u xw u1yt s1vx
表 5 急尖长苞冷杉生态系统树干径流各月份营养元素输入量
Ταβ .5 Ινπυτσ οφ τηε νυτριεντ ελεµεντσφροµ τηε τρεε στεµφλοω ιντο τηε Α . σµιτηιι εχοσψστεµ εαχη µ οντη kª#«°pul
月份 ²±·« ‹≤’v p ≤¯ p ≥’wu p ‘ ° Ž ‘¤ ≤¤ ª ± ƒ¨
y wwz1yu ty|1vw {wu1wt vt1uv ux1{{ |1wv s1wx x1x{ zu1tt ttz1su tw1z|
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合计 ײ·¤¯ u wx{1u |u|1|y w yuy1w tzt1xu twu1tt xt1z| u1w{ vs1yu v|y1sw ywu1yy {t1us
uu 林 业 科 学 ws卷
315 降水对林冠和树干养分的淋溶
林木吸收的大部分养分 o除来自于凋落物归还土壤的部分外 o还来自降水淋溶林冠和树干而归还土壤的
养分k田大伦 ot|||l ∀在植物的营养生长期或生殖生长的初期 o叶片或茎有吸收养分的功能 o对某些矿质养
分的吸收比根的吸收能力强 ∀由于淋溶出来的养分都是水溶性的 o无需经过复杂的分解过程 o可以被植物直
接吸收 o因此降水的养分淋溶作用具有促进植物生长 o促进养分循环的作用 ∀林外降水通过林冠和树干以后
所产生的淋溶量中养分的大小顺序依次为k表 yl }ª  Ž  °  ≤¤  ‘¤  ƒ¨  ±  ‘  ≤¯ p  ‹≤’v p 
≥’wu p o其中 ª!Ž!° !≤¤!‘¤等元素被淋溶 o而其它元素或离子被吸附 ~淋溶系数显示的次序为 Ž ‘¤ ° 
ª ≤¤ ƒ¨ ± ‹≤’v p  ≤¯ p  ‘ ≥’wup o说明 Ž!‘¤!° !ª等元素的淋溶强度较高 ∀由于冷杉林冠
之上附生有松萝 o松萝的养分来源主要是依靠大气降水而非寄主 o因此养分极易被林冠特别是松萝所富集 ∀
ƒ¨!± !‹≤’v p !≤¯ p !‘!≥’wu p等元素和离子被林冠吸附 o其中 ‹≤’v p !≤¯ p !≥’wu p等离子的吸附对缓解酸雨的
影响有一定意义 ~° !Ž!‘¤元素在降雨中含量很低 o但有一定的淋溶量 o故其淋溶系数较高 ∀
表 6 降水淋溶的养分量
Ταβ .6 Νυτριεντ θυαντιτιεσιν ελυϖιατιον οφ τηε πρεχιπιτατιον k®ª#«°pu ¤ptl
项目 Œ·¨°¶ ‹≤’v p ≤¯ p ≥’wu p ‘ ° Ž ‘¤ ≤¤ ª ± ƒ¨
林外降水 •¤¬±©¤¯¯ zw1vs xt1xz zwu1{u uv1u{ s1v{ s1st s1sv t1{| {1s| ux1tv w1sy
穿透水 ׫µ²∏ª«©¤¯¯ xt1|| vv1wx tz|1wz tu1sv s1|s s1yw s1tv u1w{ ty1{w tz1xz v1xx
树干径流 ≥·¨°©¯²º u1wy s1|v w1yv s1tz s1tw s1sx s1ssu s1sv s1ws s1yw s1s{
淋溶量 ¨¤¦« p t|1{x p tz1t| p xx{1zu p tt1s{ s1yy s1y{ s1ts s1yu |1tx p y1|u p s1wv
淋溶系数
¨¤¦«¦²¨©©¬¦¬¨±· p s1uz p s1vv p s1zx p s1w{ t1zw y{1t{ v1wu s1vv t1tv p s1u{ p s1tt
淋溶系列
¨¤¦«¶¨µ¬¨¶ Ž ‘¤ °  ª ≤¤ ƒ¨ ± ‹≤’v
p  ≤¯p  ‘ ≥’wu p
w 结论与讨论
急尖长苞冷杉林生态系统的大气降水中化学元素含量及输入量的大小顺序为 }±  ‘  ª  ƒ¨  ≤¤
 °  ‘¤  Žo各元素的输入量分别为 ux1t !uv1v !{1t !w1t !t1| !s1w !s1suy !s1ssz ®ª#«°pu¤p t ~≥’wu p !‹≤’v p
和 ≤¯ p的输入量分别为 zwu1y !zw1v和 xt1y ®ª#«°pu¤p t o大气降水中养分的输入主要以降雨输入为主 ∀大部
分离子和元素的月平均输入量是随降水量的增大而增大 ∀
降雪通过林冠时 o有一定的淋溶作用 o各元素含量均有增加 o其中 ≤¤!°和 Ž元素均增加了 t倍以上 ∀
树干径流与穿透水相比各元素的含量要高许多 o林冠淋溶是以 ‘¤元素为主 o而树干淋溶则是以 °元素
为主 ∀但树干径流各元素的输入量仅占林内穿透水的 t1uv h ∗ tx1{w h o林内穿透水和树干径流中 ‘!° !Ž!
‘¤!≤¤!ª!± !ƒ¨等元素的输入总量分别为 xw1tx和 t1xu ®ª#«°pu¤p t o因此养分的输入以林内穿透水为主 ∀
ª!Ž!° !≤¤等元素被淋溶的数量较大 ~而 Ž!‘¤!° !ª等元素的淋溶强度较高 ∀林冠对 ƒ¨!± !‹≤’v p !
≤¯ p !‘!≥’wu p等有吸收作用 o其中 ‹≤’v p !≤¯ p !≥’wu p等离子的吸附对缓解酸雨的破坏有一定意义 ∀
参 考 文 献
甘建民 o薛敬意 o谢寿昌 q云南中山湿性常绿林中降雨对养分淋溶的影响 q植物生态学报 ot||y ouskvl }uz| p u{w
黄忠良 o孔国辉 o余清发等 q南亚热带季风常绿阔叶林水文功能及其养分动态的研究 q植物生态学报 ousss ouwkul }txz p tyt
水建国 o柴锡周 o卢庭高 q降雨对林地养分输入与土壤侵蚀的作用 q土壤与环境 ot||| o{kwl }ux{ p uyt
田大伦 o杨晚华 o方海波 q第二代杉木幼林中降雨对养分的淋溶作用 q湖北民族学院学报k自然科学版l ot||| otzktl }t p x
周光益 o陈步峰 o曾庆波等 q海南岛热带山地雨林短期水量平衡及主要养分的地球化学循环研究 q生态学报 ot||y otyktl }u{ p vu
中国科学院南京土壤研究所 q土壤理化分析 q上海 }上海科学技术出版社 ot|z{ }vz{ p wtt
周 梅 o王庆海 o刘春革等 q兴安落叶松原始林区降水输入养分特征分析 q内蒙古农业大学学报 ousss outktl }w{ p xt
„µ·«∏µ „ q׫µ²∏ª«©¤¯¯¦«¨ °¬¶·µ¼¬± ¤± ∞±ª¨¯°¤±± ¶³µ∏¦¨ p ¶∏¥¤¯³¬±¨ ©¬µ©²µ¨¶·¬± ±²µ·«¦¨±·µ¤¯ ≤²¯²µ¤§²q≤¤± ƒ²µ• ¶¨ot||v ouvkwl }zv{ p zwu
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vu 第 t期 辛学兵等 }西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统的元素降水输入研究