大气降水是森林生态系统养分输入的主要途径之一,对养分的生物地球化学循环有着重要的意义。对13年生杨树人工林林外雨、树干流、林内雨和地表径流等水文过程中的养分特征进行了调查分析,旨在了解该生态系统的养分输入与输出规律,为杨树人工林可持续经营提供依据。结果表明,从2013年11月至2014年10月,杨树人工林生态系统林外雨量为1154.1 mm,树干流量仅占大气降水量的2.3%,15.4%的大气降水被杨树人工林的冠层截留;林内雨、树干流与大气降水量(林外雨)的动态变化规律相似。各类降水年加权平均pH值表现为林内雨>林外雨>树干流;各类降水的离子浓度动态变化规律基本一致,即在降水量较小的11月至次年1月份,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的2—9月份,阴阳离子浓度普遍较低。SO_4^(2-)-S和Ca^(2+)分别是各类降水中的主要阴离子和阳离子;整体上,树干流的离子浓度>林内雨>大气降水;林内雨是养分输入的主要形式,通过林内雨输入林地较多的养分离子是Ca^(2+)和K^+,分别为70.83 kg hm^(-2)a^(-1)和63.31 kg hm^(-2)a^(-1);地表径流和土壤渗漏是养分输出的主要形式,输出林地较多的离子是Cl^-和Ca^(2+),分别为196.47 kg hm^(-2)a^(-1)和123.09 kg hm^(-2)a^(-1),其次为SO_4^(2-)-S、Mg^(2+)、Na^+、K^+;NH_4^+-N和NO_3^--N的输出量不足输出离子总量的1%。所以,从水文过程看,杨树人工林生态系统无机氮(NH_4^+-N和NO_3^--N)和K^+表现为净积累,净积累量分别为10.9 kg hm^(-2)a^(-1)和56.4 kg hm^(-2)a^(-1),其他离子表现为净损失,其中Cl^-的净损失量达179.8 kg hm^(-2)a^(-1)左右,其他离子损失量<50 kg hm^(-2)a^(-1)。
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