亚热带地区常见森林凋落叶对酸雨的缓冲能力及其化学成分研究
The Buffering Capacity of Acid Rain and It's Chemical Composition Research of Common Species Forest Litter Leaves in Subtropical Area
由于经济社会的快速发展,化石燃料使用量的不断增加,排放的硫氧化物和氮氧化物愈来愈多,在大气中反应生成硫酸和硝酸,随雨雪等从大气层降落,形成酸雨,对生态系统产生了一系列的不利影响,是目前全球研究热点之一.酸雨对作为其主要受体的森林生态系统的危害已经得到广泛重视并已形成共识.但是,森林生态系统对酸沉降的反馈机制研究并没有得到足够的重视.本文在室内采用模拟降雨淋洗凋落叶的方法,选取中国亚热带地区常见的乐昌含笑(Michelia chapensis)、杜英(Elaeocarpus decipiens)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、石楠(Photinia serrulata Lindl)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、香樟(Cinnamomum camphora)、马尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)等9种不同树种凋落叶对酸雨的缓冲能力及其变化进行了研究.并在其缓冲能力大小的基础上,选取木荷、杜英、乐昌含笑、马尾松4个树种,测定了其部分化学特征指标,以期探究凋落叶对酸雨缓冲的原因.实验结果表明:(1)森林凋落叶对酸雨具有一定的缓冲能力.通过聚类分析可将9种凋落叶缓冲能力的大小分为三类.即:香樟、乐昌含笑、石楠为第一类;杜英、马尾松为第二类;木荷、杉木、苦槠、青冈第三类.杜英表现出与其他树种对酸雨的不同抗性,其凋落叶能使其生存环境变得更酸,从而不利于其他生物的生存;乐昌含笑表现出比其他树种更强的缓冲作用,其凋落叶可作为对酸雨很好的缓冲材料.(2)不同树种凋落叶对酸雨的缓冲能力大小与其本身的pH有关.在低酸度时,凋落叶pH越大,其对酸雨的缓冲能力越强.(3)对木荷、杜英、乐昌含笑、马尾松等4种不同树种的进一步研究发现,各树种虽然对酸雨的缓冲能力大小不同,但是,每个树种均具有相同的含量分布模式,即:K> Mg > Ca > Na.盐基阳离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+)是能够控制生物材料的pH值的最重要的无机阳离子.凋落叶中的盐基阳离子总浓度与其对酸雨的缓冲能力大小(表现为模拟酸雨pH的变化)一致.(4)K+、Ca2+、Mg2+的淋出是凋落叶缓冲模拟酸雨酸度的原因之一,即凋落叶中的盐基离子参与了对酸雨的缓冲.不同酸度处理对凋落叶中盐基离子影响明显.酸雨pH越低,越易使盐基离子发生淋溶.(5)凋落叶中的无机成分不能完全解释其对酸雨的缓冲.凋落叶对酸雨的缓冲是由其本身所含有的无机和有机成分共同作用的结果.某些有机成分(如生物碱)也参与了对酸雨的缓冲.
- 作者：
- 余小龙
- 学位授予单位：
- 浙江农林大学
- 专业名称：
- 生态学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 余树全
- 中图分类号：
- X517；X173
- 关键词：
- 酸雨；凋落叶；缓冲能力；盐基离子；有机成分
- acid rain；litter；buffering capacity；base cations；organic ingredient