藏东南急尖长苞冷杉林空气负离子浓度特征及其与气象因子的关系

以色季拉山国家森林公园急尖长苞冷杉林为对象,基于2018—2019年自动观测数据,采用单因素方差分析、多重比较、安培空气离子评价系数、Pearson相关性分析及通径分析等方法研究其空气负离子浓度(NAIC)的动态变化、空气质量及影响因素。结果表明:不同季节的日变化呈“单峰”型,春、夏、秋、冬各季峰值出现时间分别为14:00、14:00、12:00、11:00,日间显著高于夜间(P<0.05)。急尖长苞冷杉林NAIC月变化呈现为“N”字型,8、12月出现峰值,8、11、12月显著高于1—5月(P<0.05),其他月份之间差异不显著(P>0.05)。急尖长苞冷杉林NAIC在各季节表现为:夏(1577个·cm^(-3))>秋(1568个·cm^(-3))>冬(1428个·cm^(-3))>春(1217个·cm^(-3)),夏秋季显著高于春季(P<0.05);湿季略高于干季,无显著性差异(P>0.05)。全年各月空气质量评价指数(C_(i))值均>1,空气质量属于A等级,最清洁水平。结合单极系数q值,后半年空气质量更佳。急尖长苞冷杉林NAIC与空气温度、空气湿度、水汽压、时平均风速、时平均风向、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压、总辐射、紫外辐射等13个气象指标均为显著或极显著相关性。通过逐步回归,剔除空气湿度、时平均风向、总辐射3个指标后,水汽压、时平均风速、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压主要通过空气温度和紫外辐射发挥作用,剩余通径系数为0.694。急尖长苞冷杉林全年空气负离子浓度较高,空气质量较好,主要受空气温度和紫外辐射的控制,同时还需考虑除气象指标以外的因素。

藏东南色季拉山急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物时空动态特征

[目的]为了验证高山林线的形成机理,探究树木分布上限的限制因素。[方法]本研究以色季拉山急尖长苞冷杉为研究对象,在其低海拔针阔叶混交林(3500 m)、中海拔适生区(3900 m)和高海拔林线过渡带(4300 m),分别于生长季(7月初)与非生长季(11月底)测定树木叶、枝、干和根的非结构性碳水化合物(NSC)及其组分含量,以及C、N、P含量。[结果]不同生长季节急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物源与汇含量比较稳定,未出现碳供应不足现象;海拔对急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物及其组分影响较小;器官间NSC含量差异显著,叶、枝、干和根在不同生长季节所侧重的生理活动和功能不同;非生长季急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物及其组分显著高于生长季,非生长季较高的可溶性糖和NSC含量有利于抵御低温等恶劣环境;急尖长苞冷杉的NSC含量随海拔的上升呈现出递增的趋势,一定程度上支持了“生长抑制”假说。[结论]色季拉山急尖长苞冷杉的生长更多的受到了植物养分的限制,而非碳限制。

藏东南色季拉山林线植物非结构性碳水化合物的季节变动

【目的】研究高山林线植物非结构性碳水化合物(NSC)含量的变化,以更好地揭示高山林线的形成机制。【方法】以藏东南色季拉山林线过渡带的5种木本植物(阳坡:乔木方枝柏,灌木林芝杜鹃和雪层杜鹃;阴坡:乔木急尖长苞冷杉,灌木雪山杜鹃)为研究对象,在生长季(8月初)与非生长季(11月底)分别取其树叶、树枝、树干(方枝柏和急尖长苞冷杉)、树根等组织,测定并分析其NSC含量。【结果】林线过渡带植物在整个生长周期都有充足的NSC,生长季植物NSC含量在2.74%~3.56%,非生长季NCS含量是生长季的2.85~3.84倍。生长季5种林线过渡带植物的NSC源/汇值为1.12~1.79;非生长季2种乔木NSC含量的NSC源/汇值均大于1,表明植物碳供应充足;3种灌木植物的NSC源/汇值均小于1,表现为碳供应不足。低温等不良环境是导致非生长季植物可溶性糖与淀粉比值较生长季明显升高的主要因素;非生长季林线过渡带植物可溶性糖含量是生长季的2.64~7.66倍,而高水平的可溶性糖含量和可溶性糖与淀粉间持续的动态转化都是植物顺利过冬的保障。【结论】构成色季拉山林线的方枝柏和急尖长苞冷杉在生长季与非生长季均未表现出碳供应不足的现象,“生长抑制”和“更新繁殖障碍限制”两种假说能很好地解释藏东南色季拉山林线的形成机制。

色季拉山森林土壤重金属空间分布特征及污染评价

【目的】探明色季拉山森林土壤重金属含量空间分布特征及其污染状况。【方法】在色季拉山阴坡和阳坡分别选取了3700,3900,4300 m 3个海拔梯度,设置了6个采样点,分层(0~10,10~20,20~40,40~60和60~100 cm)采集土样,测定Cr、Cd、Hg、Ni、Se、As、Pb 7种土壤重金属元素含量,并参照全国土壤元素背景值,采用单因子指数法、内梅罗指数法和污染负荷指数法对土壤重金属污染状况进行综合评价。【结果】(1)色季拉山森林0~20 cm土层重金属元素Cr、Se、As、Pb含量低于全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值;Cd和Hg含量都超过了全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值,分别是全国土壤元素背景值的2.2倍和2.92倍、西藏土壤元素背景值的2.75倍和9.5倍;Ni含量低于西藏土壤元素背景值,但高于全国土壤元素背景值,是其含量的1.03倍。7种重金属元素含量的变异系数都大于50%,其中Hg表现为极度变异,其余6种均属于高度变异。(2)在同一土层Cr、As含量均表现为阳坡低于阴坡,Pb、Ni和Hg含量总体均表现为阳坡大于阴坡。在阳坡,As、Cd、Hg含量随着海拔升高而降低,Se含量随着海拔的升高而增加;而在阴坡,Cr、Se和As含量随着海拔的升高而降低,Pb和Hg含量随着海拔的升高而增加;重金属元素As含量在阴坡随土层的加深而增加,Hg含量在阳坡随土层的加深而减少。其余重金属元素含量在不同坡向、海拔及土层间无明显规律性。(3)单因子指数评价结果表明,在色季拉山森林土壤0~20 cm土层,在阳坡,Hg为重度污染,Cd为中度污染,Ni为轻度污染,Cr、Se、As、Pb都是非污染状态;在阴坡,Cd和Hg为中度污染,其他5种重金属元素都是非污染状态。(4)内梅罗指数法评价结果表明,在色季拉山森林0~20 cm土层,阳坡土壤受重金属污染程度明显高于阴坡,主要污染物均为Ni、Cd和Hg。(5)通过污染负荷指数法对色季拉山林0~20 cm土层重金属污染状况进行评价发现,阳坡森林土壤受到轻度的重金属污染,阴坡土壤无重金属污染。【结论】在色季拉山森林0~20 cm土层中,Ni、Cd和Hg 3种重金属元素都达到了污染程度,其中Ni是轻度污染,Cd和Hg是中度以上污染;阳坡土壤受到轻度的重金属污染,阴坡无重金属污染。

鲁朗河流域水质状况分析

鲁朗河流域是鲁朗镇重要的水源,承载着鲁朗的经济与发展。文章以鲁朗河流域水质为研究对象,对其进行理化分析。结果表明鲁朗河流域水质为Ⅱ类水,水质良好,人们的环保意识逐步提高,鲁朗流域的水没有受到人为污染,有些地段的轻微污染可能是当地百姓放牧或生活活动引起的,但在环境可持续发展的承载力度上。

色季拉急尖长苞冷杉林凋落物生态化学计量特征

本研究旨在了解西藏色季拉山海拔梯度上不同分解程度急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)林凋落物生态化学计量特征,探讨形成机制并认识生态系统中的凋落物分解规律。以色季拉山急尖长苞冷杉林下凋落物为研究对象,采用单因素方差分析和生态化学计量比方法,对海拔梯度上不同分解层凋落物有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、钙(Ca)、镁(Mg)等6种养分含量及C∶N、C∶P、N∶P比值进行比较分析研究。结果表明:(1)凋落物C、N含量总体沿海拔梯度先上升后降低;与C和N相反,高海拔凋落物含有的P更多;K在中等海拔处含量最少,在较低和较高海拔处含量更高;Ca含量随海拔升高而逐级下降;低海拔的Mg元素浓度相对较低。(2)凋落物中C含量在不同分解层次上表现为U层>S层>D层的规律;N的含量主要表现为S层>D层>U层,表明其在分解初期富集,分解后期释放的特点;P含量在较低海拔表现为D层>S层>U层,表明P随分解过程不断富集,在较高海拔表现为S层>D层>U层,表明P在分解初期富集,分解后期释放。(3)4种海拔冷杉林凋落物C:N、C:P和N:P的值均显著低于全球平均水平;中低海拔处主要限制性养分元素是P,高海拔处是N。从全球尺度看,色季拉山冷杉林凋落物C、N和P的总体分解速率低,生态系统养分循环能力较弱,其原因可能与研究区高海拔高寒低温环境有关。