间伐强度对秦岭锐齿栎林冠层和枯落物层水化学效应的影响

将森林抚育间伐与森林水化学效应结合起来进行研究,探讨小强度间伐对森林水质的影响。基于固定样地的研究方法,在秦岭火地塘林区选择天然锐齿栎林,设置抚育间伐强度分别为5%、10%、15%和20%的样地和对照样地,定期采集大气降雨、林内雨和枯透水样品,测定其水化学物质浓度,采用对比分析的方法,研究间伐强度对锐齿栎林内雨和枯透水化学效应的影响。结果表明:间伐样地林内雨和枯透水的pH值均低于对照样地,呈弱酸性,在5%的间伐强度下,森林冠层和枯落物层对大气降雨pH值的调升作用较显著,随着间伐强度的增加,调升幅度逐渐减小;大气降雨对森林冠层和枯落物层中的SO_4^(2-)、NO_3^-和PO_4^(3-)均具有淋溶作用,尤其是对照样地林内雨和枯透水中SO_4^(2-)的浓度增幅最显著,NO_3^-次之,PO_4^(3-)最不显著。间伐样地,雨水对林冠层和枯落物层SO_4^(2-)、NO_3^-和PO_4^(3-)的淋溶作用均低于对照样地,20%的间伐强度最有利于净化雨水中的SO_4^(2-),其在林内雨和枯透水中的含量较对照样地降幅最大,间伐强度为5%时,林内雨中NO_3^-、NH_4^+和PO_4^(3-)的含量最低,三者较对照样地的含量分别降低了56.3%、46%和9.2%而枯透水中三者的降幅分别为64.6%、45%和60.8%;在10%的间伐强度下,大气降雨对林冠层和枯落物层中K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)的淋溶作用最强,3种离子中以Ca^(2+)和Mg^(2+)的含量增幅最为显著。林内雨中Ca^(2+)和Mg^(2+)的含量分别较对照样地增加了89.9%和120%,枯透水中二者较对照样地分别增加了72.4%和40%,K^+的增幅相对不明显;大气降雨中的Pb^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)经过森林冠层和枯落物层的阻减,其在林内雨和枯透水中的含量随着间伐强度的增加呈先增大后减小的趋势,当间伐强度达到20%时,三者含量明显降低。总体上,20%的间伐强度最有利于森林冠层及枯落物层对重金属Pb^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)的截留净化。