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酸沉降导致的钙流失对中国南方地区不同森林物种的影响认领

被引量： 2

作者：

吴飞华

学位授予单位：

厦门大学

摘要：

随着经济的高速发展,SO2和Nox排放急剧增加,酸沉降问题日益严重,并且在将来很长一段时间内都是我国难以回避的重要环境问题。　　在北美和欧洲的许多长期观测研究认为酸雨导致森林生态系统营养元素大量流失,特别是钙(Ca)的流失是酸雨导致森林衰退的一个重要的原因。但由于中国酸沉降具有高Ca2+含量的特点,沉降通量较欧美地区高出几倍到几十倍,因此目前对中国森林生态系统中Ca流失所带来的影响及危害还研究的不多。　　本研究项目通过野外观测和室内模拟控制实验,较为系统的研究了中国主要的森林植物物种在酸沉降下的响应,发现酸沉降下植物体内Ca的流失情况与植物的酸雨敏感性间具有较为普适性的内在联系,其主要结论如下:　　 1.对污染严重的峨嵋山和相对“清洁”的贡嘎山亚高山森林生态系统的对比研究发现,峨眉冷杉种群在峨眉山表现出较高的冠层落叶率、更低的径向生长速度和幼苗密度。通过对冠层叶片的非结构性碳水化合物(NSC)含量、叶片及年轮中元素含量分析等的研究表明,Ca的流失是其主要原因之一。相反美容杜鹃作为一个抗酸雨的物种,表现出对低Ca环境的良好适应。　　 2.在对中国南方亚热带酸雨危害典型地区(广东鼎湖山、广西柳州、福建磁灶镇、湖南岳麓山、贵阳鹿冲关和重庆铁山坪)及对照样地(湖北恩施)的马尾松、杉木和木荷这三种物种的比较研究发现,马尾松的生长在酸沉降严重地区表现出明显抑制,杉木对酸沉降的敏感程度好于马尾松,木荷则表现出一定程度上对酸沉降和土壤酸化的抗性。在不同样地间,马尾松叶片NSC含量对植物和土壤中Ca的流失更敏感。　　 3.对最近二十年来酸沉降加剧的浙江天目山地区的研究发现,虽然其土壤酸缓冲能力较强,但年轮中的稳定同位素δ15N和δ13C分析表明酸沉降已经影响到柳杉的生长,其径向生长近于停滞。此外,在柳杉瘿瘤病多发植株中较低的Ca、Mg含量及较高的Al含量暗示,酸沉降有可能导致柳杉对真菌入侵的抵抗力下降。　　 4.为进一步验证我们在野外观测的现象,我们选取了78种中国南方酸雨区常见植物物种,通过pH3.0的模拟酸雨喷淋处理8个月后,比较了对照和酸雨处理后的供试物种的生长情况及其生理响应。其结果表明,阔叶落叶树种的叶片伤害最为严重。不同亚热带森林植物的叶片净光合速率的下降规律与叶片中的Ca和Mg含量变化相一致,而叶片中Al的积累不足以解释光合速率的变化,这与前文中的野外观测结果相一致。

摘要译文

关键词：

酸沉降; 植物体钙流失; 森林物种; 酸雨敏感性; 南方地区

学位年度：

2012

学位类型：

博士

学科专业：

植物学

导师：

郑海雷裴真明

中图分类号：

S718.5[森林生态学]

学科分类号：

0713[生态学];0907[林学];091003[林草生态工程学]