東北東部落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)可溶性碳氮與顆粒碳氮通量.pdf

1、可溶性碳氮(DC/DN)和顆粒碳氮(PC/PN)通量作為森林生態(tài)系統(tǒng)碳氮收支的重要組分，在森林碳氮循環(huán)及其固碳功能中具有重要意義，但常因認(rèn)識不足、測定困難等而在森林碳匯研究中被忽略。本研究以東北東部山區(qū)兩個溫帶天然落葉闊葉林——蒙古櫟林(MO)和雜木林(MD)生態(tài)系統(tǒng)為對象，針對伴隨大氣降雨、降雨在林分尺度上的再分配和集水區(qū)尺度上徑流輸出3個水文過程的DC、DN、PC、PN輸入輸出過程開展了系統(tǒng)的監(jiān)測，以揭示溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的DC、DN

2、、PC、PN通量過程及其影響因素。
　　2012-2013年兩個生長季林外降雨主要集中在每年的6-8月。MO的穿透雨量顯著高于MD，分別占同期林外雨量的80％和73％。兩個林分的樹干徑流量差異不顯著，均占同期林外降雨量的5％，年際間略有差異。降雨再分配格局主要受林外降雨特征（降雨量、降雨強度等）和冠層結(jié)構(gòu)等因素的綜合影響。
　　研究期間林外雨總碳輸入量為9.94 g C m-2 a-1，總N輸入量為0.85 g N m-2a

3、-1。DC與DN是林外雨碳氮輸入的主要組分。MO和MD林內(nèi)雨（穿透雨+樹干徑流）總碳輸入量分別為17.85 g C m-2 a-1和19.97 g C m-2 a-1，總氮輸入量分別為1.59 g N m-2 a-1和1.33 g N m-2 a-1。穿透雨量在林內(nèi)雨總量上占有絕對優(yōu)勢，因此穿透雨是林內(nèi)雨碳氮輸入量的主體，分別占兩個林分林內(nèi)雨總碳輸入量的90.1％和92.2％，總氮輸入量的95.3％和94.8％。受降雨季節(jié)分配的影響，林

4、外雨和林內(nèi)雨DC/DN和PC/PN的輸入主要集中在每年的6-8月。蒙古櫟林穿透雨的DOC濃度顯著低于雜木林，DN濃度和輸入量顯著高于雜木林，樹干徑流的DOC濃度顯著高于雜木林，但兩個林分DC和PC輸入量沒有顯著差異。林外雨與林內(nèi)雨的溶質(zhì)濃度均受降雨量、穿透雨量和樹干徑流量不同程度的的影響，溶質(zhì)濃度與水量之間多呈冪函數(shù)或?qū)?shù)函數(shù)關(guān)系。
　　集水區(qū)尺度上，徑流總碳輸出量為6.30 g C m-2 a-1，總氮輸出量為0.44 g N

5、m-2 a-1。其中DC和DN是徑流碳氮輸出的主要形式，分別占總碳和總氮量的88.5％和81.3％。2012年總碳輸出量低于2013年，但總氮輸出量高于2013年。徑流DOC、DN濃度與流量呈顯著的線性關(guān)系，但在一年的不同階段表現(xiàn)形式各異;而徑流DIC濃度則與水溫呈顯著的冪函數(shù)關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明，以森林生態(tài)系統(tǒng)為中心，溫帶闊葉林生態(tài)系統(tǒng)對可溶性和顆粒C、N表現(xiàn)為凈吸收效應(yīng)，吸收值為3.64 g C m-2 a-1和0.41