东北东部落叶阔叶林生态系统可溶性碳氮与颗粒碳氮通量

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1、万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：B14082DissertationfortheDegreeofDoctorFluxesofdissolvedandparticulatecarbonandnitrogeninadeciduousbroadleavedforestecosysteminnortheasternChinaCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0raiExaminat

2、ion：University：SunZhonglinProf．WangChuankuanDoctorEcology2014．06．16NortheastForestry万方数据摘要可溶性碳氮(DC／DN)和颗粒碳氮(PC／PN)通量作为森林生态系统碳氮收支的重要组分，在森林碳氮循环及其固碳功能中具有重要意义，但常因认识不足、测定困难等而在森林碳汇研究中被忽略。本研究以东北东部山区两个温带天然落叶阔叶林——蒙古栎林(MO)和杂木林(Ⅷ)生态系统为对象，针对伴随大气降雨、降雨在林分尺度上的再分配和集水区尺度上径流输出3个水文过程的DC、DN、PC、

3、PN输入输出过程开展了系统的监测，以揭示温带森林生态系统的DC、DN、PC、PN通量过程及其影响因素。2012．2013年两个生长季林外降雨主要集中在每年的6—8月。MO的穿透雨量显著高于MD，分别占同期林外雨量的80％和73％。两个林分的树干径流量差异不显著，均占同期林外降雨量的5％，年际间略有差异。降雨再分配格局主要受林外降雨特征(降雨量、降雨强度等)和冠层结构等因素的综合影响。研究期间林外雨总碳输入量为9．94gCm-za．1，总N输入量为0．85gNm屯a-1。DC与DN是林外雨碳氮输入的主要组分。MO和MD林内雨(穿透雨+树干径流)总

4、碳输入量分别为17．85gCm。2a-1和19．97gCm’2a-1，总氮输入量分别为1．59gNm-2a．1和1．33gNm‘2a～。穿透雨量在林内雨总量上占有绝对优势，因此穿透雨是林内雨碳氮输入量的主体，分别占两个林分林内雨总碳输入量的90．1％和92．2％，总氮输入量的95．3％和94．8％。受降雨季节分配的影响，林外雨和林内雨DC／DN和PC／PN的输入主要集中在每年的6-8月。蒙古栎林穿透雨的DOC浓度显著低于杂木林，DN浓度和输入量显著高于杂木林，树干径流的DOC浓度显著高于杂木林，但两个林分DC和PC输入量没有显著差异。林外雨与林

5、内雨的溶质浓度均受降雨量、穿透雨量和树干径流量不同程度的的影响，溶质浓度与水量之间多呈幂函数或对数函数关系。集水区尺度上，径流总碳输出量为6．30gCm。2a．1，总氮输出量为0．44gNm-2a-1。其中DC和DN是径流碳氮输出的主要形式，分别占总碳和总氮量的88．5％和81．3％。2012年总碳输出量低于2013年，但总氮输出量高于2013年。径流DOC、DN浓度与流量呈显著的线性关系，但在一年的不同阶段表现形式各异；而径流DIC浓度则与水温呈显著的幂函数关系。研究结果表明，以森林生态系统为中心，温带阔叶林生态系统对可溶性和颗粒C、N表现为

6、净吸收效应，吸收值为3．64gCm‘2a．1和0．41gNm-2．～。DC、DN分别是降雨输入与径流输出的主要形式，林冠对大气降雨的C、N沉降具有很大的增强作用。这种增强作用除了降雨对树冠的淋溶作用，还受花粉沉降、凋落物碎屑以及林冠层昆虫排泄物的影响。集水区尺度上的C、N输出是水因子驱动下的运输过程，受水文过程、生物过程和物理化学过程的综合影响，溶质浓度在不同时间阶段有很大的差异，水输出量与DOC、DN浓度均为线性关系，但在不同阶段表现形式各异。万方数据摘要关键词温带森林；可溶性碳；颗粒碳；可溶性氮；颗粒氮万方数据Absa'actAbstrac

7、tDissolvedandparticulatecarbonandnitrogen(DC／DN&PC／PN)fluxesareimportantcomponentsinforestcarbon(C)andnitrogen心)bu起ets。QuantifyingfluxesofDC／DN&PC／PNinforestecosystemsisessentialtobetterunderstandingtheCandNcyclingprocessesandimprovingtheassessmentandpredictionofCsequestrati

8、oncapacityintheecosystems．However，DC／DN＆PC／PNfluxeswereoftenignoredduetolac