降雨季节川西高山森林溪流硫分布与输出特征

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1、３５卷第３期２５７～２６５页山地学报Ｖｏｌ３５，Ｎｏ３ｐｐ２５７～２６５２０１７年５月ＭＯＵＮＴＡＩＮＲＥＳＥＡＲＣＨＭａｙ，２０１７文章编号：１００８－２７８６－（２０１７）３－２５７－０８ＤＯＩ：１０．１６０８９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００８－２７８６．０００２２４降雨季节川西高山森林溪流硫分布与输出特征１１，２１１１吴俊威，杨万勤，梁子逸，杨帆，张钰（１．四川农业大学生态林业研究所林业生态工程四川省重点实验室，成都６１１１３０；２．高山森林生态系统定位研究站，成都６１１１３０）摘要：硫随森林溪流水体流动是生态系统硫源汇过程的重要内容，是认识森林－水体连续体中物质循环和能

2、量流动的重要组分。为了了解森林溪流硫输出的潜在能力，以川西典型高山森林为研究对象，于２０１５年７月溪流径２流量最大的降雨季节，在集水区４．３１ｋｍ的范围内，调查了所有１５条溪流从源头到入河口的硫变化特征和输出特－２征。结果表明，调查区域中，所有溪流水体中总硫贮量为５９８．５７ｇ，单位溪流面积贮量为０．７８ｇ·ｍ，溪流沉积物－２中总硫贮量为１７６．１８ｋｇ，单位溪流面积沉积物硫贮量为０．２３ｋｇ·ｍ。单位集水区面积和单位溪流面积总硫输－２－１－２－１出量分别为０．０２和１０４．５５ｇ·ｍ·ｄ，集水区潜在最大年总硫输出量为７．３ｇ·ｍ·ｙ。溪流中硫含量的检－１出限在０．１２－２．

3、４６ｕｇ·ｍｌ之间，入河口硫含量占源头的比值在０．４０－４．８２之间，均值为１．２７。溪流入河口硫贮量占源头贮量的比值在０．４５－８．５５之间，所有森林溪流入河口硫贮量占源头贮量比值平均为１．７９。这意味着，森林溪流从源头到入河口的汇流过程中硫贮量在逐渐累积。这些结果为深入认识高山森林硫的迁移途径及其对下游生态系统的潜在影响提供了新的思路。关键词：源头溪流；硫转移；沉积物；高山森林中图分类号：Ｓ７１５－３文献标志码：Ａ［７－８］硫是蛋白质的重要组成元素，对生物体的生命统硫输出和转移的重要过程。然而，森林溪流［１］活动具有重要意义，其迁移过程是生态系统物质的水体环境特征以及从源

4、头到溪流入河口的汇流过循环与能量流动的重要内容。目前，国内外相关研程可能显著影响硫的输出。一般地，流速较快且流究更加关注人类活动导致的硫在陆地与大气间的迁量较大的溪流，硫的输出量可能更大，但水体和沉积移转换过程，更加关注以硫为主体的“酸雨”对人类物硫含量可能更小；水体面积较大的溪流中水体和生活的影响，而忽略了硫作为生物必需元素在生态沉积物中硫含量可能均比较大。同时，由于硫元素［２－４］系统中的转移。森林溪流作为联系森林生态系的生物吸收性，其在源头到入河口的汇集过程中可统和水生生态系统的重要纽带，水体流动和物质沉能受到溪流环境特征和生物特征的影响。可见，森积过程往往伴随着森林系

5、统中物质的转移和输林溪流硫的输出、迁移及其汇流特征并不明确，极大［５－６］出。已有的研究表明，硫可以通过大气沉降、基地限制了对森林生态系统硫循环与转移的认识。质风化和矿化、降水淋溶和生物有机体腐解等形式川西高山森林地处青藏高原东缘和长江上游地随着降水、地表径流和壤中流等进入森林溪流，并随区，是长江流域最重要的“水塔”，有“天然调节水着溪流水体的输出和沉积物的形成成为森林生态系库”之称，在水源涵养，指示全球气候变化，生物多收稿日期（Ｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ）：２０１６－０９－２６；改回日期（Ａｃｃｅｐｔｅｄ）：２０１６－１１－２９。基金项目（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｔｅｍ）：国家

6、自然科学基金项目（３１２７０４９８，３１５７０４４５）［ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（３１２７０４９８，３１５７０４４５）］作者简介（Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ）：吴俊威（１９９２－），男，籍贯：福建省福州市，硕士研究生，主要从事森林生态研究。［ＷｕＪｕｎｗｅｉ（１９９２－），ｍａｌｅ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ，Ｍ．Ｓｃ．ｃａｎｄｉｄａｔｅ，ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆｏｒｅｓｔｅｃｏｌｏｇｙ．］Ｅ－ｍａｉｌ：２４１７２８８１５１＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ）：杨万勤（１９６９－），男，博士，教授，主要

7、从事森林生态、土壤生态、恢复生态等方面研究工作。［ＹａｎｇＷａｎｑｉｎ（１９６９－），ｍａｌｅ，Ｐｈ．Ｄ．，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆｏｒｅｓｔｅｃｏｌｏｇｙ，ｓｏｉｌｅｃｏｌｏｇｙａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｅｃｏｌｏｇｙ．］Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃｙａｎｇｗｑ＠１６３．ｃｏｍ２８２山地学报３５卷样性保育等方面具有十分重要且不可替代的作用和（Ｓａｂｉｎａｓａｌｔｕａｒｉａ）、红桦（Ｂｅｔｕｌａａｌｂｏ－ｓｉｎｅｎｓｉｓ）等，灌［９］地位。已有的研究表明，森林溪流是连接森林与木为康定柳（Ｓａｌ