桂林岩溶试验场植被水文过程总有机碳通量垂直变化特征

Variation of total organic carbon flux in forest hydrological processes in karst experimental site, Guilin

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摘要该研究以广西桂林岩溶石山区的两种典型植被(香椿林和云实灌丛)为例,利用野外长期定位监测降雨、穿透雨、树干径流、钻孔和表层岩溶水中总有机碳(TOC)的变化特征,探讨不同植被林冠层TOC浓度和通量的年变化特征.结果表明:在降雨通过大气-植被-土壤/岩石的过程,TOC浓度变化趋势为树干径流＞穿透雨＞钻孔水＞泉水＞大气降雨;穿透雨和树干径流中TOC浓度呈现为雨季大旱季小的趋势,钻孔水和泉水的TOC浓度月变化则相对稳定;TOC浓度的增幅不同,穿透雨和树干径流TOC浓度的平均增量和变化幅度比钻孔水和泉水的大;香椿林树干径流TOC浓度与树干径流量呈负相关关系;TOC月平均通量为云实穿透雨＞香椿穿透雨＞降雨＞泉水＞香椿树干径流＞云实树干径流;云实灌丛林下降雨(204.86 kg·hm-2)的TOC通量是香椿林(153.48 kg·hm-2)的1.3倍;观测期间,大气降雨输入的TOC通量为63.06 kg·hm-2,表层岩溶泉水输出为48.29 kg·hm-2,TOC输入输出之差为14.77 kg·hm-2,系统TOC为正平衡;降雨进入植被内部后时,植被林冠层作为"TOC活库"具有增加TOC通量的"源"作用,而表层岩溶带的土壤/岩石系统作为"TOC死库"具有吸收、过滤和固定TOC的"汇"作用.

作者邓艳 ^[1] 蒋忠诚 ^[2] 郭益铭 ^[3] 徐烨 ^[2] 岳祥飞 ^[2] 学术成果认领

作者单位 中国地质大学(武汉) 环境学院, 武汉 430074;中国地质科学院岩溶地质研究所,自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室, 广西桂林 541004 ^[1] 中国地质科学院岩溶地质研究所,自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室, 广西桂林 541004 ^[2] 中国地质大学(武汉) 环境学院,武汉,430074 ^[3]

关键词总有机碳通量大气-植被-土壤/岩石系统岩溶石区水文过程 total organic carbon flux atmosphere-vegetation-soil/rock system karst rocky mountain area hydrological processes

主题词碳(Carbon)大气(Atmosphere)雨(Rain)土壤(Soil)水(Water)

分类号 Q948

栏目名称

植物生理与生态

DOI 10.11931/guihaia.gxzw201803041

发布时间 2019-05-31

基金项目

国家重点研发计划课题（2016YFC0502506）；国家自然科学面上基金（41877206）；基本科研业务费专项项目（JYYWF20182003）