流溪河小流域三种森林类型对水质的影响

论文摘要

森林生态系统的水质特征反映了不同森林类型生长的生态条件和生理特性。本项研究采用森林生态定位研究方法，在广州市流溪河库区设立观测点，以常绿阔叶林、马尾松林和毛竹林三种主要森林类型作为研究对象，选定了电导率、溶氧量、化学需氧量、可溶性磷酸盐、总磷、总硬度、高锰酸钾指数、硫酸盐、硝酸盐和氨态氮作为水质参数指标，对各汇水期穿透水、树干茎流、地表径流和土壤水的水质进行了定量研究，比较了三种森林类型内水分传输各层次的水质特征及变化机理，并对流溪河水库集水区的水质状况进行了综合评价。结果表明大气降水经过三种森林类型后各水质参数的浓度变化不一致，除DO和NO3-以外，其它都呈增加趋势。阔叶林中可溶性磷酸盐、总P、总硬度和NH4+含量最高；马尾松林中EC和SO42-含量最高；毛竹林中DO、COD、高锰酸钾指数和NO3-含量最高。三种森林类型水分传输过程中各层次的参数含量变化规律一致，都为土壤水>地表径流>树干茎流>穿透水>大气降水。根据流溪河库区降雨与产流特征，将全年划分为丰水期、平水期和枯水期三个汇水期，EC、DO、可溶性磷酸盐、高锰酸钾指数和NH4+枯水期含量最高；COD丰水期含量最高。运用综合污染指数法、模糊综合评价法和灰色综合评价法，把化学需氧量、总磷、高锰酸钾指数、硫酸盐和氨态氮作为评价指标，依据《国家地表水环境质量标准》（GB3838-2002），我们对流溪河水库集水区水质进行综合评价，流溪河水库集水区径流水质综合平衡结果为Ⅰ级水，达到源头水或国家自然保护区的标准。通过对流溪河库区三种森林类型大气降水水分传输各层次水质的研究，探索了常绿阔叶林、马尾松林和毛竹林的养分变化规律，对森林生态系统的养分管理具有重要意义，同时可为森林在涵养水源和净化水质等方面的研究提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 文献综述
• 1.1.1 水资源概况
• 1.1.1.1 水资源的概念
• 1.1.1.2 世界水资源现状
• 1.1.1.3 我国水资源现状
• 1.1.2 森林水化学过程研究进展
• 1.1.2.1 森林生态系统降雨与养分输入
• 1.1.2.2 森林生态系统内部养分循环
• 1.1.2.3 森林生态系统径流养分输出
• 1.1.3 水质评价的研究进展
• 1.1.3.1 国内外水质评价研究现状或进展
• 1.1.3.2 常见的水质评价方法
• 1.2 项目来源
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 研究内容
• 1.5 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 研究区基本情况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地质地貌
• 2.1.3 气候特征
• 2.1.4 森林植被
• 2.1.4.1 天然林
• 2.1.4.2 人工林
• 2.1.5 社会经济状况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验样地的选择与调查
• 2.2.2 流溪河水库汇水期的划分
• 2.2.3 水样采集
• 2.2.3.1 大气降水的观测与采集
• 2.2.3.2 林内穿透水的采集
• 2.2.3.3 树干茎流的采集
• 2.2.3.4 地表径流的采集
• 2.2.3.5 林下土壤水的采集
• 2.2.3.6 河水的采集
• 2.2.4 水质参数的选择与测定方法
• 2.2.5 水质评价分析方法
• 2.2.5.1 综合污染指数评价法
• 2.2.5.2 模糊综合评价法
• 2.2.5.3 灰色综合评价法
• 2.3 数据处理及评价标准
• 3 结果与分析
• 3.1 大气降水水质分析
• 3.2 三种森林类型水分传输过程中水质的变化
• 3.2.1 水分传输过程中电导率的变化
• 3.2.2 水分传输过程中溶氧量的变化
• 3.2.3 水分传输过程中化学需氧量的变化
• 3.2.4 水分传输过程中可溶性磷酸盐的变化
• 3.2.5 水分传输过程中总磷的变化
• 3.2.6 水分传输过程中总硬度的变化
• 3.2.7 水分传输过程中高锰酸钾指数的变化
• 3.2.8 水分传输过程中硫酸盐的变化
• 3.2.9 水分传输过程中硝酸盐的变化
• 3.2.10 水分传输过程中氨态氮的变化
• 3.3 三种森林类型不同汇水期的水质变化
• 3.3.1 各汇水期电导率的变化
• 3.3.2 各汇水期溶氧量的变化
• 3.3.3 各汇水期化学需氧量的变化
• 3.3.4 各汇水期可溶性磷酸盐的变化
• 3.3.5 各汇水期总磷的变化
• 3.3.6 各汇水期总硬度的变化
• 3.3.7 各汇水期高锰酸钾指数的变化
• 3.3.8 各汇水期硫酸盐的变化
• 3.3.9 各汇水期硝酸盐的变化
• 3.3.10 各汇水期氨态氮的变化
• 3.3.11 各汇水期水质变化规律分析
• 3.4 水分传输各层次水质参数间相关性分析
• 3.4.1 穿透水各水质参数相关性分析
• 3.4.2 树干茎流各水质参数相关性分析
• 3.4.3 地表径流各水质参数相关性分析
• 3.4.4 土壤水各水质参数相关性分析
• 3.5 水源涵养林对水质的影响综合评价
• 3.5.1 水域功能和标准分类
• 3.5.2 水质监测结果
• 3.5.3 水质评价结果
• 3.5.3.1 综合污染指数法评价
• 3.5.3.2 模糊综合评价法评价
• 3.5.3.3 灰色综合评价法
• 3.5.4 河流水质综合平衡结果
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学位论文
• 致谢