大兴安岭地区森林小流域河川径流及水化学特征

摘要

本论文选取大兴安岭北部6条森林溪流，设置7个观测断面定期进行水样采集，研究其所控制的森林小流域溪流水化学特征，并在圣诞村、老沟林场和小北沟断面安装水位记录器，结合旋杯式流速仪对河川径流量进行监测，研究森林小流域河川径流的特征。研究结果表明:
　　(1)研究区溪流水多为弱碱性低矿化度软水，pH平均值7.69，平均总硬度73.49mg/L，TDS平均值100mg/L，水质普遍较好。观测期总径流深为34.23～162.60mm，径流深大小与流域森林植被中落叶松所占比例及流域面积密切相关。
　　(2)当降雨量＞9.0mm且受前期降雨影响较小时，河川径流开始出现较为明显的响应，流量起涨时间较为相近，最长间隔仅3.0h。当降雨量差距明显时，流量的增长量随降雨量的增大而增大，降雨量为9.3mm时，流量增长量为0.03～0.25m3/s，而当降雨量为81.7mm时，流量增长量可达0.19～3.16m3/s。当降雨量相近时，流量的增长幅度主要取决于前期降雨情况，土壤和枯枝落叶层的饱和程度是影响径流量变化的重要因素。
　　(3)研究区溪流水中的主要阴离子为F-、Cl-、NO3-、SO42-，主要阳离子为K+、Ca2+、Na+、Mg2+，且多数溪流表现为Ca2+＞Mg2+＞Na++K+。相对于雨水而言，溪流中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、SO42-、F-、Fe为淋失型迁移，而Cl-、NO3-、Zn2+、Pb2+为内贮型迁移，Mn的移动趋势不明显。
　　(4)研究区可能影响溪流水化学组成的物质主要为CaSO4和MgSO4，且在大多数流域中，Ca2+和Mg2+的含量变化都呈正相关，说明这两种离子可能具有相同的来源。但降雨对森林生态系统中Ca2+、Mg2+离子的淋溶作用有限，当这种作用达到上限时，径流量的增加将会对Ca2+、Mg2+离子的含量产生稀释作用，使溪流水中的Ca2+、Mg2+离子含量降低。老爷岭河从上游至下游迁移的过程中，流域植被中2成的阔叶树种被樟子松所取代，溪流水的pH、Fe、Mn和Na+含量升高了1.88％～132.22％，TDS、NO3-和Mg2+的含量却降低了36.75％～83.33％，说明樟子松对以上成分具有一定的影响。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 植被变化对径流的影响

1．2．2 植被变化对水质的影响

1．2．3 发展趋势

1．3 课题来源及主要研究内容

2 研究区概况与研究方法

2．1 研究区概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 气候

2．1．3 水文

2．1．4 土壤和植被

2．2 研究方法

2．2．1 实验小流域的选取

2．2．2 径流量的观测

2．2．3 水样的采集与测定

3 森林小流域河川径流特征

3．1 观测期降雨特征

3．2 观测断面特征

3．3 观测流域水温特征

3．4 观测期径流特征

3．5 径流对降雨的响应

3．6 本章小结

4 森林小流域溪流水化学特征

4．1 不同森林流域溪流pH值

4．2 总硬度和矿化度

4．3 主要阴离子

4．4 主要阳离子

4．5 其他微量元素

4．6 溪流中化学成分的迁移量和迁移系数

4．7 主要离子及径流量间的相关性分析

4．8 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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