酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望
酸雨与森林 林木损害和森林生态系统的恢复
酸雨与森林林木损害和森林生态系统的恢复酸雨与森林:林木损害和森林生态系统的恢复酸雨是一种常见的大气污染问题,它对森林生态系统造成了严重的影响。
本文将探讨酸雨对森林中林木的损害以及如何进行森林生态系统的恢复。
一、酸雨对林木的损害酸雨主要由大气中的二氧化硫和氮氧化物与水蒸气混合形成,降落在森林地区。
当酸雨与土壤相遇时,会导致土壤酸化。
酸性土壤中的氢离子会与土壤中的可溶性营养物质如钙、镁进行置换,导致森林中的植物无法获得足够的养分。
此外,酸雨还直接对林木的叶片和树皮造成损害。
酸性的降水会腐蚀叶片表面,破坏叶片的保护层。
这样一来,光合作用受到限制,导致植物无法进行正常的养分合成。
同时,酸雨还会使得树皮变得脆弱,增加了林木受到病虫害的风险。
二、森林生态系统的恢复面对酸雨对森林的损害,恢复森林生态系统显得尤为重要。
以下是一些有效的恢复方法:1. 植树造林植树造林是一种重要的森林生态系统恢复方法。
通过种植适应酸性土壤环境的树种,可以提高森林地区的土壤的酸碱度。
这些树种具有较强的耐酸性和抗逆性,能够成功生长并减轻森林生态系统遭受的酸雨伤害。
2. 灌溉和施肥灌溉和施肥是重要的手段,可以改善酸性土壤中的养分状况。
增加土壤中的钙、镁等养分含量,有助于提供林木生长所需的养分。
此外,灌溉可以帮助保持土壤湿润,减轻酸雨对根系的直接损害。
3. 酸雨排放控制减少酸雨的发生是根本解决酸雨对森林生态系统损害的方法。
国家和地方政府应加强对工业企业和交通运输等行业的酸雨排放的监管,确保其符合环保标准。
同时,推广清洁能源和绿色出行方式也是减少酸雨的重要途径。
4. 生态修复项目开展生态修复项目对于恢复受酸雨损害的森林生态系统至关重要。
通过引入具有酸雨抗性的植物和物种,修复受损的森林区域。
同时,积极开展林地治理,清理受污染的土壤和水源,有助于恢复森林生态系统的健康。
结语酸雨对森林生态系统构成了巨大挑战,但我们可以通过采取有效的措施来减轻酸雨对森林的损害,并恢复受损的森林生态系统。
酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望3
酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望3刘菊秀(中国科学院华南植物研究所,广州510650)摘 要 酸沉降影响下物质循环及其不平衡研究;酸沉降对土壤理化性质的影响;森林水化学方面的研究;酸沉降下重金属的活化研究;酸沉降对植物生长的影响研究;酸沉降和气候变化对森林的影响;模拟酸雨对土壤理化性质和植物生长的影响;酸沉降下土壤风化问题的研究;运用模型对酸化问题的研究;森林土壤人为和自然的酸化;酸沉降临界负荷的研究;酸沉降和其它污染物对植物的联合影响;酸化土壤恢复研究等方面介绍了酸沉降对森林生态系统影响的研究现状,并阐明了今后研究的方向及应该注意的问题。
关键词 酸沉降,森林生态系统,影响,现状,展望中图分类号 X173 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2003)05-0113-05Current and future study about effects of acid deposition on forest ecosystems.L IU J uxiu (South China Institute of Botany Chinese Academy of Sciences ,Gruangz hou 510650,China ).Chinese Journal of Ecology ,2003,22(5):113~117.This paper introduced the effect of acid de position on forest ecosystems from the following aspects :the effects of acid deposition on element cycling and nutrient imbalance ;the effects of acid de position on the soil physical and chemical properties ;the study on the forest water chemistry ;the study on the activation of heavy elements affected by acid deposition ;the study on the plant growth affected by acid deposition ;the joint effects of acid deposition and climate on forests ;the effects of simulated acid rain on soil physical and chemical properties and plant growth ;the study on the soil weathering ;the modeling of problems brought by acid deposition ;soil anthropic and natural acidification in the forests ;the study on critical charge of acid deposition ;the joint effects of acid deposition and other pollutants on plants ;and the study on the restoration of acid soil.It also clarified the future stud y di 2rection and the problems that attention must be paid to.K ey w ords acid deposition ,forest ecosystem ,effect ,current study ,future study.3广东省环境保护局资助项目(2000209)。
大气酸沉降对环境生态的影响研究
大气酸沉降对环境生态的影响研究近年来,大气酸沉降成为了生态环境领域的热点问题之一。
大气酸沉降是指酸性物质随降水、降雪等形式直接或间接进入地表水、土壤和植被,对水生生物、陆生生物和农田产出等环境要素造成一定的影响的过程。
本文将从大气酸沉降的来源、影响、防治等方面展开讨论,进一步探究大气酸沉降对环境生态的影响。
首先,大气酸沉降的主要来源可以归结为两方面:人为排放和自然源。
工业生产、交通运输和能源利用是主要的人为排放源,它们排放的硫氧化物、氮氧化物等与大气中的水气和氧反应形成硫酸和硝酸,再随降水沉降到地表。
自然源包括火山喷发、大气光解产生的氮氧化物等。
这些来源的不断增加使得大气酸沉降成为一个全球性的问题。
大气酸沉降对环境生态有着广泛的影响。
首先,它对水生生物造成了较大的威胁。
水体中的酸性物质会降低水的pH值,导致水生生物生长发育受限,甚至引发生物死亡。
例如,在发达国家的一些湖泊和水库中,大气酸沉降使得鱼类死亡数量激增,湖泊生态系统受到严重破坏。
其次,大气酸沉降对陆生生物也带来了潜在的威胁。
酸沉降后,土壤中的铝等金属离子会被释放,对一些土壤生态系统的有机体造成毒害。
这可能导致植物生长受限,进而影响整个生态链的稳定性。
此外,大气酸沉降中的硝酸根和硫酸根等离子会对土壤中的微生物菌群产生抑制作用,破坏土壤的生态平衡,减少土壤肥力。
大气酸沉降的防治是一个长期而复杂的过程。
在全球范围内,通过减少人为排放源是最有效的措施之一。
加强工业生产、交通运输和能源利用的环境监管,建设高效的废气净化设备,实施清洁能源转型等都可以降低排放物的生成;同时,加强环境教育和宣传,提升公众环保意识,也是重要的手段之一。
除了减少人为排放源外,在保护自然环境上也有一定的作用。
例如,加强对火山活动的监测和预警,可以及时采取措施减少火山对大气酸沉降的贡献;保护湿地、森林等可以减少土地对大气酸沉降的敏感性,降低对生态系统的破坏。
综上所述,大气酸沉降对环境生态造成了重要的影响。
酸雨与林木和森林生态系统关系的研究
酸雨与林木和森林生态系统关系的研究Ξ刘喜凤1,刘晓燕1,张 征1,朱国彬2(11北京林业大学资源与环境学院,北京100083;21天津市公路局东丽分局,天津300300)摘要:从酸雨概述,酸雨对林木和森林生态系统的危害,生态系统对酸沉降的敏感性和临界负荷,以及酸雨治理措施四方面介绍了国内外在酸雨对植物和生态系统影响方面的研究成果。
关键词:酸雨;主要树种;森林生态系统中图分类号:S718155 文献标识码:A 文章编号:1007-3353(2003)02-0076-041 概述1872年英国化学家R1A史密斯在其《空气和降雨,化学气候学的开端》一书中,首先使用“酸雨”这个专有名词,同时指出酸雨对植物和建筑物是有害的。
所谓酸雨,简单地说,是指因空气污染而造成的酸性降水。
通常认为pH值516为降水的天然酸度,以此作为降水是否酸化的标准。
当降水的pH值低于516时,此降水即为酸雨[1]。
大气中S Ox、NOx等酸性污染物质,主要是由矿物燃烧等污染源排放出来的,这些酸性物质可能在云的形成过程中进入云中,也可能在降水过程中进入降雨中。
这两种不同的酸化过程,形成了通过湿沉降清除大气污染的两种类型。
前一种类型称为“雨除”,它是在云形成时,把气溶胶(含有酸性物质)作为凝结核,而从大气中去除。
后一种类型称为“洗脱”,它是在雨水降落过程中,经其吸收除去大气中的酸性物质。
这些酸性物质经过风的传输而扩散,最后以干沉降和湿沉降的方式降落到地面、海洋、河湖、森林、草原、农田和建筑物上,进行腐蚀,造成重大损失[1]。
目前我国的酸雨正呈急剧蔓延之势,是继北美、欧洲之后世界第三大重酸雨区。
20世纪80年代,我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳、柳州为代表的川黔两广地区,面积约有170万km2。
现在以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区,已经是全国酸雨污染最严重的地区,其中心区年降水的pH值低于410,酸雨频率高于90%,已到了逢雨必酸的程度。
酸沉降对重庆南山森林生态系统土壤和植被的影响_姜文华
收稿日期:2002-01-28基金项目:重庆市建委资助项目(城科字99第31号)作者简介:姜文华(1974-),女,四川德阳人,硕士研究生.*通讯联系人酸沉降对重庆南山森林生态系统土壤和植被的影响姜文华1,张 晟2,陈刚才2,熊好琴1,丁 易1,李旭光1*(11西南师范大学生命科学院,重庆 400715;21重庆市环境科学研究院,重庆 400020)摘要:酸沉降现象在重庆南山地区已造成长期严重的环境污染。
笔者根据东亚酸雨监测网土壤和植被监测技术规范方法,研究了酸沉降对森林生态系统土壤和植被的影响和危害。
通过对土壤的分析表明:5个采样点的土壤pH 值较低,A 层均值为3174,B 层均值为4120,盐基饱和度(BS)的均值小于10%,盐基离子交换量(CEC)A 层为7811~8816mmol P kg,B 层为6111~6511mmol P kg,土壤中含有较高的Al 3+可能与大气中S 和N 的输入有关,并导致了土壤酸化。
土壤中C P N 较低,A 层接近1210,并且随土层的加深而下降,说明在亚热带湿润气候条件下有机质层分解良好。
通过对植被的分析表明,酸沉降可能对杉木和柳杉这两种酸敏感性植物有一定的危害作用。
关键词:酸沉降;森林生态系统;土壤和植被中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:1001-6929(2002)06-0008-04Effect of Acid Deposition on Soil and Ve getation of Forest Ecosystemin Nanshan of ChongqingJI ANG Wen -hua 1,ZHANG Sheng 2,C HE N Gang-cai 2,XIONG Hao-qin 1,DING Yi 1,LI Xu-guang1(1.School of Life Science,Southwest China Normal University,Chongqing 400715,China;2.Chongqing Academy of Environmental Sciences,Chongqing 400020,China)A bstract :Acid deposition has caused severe environmental pollution in Nanshan area of Chongqing.The effect and harm of acid deposition on soil and vegetation of forest ecosystem were studied accordin g to guidelines and technical manuals for acid deposition monitoring network in East Asia.It was found by soil analysis that the pH values of soil were low at 5sampling sites with average value of 3174in Layer A and average value of 4.20in Layer B.The average value of base cation saturation(BS)was less than 10%.The effective cation exchange capacity (CEC)ranged from 78.1to 88.6m mol P kg in Layer A and from 61.1to 65.1mmol P kg in Layer B.The high content of aluminum in soils of all the 5sampling sites was possibl y associated with the input of atmospheric S and N,which has led to acidification of s oil and soil water.The C P N ration was low,at around 12.0in Layer A and declining with the soil depth,which indicated that the organic matter was well decomposed under warm and rainy subtropical climate.According to vegetation analysis,acid deposition might do harm to fir and cryptomeria,both of which are acid sensitive.Key words :acid deposition;forest ecosystem;soil and vegetation酸沉降对生态系统的影响及危害已成为全球性的重大环境问题。
酸雨对森林生态系统的影响及防治措施
酸雨对森林生态系统的影响及防治措施酸雨是一种环境问题,它的形成是大气中氮氧化物和硫氧化物与水蒸气和氧气发生反应产生的。
这种现象常常被忽视,但它对森林生态系统造成了严重的影响。
本文将探讨酸雨对森林生态系统的影响,并提出相关的防治措施。
首先,酸雨对森林的土壤造成了极大的伤害。
酸雨中的硫酸和硝酸降落到土壤表面后,会解除土壤中的可交换性铝离子和钙离子,从而释放出有毒的铝离子。
铝离子会对树木的根系造成损害,导致植物无法正常吸收水分和养分。
此外,酸雨还会改变土壤的酸碱度,使得土壤变得过酸,不利于森林中其他微生物的生存。
因此,酸雨造成的土壤酸化对森林的生态系统造成了巨大的破坏。
其次,酸雨对森林中的水源也有不可忽视的影响。
酸雨中的硫酸和硝酸会通过降水入渗到地下水中,使地下水的pH值下降。
这不仅会影响水的口感,还会对水生生物产生直接的危害。
一些水生动植物对酸性环境非常敏感,它们将无法生存,从而破坏了森林水生生态系统的平衡。
此外,酸雨还对森林中的植被产生了显著的影响。
高酸度的降水会导致森林中的叶片和树皮受到腐蚀,造成叶片变黄、枯萎,丧失光合作用的功能。
长期受到酸雨侵蚀的植物将无法正常生长,这不仅影响到森林的景观和生态系统的稳定性,还可能导致生物多样性的下降。
为了应对酸雨对森林生态系统造成的威胁,需要采取相应的防治措施。
首先,减少大气中的污染物排放是减缓酸雨形成的关键。
政府应加强对工业和机动车排放的监管,并推动清洁能源的使用,以减少二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放。
此外,还可以通过加强大气环流的调节,将污染物向远离森林的地区输送,减少对森林的影响。
其次,对已经受到酸雨侵蚀的森林地区应采取恢复措施。
例如,可以通过添加石灰等中和剂来中和土壤的酸性,恢复土壤的生态功能。
同时,合理管理森林,保护森林生态系统的完整性和多样性,也是防治酸雨的重要方法。
推动生态旅游,加强对森林生态系统的宣传与教育,提高公众的环保意识和参与度,对于改善酸雨问题也具有重要的积极意义。
酸沉降对森林生态系统和土壤生物多样性的影响
酸沉降对森林生态系统和土壤生物多样性的影响酸降是指氢离子进入土壤和水源中,从而形成抑制根细胞生长和造成土壤和水源酸化的现象。
它是由大气污染引起的,尤其是汽车排放和燃烧化石燃料时产生的二氧化硫和氮氧化物排放。
在一个自然的系统中,土壤和水源是生命健康的必要条件,而酸性降水会给这些地方带来严重的破坏,从而对生态系统产生巨大的影响。
本文将讨论酸降对森林生态系统和土壤生物多样性的影响。
森林是全球最重要的生态系统之一,不仅承载着巨大的物种多样性,还在全球的碳循环中发挥着重要的作用。
正如我们所知,酸性降水对森林的影响是巨大的,主要表现在树木的生长和发育上。
首先,森林中的大部分树种都需要适当的酸度才能生长。
酸性过高的土壤条件下,树木的根系就会受到限制,从而影响其水分和养分的吸收。
长期以来,酸性降水已经对美国东北部和欧洲的森林树木造成了非常严重的破坏。
据估计,全球有10%的森林面临着严重的土壤酸化。
其次,酸性降水还会影响森林中的土壤生物多样性。
森林土壤中的生物可以分为微生物和线虫、螺栓动物、蚯蚓、昆虫和其他无脊椎动物等多种群落。
其中,细菌和真菌等微生物是土壤中最重要的群落。
它们可以参与分解和转化有机物质,促进土壤养分的循环,为植物提供养分和水分,对于森林生态系统的稳定非常重要。
然而,酸性降水会摧毁土壤中的重要微生物,使其数量和多样性减少,对生态系统的稳定性造成影响。
研究表明,酸性降水会使细菌数量减少,而真菌数量增加。
土壤微生物的减少会威胁土壤生态系统的安全,从而对生物多样性的维持造成负面影响。
此外,酸性降水还会对土壤水分的循环和化学成分的改变造成巨大的影响。
土壤中的水分过多或过少都会对树木的生长造成负面影响。
此外,酸性降水中含有过量的阳离子,会调节土壤中的去质子性,对土壤中的微生物和植物造成直接的毒害。
在这种情况下,植物的养分吸收受到极大影响,从而对整个生态系统的稳定性产生负面影响。
综上所述,我们可以看到酸性降水对森林生态系统和土壤生物多样性的影响是非常严重的。
酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统生物量的影响
酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统生物量的影响黄益宗;李志先;黎向东;阳文苗;梁肇永;李华凤;刘定朗;陆必升【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2007(016)001【摘要】调查酸沉降和大气污染对华南典型森林生态系统植物生物量的影响.结果发现,环境污染对树木的生长以及森林生物量影响较大.采用树干解析方法研究发现,不管是尾叶桉还是马尾松其树高、胸径和材积连年生长量基本趋势是污染地区样地比清洁区样地低.尾叶桉和马尾松林分中的生物量也是污染区样地比清洁区样地低.污染区样地中尾叶桉和马尾松林分总生物量分别为66.89 t·hm-2和77.56 t·hm-2,仅分别为清洁区的78.89%和94.49%.环境污染均促进这两个树种根系的生长,而抑制其干材的生长.尾叶桉和马尾松根系生物量占林木层生物量比例:污染区样地分别为65.16%和15.08%;清洁区分别为40.50%和14.48%.此两个树种干材生物量占林木层生物量比例: 污染区样地分别为19.87%和57.71%;清洁区分别为38.15%和70.33%.本研究结果将为华南地区森林生态系统的保护提供科学依据.【总页数】6页(P60-65)【作者】黄益宗;李志先;黎向东;阳文苗;梁肇永;李华凤;刘定朗;陆必升【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;广西大学林学院,广西,南宁,530001;广西大学林学院,广西,南宁,530001;广西大学林学院,广西,南宁,530001;广西大学林学院,广西,南宁,530001;广西大学林学院,广西,南宁,530001;广西国营柳花岭林场,广西,合山,546509;广西国营柳花岭林场,广西,合山,546509【正文语种】中文【中图分类】X171.5【相关文献】1.酸沉降对重庆南山森林生态系统土壤和植被的影响 [J], 姜文华;张晟;陈刚才;熊好琴;丁易;李旭光2.酸沉降影响下庐山森林生态系统水相硫的分布与动态研究 [J], 石盛莉;潘根兴;张乐华;黄明星;王连峰3.酸沉降影响下庐山森林生态系统土壤溶液溶解有机碳分布 [J], 王连峰;潘根兴;石盛莉;黄明星;张乐华4.广东鹤山主要森林生态系统酸沉降影响现状研究 [J], 刘菊秀;周国逸;温达志5.酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望 [J], 刘菊秀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
探究“酸性降水”对“森林生态系统”的影响实验报告单-何武
探究“酸性降水”对“森林生态系统”的影响实验报告单-何武引言本实验旨在探究酸性降水对森林生态系统的影响。
酸性降水是指降水中酸性物质(如硫酸、硝酸等)含量过高的降水。
由于人类活动导致的大气污染,酸性降水成为了严重的环境问题之一。
本实验通过模拟酸性降水情况,研究其对森林生态系统的影响。
材料与方法1. 实验地点:选择一个森林生态系统较为完整的地区作为实验地点。
2. 设计组和对照组:将实验地分为两组,一组暴露在酸性降水环境下,另一组暴露在自然降水环境下作为对照组。
3. 数据采集:在实验期间,记录各组的环境指标(如pH值、土壤湿度、种群数量等),以及森林生态系统中的生物多样性等数据。
4. 数据分析:通过对比组间数据,分析酸性降水对森林生态系统的影响程度。
结果与讨论经过一段时间的实验观察与数据分析,得到了以下结果:1. 酸性降水环境下的森林生态系统受到了明显的负面影响。
与对照组相比,酸性降水组中的土壤湿度显著降低,生物多样性指数下降,某些物种数量减少。
2. 酸性降水导致了土壤的酸化,破坏了土壤中的微生物环境,从而影响了森林内部的营养循环。
3. 酸性降水还对森林内的植物生长产生了不利影响,导致植物生长缓慢、叶片凋落早等现象。
4. 综合结果显示,酸性降水对森林生态系统的稳定性和功能产生了明显的破坏作用。
结论酸性降水对森林生态系统造成了一系列的负面影响,包括土壤酸化、生物多样性减少、植物生长受限等。
这对于森林生态系统的可持续发展和生态平衡具有重要意义。
为了减少酸性降水带来的负面影响,应当加强大气污染治理,减少酸性物质排放,保护森林生态环境的健康发展。
参考文献[1] 某某论文,酸性降水对森林生态系统的影响机制研究,20XX。
[2] 某某著,环境污染与森林生态系统保护,20XX。
以上是实验报告的主要内容,结合实际情况进行适当的修改和补充。
酸性沉降物等在土壤中的动态及对杉树林的影响预测
酸性沉降物等在土壤中的动态及对杉树林的影响预测
郑玲哲
【期刊名称】《国外环境科学技术》
【年(卷),期】1990(000)003
【摘要】一、进入土壤生态系的酸性沉降物的性质含多种污染物质的酸性沉降物以湿式和干式的形态进入土壤生态系,由于到达地表前通过植物层,所以在从植物组织溶出阳离子的同时,也溶解了沉降在叶面的降落粉尘。
森林的树冠层具有捕捉重金属、酸类、有机化合物等多种大气悬浮颗粒物的高度过滤性能,其能力受树形影响。
林缘比林内捕捉树冠层的悬浮颗粒的量多,而且,通过林缘的林内雨的成分浓度明显要高。
例举瑞典一例说明,SO42-是1.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】郑玲哲
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】X513.032
【相关文献】
1.大气酸性沉降物对中欧森林土壤环境的影响 [J], 钟哲科;王林钢
2.酸性降落物在土壤中的动态及对杉林影响的预测 [J], xie孝介;王玉荣
3.酸性沉降物在土壤中的动态及对柳杉林的影响 [J], 胁孝介;张晓红
4.预测酸性沉降物在土壤中的动态 [J], 胁孝介;张晓红
5.酸性沉降物等在土壤中的动态及对杉树林的影响预测 [J], 郑玲哲
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酸沉降对植物生理生态影响研究进展
、
土壤 和 植 被均 产 生危 害 。酸 雨可 直 接损 伤 叶片 ,造 成 叶 片 衰退 等 ,还 能 引起森 林冠 层 和土 壤 中 Ca 、Mg 、K 等 营 “ 养离 子 大 量淋 失 ,由此导 致植 物 营养 不 良。此 外 ,土 壤 酸 度的 增大还 导 致 了重 金属 和 A 等金属 的活 化 ,最 终会 造成 1 对 林木 的 毒害作 用 。 1酸沉 降直接 伤 害植物 . 酸 雨 可直 接伤 害树 木 ,使 树 叶 的皮 质 或 蜡质 部 分受 到 伤 害 ,导 致 营养 元 素淋 失 ,光 合作 用受 到 破 坏 ,甚 至 引发 植 被 大 面 积死 亡 ;在 人 工模 拟 酸 雨 下 ,酸 雨 可 导 致 叶片 出现 失绿 伤 斑 ,植物 根 、叶 、茎生 物 量下 降 ,树 木 呼吸 作 用 增 强 ,成 叶 中 叶绿 素 含 量也 显 著 下 降 【 。但不 同树 种 3 、 对 酸 雨 的敏 感 程 度不 同 ,研 究 表 明 ,酸 雨 p 降低 提 高 了 H 植 被 穿透 水 中 Mg和 C a的含 量 ,叶 中 Ca Mg含 量下 降 、 显 著 ,即使供 试土 壤理化 性质 及酸 雨酸 度存 在一 定的 差异 , 树 种 抗性 差异 也是 显而 易见 的[ 1。 。 2酸沉 降促 进森林 病 虫害 . 由于 酸 雨沉 降 ,受 害树 木氮 营养 水 平增 加 会导 致 食 叶 昆 虫数 量 增加 ,也 可 能 因树木 生 长衰 落 使抗 病 虫 害能 力 下 降而 易受 到病 虫侵染 ㈣ 。研 究也发 现 ,酸 雨可 导致 土壤 p H 降低 ,植 物生 物 量和 活力 ( 现为根 / 表 菌根 生物 量 的比值 ) 明显 下降 ,某些 土壤 Al 量增加 ,随 后致病 线 虫则 为其 死 含 亡 的 直接 原 因 。四川 受 酸 雨危 害 的木 材或 模 拟酸 雨处 理 的 试 材 易遭 受 松天 牛 、象 虫 和小 虫 等次 期性 害 虫入 侵 ,同 时 某 些地 区病 原菌 的危 害也 明显增 大 『 “。 7 】 ’ 3酸沉 降促 进铝 和 其他重 金属 毒害 . 当土 壤发 生 酸 化 时 ,部分 固 定态 的矿 物铝 和 重 金属 被 活化 成 为可溶 态 的金属 离子 其 中研 究 比较多 的为铝 的 毒害 。 土 壤金 属 活化 条 件下 植物 根 的生 长 受 到严 重 限制 ,根 尖 和 侧根 变 粗 ,细 测根 和 根毛 大 为 减少 ,因而不 能 充 分 吸收 养 分 和 水分 ;过 量 的铝 会影 响 C 、Mg a 、K、P和 F e的吸 收 、 运 转和 利用 ,并 可抑 制根 际微 生物过 程 。从细胞 水平 上看 , 重 金属 和铝 毒影 响细 胞膜 的结 构和 功能 、DNA 的合 成和 有 丝 分裂 、细胞 的 伸长 、矿质 营养及 代谢 过程 【 ”。 8 J '
酸沉降的森林生态系统的影响
酸沉降对森林生态系统的影响兰浩洋20084863(四川农业大学资源环境学院土管(测)08-1 四川雅安)摘要:“酸沉降”是全球关注的重大环境问题之一,酸沉降对森林生态系统的影响也是生态学研究的热门问题。
近年来,人们普遍将大面积的森林死亡归因于酸雨的危害。
本文就对酸沉降作用下森林衰退的状况,总结了酸沉降对森林植物的影响,改善酸沉降对森林生态系统的措施,探讨了存在的问题和未来值得研究的方向。
关键词:酸沉降森林生态系统影响措施方向酸沉降通常是指pH<5.6的大气化学物质通过降水、扩散和重力作用等过程降落到地面的现象或过程[1]。
酸沉降不但引起大气酸化、土壤酸化和水体酸化,也对处于这三大环境因子作用下的森林植物产生直接和间接的影响。
森林植物在生物圈中的特殊地位,以及破坏后的难以恢复和治理,使得对它的研究显得尤为重要。
研究分析酸沉降对森林植物的影响研究有助于了解研究现状,提高人们对酸沉降及其对森林生态系统影响方面的认识。
1 酸沉降与森林生态系统1.1我国酸沉降对森林影响现状由酸沉降引起的森林衰退和死亡约1.14×106 hm2。
在受酸雨危害最严重的四川盆地和贵州省,森林受害面积分别达到2.756×105hm2和1.405×105 hm2。
其中,重庆南山1 800 hm2的马尾松已死亡46%,峨眉山金顶冷杉死亡率达40%,四川奉节县茅草坝林场6000 hm2华山松已死亡96%,柳州市区和郊区的一些林木也出现了较严重的衰退症状[2]。
2酸沉降对森林植物的影响及其机理森林衰退的原因一般认为来自两个方面:一是对植物的生理生化过程造成直接影响;二是对森林的间接影响,即认为酸沉降经过一系列的物理、化学和生物过程引起土壤的酸化,造成植物营养不良,有毒元素活化,重金属释放,进而影响植物生长和森林衰退[3]。
2.1 直接影响2.1.1 植物体形态2.1.1.1 伤害叶片叶片是植物与大气环境进行气体交换的主要场所,是大气污染物最先进入植物体的门户。
在林业发展中酸雨对林木产生的危害及防治对策
材 陛的影响已进行了大量的研究 , 研究表明酸雨对树木的生长、 木材 构造、 物理力学 『 生 质、 化学性质和加工利用均产生不利影响。 通过杨树 受害材与健康材年轮宽度和基本密度 的对 比研究 , 可以看出酸雨对杨 树生长产生了显著的影响, 造成生长缓慢 , 年轮宽度变窄 , 生物量和材 积下降 , 且酸雨的酸度越高, 造成的危害越严重。 1 酸雨 的成 因 3 针 对酸雨 危 害的防治 对策 酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象 。酸雨 中 林木的良好生长是促进林业建设发展的前提, 在林木的生长 中, 含有 多种 无机 酸和 有机 酸 , 绝大 部分 是硫 酸和 硝酸 , 还 有少 量灰 尘 。 酸 对其进行 良好的管理不仅促进其生长发育, 还促进对生态环境的 良好 雨是工业高度发展而出现的副产物 , 由于人类大量使用煤 、 石油、 天然 气等化石燃料 , 燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物 , 在大气 中经过复 杂 的化 学反 应 , 形成 硫 酸或 硝 酸气 溶胶 , 或为云 、 雨、 雪、 雾 捕捉 吸 收 , 降到地面成为酸雨 。如果形成酸眭物质时没有云雨 , 则酸f 生 物质会以 重力沉降等形式逐渐降落在地面上 , 这叫做于 I 生 沉降, 以区别于酸雨 、 酸雪等湿 l 生 沉降。 干l 生 沉降物在地面遇水时复合成酸。 酸云和酸雾 中 的酸 f 生由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释, 因此它们的酸 陛要 比 酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕, 因此酸雨区高山上森林受 害最重 , 常首先成片死亡。 硫酸和硝酸是酸雨的主要成分, 约 占总酸量 的9 0 %以上 , 我国酸雨 中硫酸和硝酸的比例约为1 0 : 1 。酸雨主要是人 为的向大气中排放大量酸『 生 物质造成的。 我国的酸雨主要是因大量燃 烧含硫量高的煤而形成 的, 多为硫酸雨 , 少为硝酸雨, 此外 , 各种机动 车排 放 的尾气 也是 形成 酸雨 的重要 原 因。 2 酸雨对林木和森林生态系统的危害 酸雨的形成对林木的生长有着直接的危害 ,并且林木受害面积 大, 林木整个肢体结构都会受到影响, 从枝干到叶子都会有一定 的影 响, 当林木被酸雨侵害过后 , 林木 的自身抗病 、 抗旱等能力直接减退, 这样就会使得林木病虫害发生的几率提高, 并且对天气变化的适应能 力也会下降 , 禁不住强风吹 、 阳光直晒 、 寒冷空气 的袭击 , 同时林木的 自身品质也会因此大大折扣 , 使之在市场应用中不能发挥最大化利用 价值 。 2 . 1 酸雨对森林苗木的危害。早期的在可控条件下 的试验研究证明: 酸沉降对森林物种的直接影响包括叶组织 的物理损伤及死亡 ; 叶表物 改善, 林木在我国的发展中, 有很大的用途 , 在生态上会创造出良好的 效益, 在木材的应用中, 也会提供优质的资源。针对酸雨 的发生 , 对林 木产生的危害 , 要对其进行 良好的解决 , 必须应用科学 的办法对其进 行 良好的防治 , 并对其发生的特点要进行 良好 的掌握 , 根据其特点在 进行防治。 可有效 的减少酸雨对林木的危害 , 另外 , 根据酸雨产生的原 因, 对引发其产生的源头一定要进行科学的管理 , 从而减少酸雨的发 生, 促 进 生态环 境 的 良好 建设 。 3 . 1 完善环境法规 ,加强监督管理 。如制定严格的大气环境质量标 准, 健全排污许可证制度 , 实施s O 排放总量控制等 。使用低硫煤 、 节约 用煤, 并开发可 以替代燃煤 的清洁能源 , 如核能 、 水能、 风能 、 地热能 、 天然气等。型煤固硫和脱硫脱氮技术 的应用。固硫剂 、 流化床锅炉应
酸沉降对土壤和植被的影响
酸沉降对土壤和植被的影响随着人类活动的不断加剧,酸沉降已经成为了严重的环境问题。
它会对土壤和植被造成极大的损害,在一定程度上影响着生态环境的健康。
因此,探究酸沉降对土壤和植被的影响,具有至关重要的意义。
酸沉降是什么?酸沉降,即酸性沉降,是指大气中的酸性物质与气、液或固体形式混合并随降水等途径进入到地表的现象。
常见的酸性物质包括二氧化硫、氮氧化物等。
酸沉降对土壤的影响酸沉降对土壤的影响,主要表现在以下几个方面:1. 降低土壤的pH值酸性沉降物质会降低地表土壤的pH值,使土壤变得更加酸性。
而这种酸性土壤会对土壤的生物活性、微生物种类、土壤肥力等产生负面影响,影响着农业生产的健康和稳定性。
2. 抑制土壤微生物的生长土壤微生物是土壤中非常重要的组成部分,对于持久的植被生长起着至关重要的作用。
而酸性沉降会影响土壤中微生物群落的生态平衡,抑制微生物的生长和繁殖,从而影响土壤的生态环境和生态系统功能。
3. 损害土壤的肥力酸性沉降会直接影响土壤中的营养元素种类和含量,吸收养分的能力也会因此降低。
这样,活性的铝和锰等重金属元素的浓度就会升高,对植物生长造成伤害,甚至会导致植物的死亡。
酸沉降对植被的影响1. 抑制植被生长和发育酸性沉降会抑制植物的光合作用和氮的吸收,影响植物的生长和发育,进而对生态系统的稳定性和持续性产生影响。
2. 影响植物种类和数量不同的植物对酸性环境的适应度不同,一些植物可能能够消耗大量的氮和硫等大气污染物,而另一些植物则无法承受这种酸性环境。
因此,酸沉降会导致植被的生态多样性降低,易导致某些物种的生存受到威胁或局部消失。
如何减轻酸沉降的影响?虽然酸沉降对土壤和植被的影响相当严重,但我们可以通过以下几种方式,来减轻它对生态环境的造成的危害:1. 改善大气环境加强大气环境管理,推广能源清洁化,减少大气污染物排放,是减轻酸沉降的重要手段。
2. 灌溉改造在对土里的pH进行微调和改良管理的同时,还可以实行对不同灌溉情况的调查和改造,达到一种协调的状态。
酸雨对森林与湖泊的影响与修复策略
酸雨对森林与湖泊的影响与修复策略酸雨是指大气中含有高浓度酸性物质的降雨现象。
它是由于人类活动,特别是工业和交通尾气中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)排放过多,使大气中形成硫酸和硝酸等酸性气体,随着降水扩散而形成的。
酸雨对森林与湖泊的影响非常严重,对生态系统产生了长期且广泛的破坏。
本文将探讨酸雨对森林和湖泊的影响,并提出一些修复策略。
首先,酸雨对森林的影响主要体现在树木的生长和土壤的酸化方面。
酸雨中的酸性物质与树叶表面的蜡质反应,导致叶片的脱水,进而影响光合作用,使树木难以进行正常的养分吸收和生长。
酸雨还会直接降低土壤的pH值,破坏土壤中的微生物和土壤有机质,导致土壤贫瘠化,使树木无法获得足够的养分。
长期以来,森林面积不断减少,树木数量减少,破坏了生态平衡,给生物多样性带来了巨大的威胁。
其次,酸雨对湖泊的影响同样严重。
酸雨中的硫酸和硝酸会降解入湖泊水体中,导致湖泊酸化。
湖泊酸化使水体中的溶解氧减少,无法维持湖泊生物生存所需的最低氧含量,导致鱼类和其他水生生物生长受限。
此外,酸雨中的酸性物质还会释放出重金属离子,如铝和铝离子,对湖泊中的生物造成毒性影响。
湖泊生态系统受到严重破坏,水生物种多样性下降,整个生态链受到极大威胁。
在面对这些影响时,我们需要积极采取修复策略来恢复森林和湖泊的生态系统。
首先,减少大气中酸性物质的排放至关重要。
政府应加强环境监管,制定更严格的排放标准,并推动工业和交通领域的技术创新,减少尾气排放。
此外,人们应提倡低碳生活方式,减少对化石燃料的依赖,以降低大气中酸性物质的含量。
其次,我们可以采取一系列措施来修复受损的森林和湖泊生态系统。
在森林方面,可以进行土壤改良,引入适宜的微生物,提升土壤肥力,促进树木生长。
此外,可以进行森林植被的重新植树造林,增加森林面积,恢复生态平衡。
在湖泊方面,可以采取中性化措施,如加入石灰石等碱性物质,提升湖泊水体的pH值,减缓湖泊酸化进程。
同时,需要加强湖泊保护和水资源管理,限制化肥农药的使用,避免水污染。
酸雨和酸性沉降对环境有什么影响
酸雨和酸性沉降对环境有什么影响?酸雨和酸性沉降对环境造成了广泛的影响,涉及水体、土壤、植被、动物以及人类健康等多个方面。
下面将详细讨论酸雨和酸性沉降对环境的影响。
1. 水体污染:酸雨和酸性沉降导致水体酸化,对水生生物和水生态系统产生了严重的影响。
当酸性沉降进入水体时,其中的硫酸和硝酸会降低水的pH值,使水体变得更加酸性。
这种酸性环境对于许多水生生物是致命的。
-鱼类和其他水生生物:酸性水体中的酸度增加,释放出的铝、铅、镉等金属离子也增加。
这些金属离子对鱼类的生存和繁殖产生毒性影响,导致鱼类的死亡和减少。
酸雨还导致水中钙离子浓度降低,影响鱼类和其他水生生物的骨骼和壳体的形成。
-水生植物和浮游生物:酸性水体中的氢离子会干扰水生植物和浮游生物的呼吸和光合作用过程。
这可能导致水生植物的生长受限,影响水生植物的生态系统功能。
浮游生物是水生食物链的基础,对整个水生生态系统的稳定性起着至关重要的作用。
2. 土壤酸化:酸性沉降引起土壤酸化,对土壤质量和植物生长产生了负面影响。
-养分流失:酸性沉降使土壤中的养分流失加剧,特别是钙、镁等重要离子。
这些离子是植物生长所必需的,缺乏这些养分会导致植物生长受限。
-微生物活动受抑制:酸性土壤条件不利于微生物的活动。
土壤微生物在土壤健康和养分循环中起着关键作用,酸性土壤会降低微生物的活性,影响土壤中有机物分解和养分循环过程。
-植物生长受限:酸性土壤中的酸度会对植物根系的生长产生不利影响。
酸性土壤中的氢离子会干扰根系对养分的吸收,导致植物的生长受限。
3. 植被损害:酸雨和酸性沉降对植被产生了直接和间接的损害。
-直接损害:酸雨和酸性沉降中的硫酸和硝酸会与植物表面的叶片和树皮发生反应,导致叶片腐蚀和叶绿素破坏。
这会使植物叶片凋落和光合作用受到影响,降低植物的生长和抵抗力。
-间接损害:酸雨和酸性沉降导致土壤酸化和养分流失,进而影响植物的生长。
养分的缺乏会使植物的抵抗力下降,更容易受到病害和虫害的侵袭。
大气酸沉降及其对生态环境影响的研究进展
[1] Mirzaei A, Chen Z, Haghighat F, et al. Removal of pharmaceuticals from water by homo/heterogonous Fenton-type processes-A review[J]. Chemosphere, 2017, 174: 665-688.
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大气酸沉降及其对 生态环境影响的研究进展
谢燕华 康玉芬 冯淑兴 (中山市环境监测站,广东 中山 528400)
摘要:文章概述了影响大气酸沉降的因素,重点探讨了地理位 置及气象条件和大气污染物排放对酸沉降的影响。此外,酸沉 降对生态系统造成的危害也进行简要探讨。 关键词:酸沉降;大气污染,生态系统
2 酸沉降的影响因素
早在18 世纪,人们就已开始研究酸沉降中湿沉降的组成 及其化学性质。1850 年前后,英国建设了第一个降水监测网,对 降水的化学组成进行连续测定。1872 年,英国科学家R.A.Smith 首次运用“酸雨”这一名词,并探讨了影响降水的相关因素及酸 雨对植物和材料的危害。一般,酸沉降是指大气中酸性污染物 的自然沉降,分为干沉降和湿沉降。其中湿沉降是指发生降水 事件时,高空雨滴吸收大气中酸性污染物降到地面的沉降过 程,包括雨、雪、雹、雾等。而在不发生降水时,大气中酸性污染 物受重力、颗粒物吸附等作用由大气沉降到地表的过程称为干 沉降[1]。研究指出影响酸沉降的因素主要有地理位置、气象条 件和污染物排放等。
2.1 地理位置及气象条件 广东省地势北高东低,空气污染物极易积聚于腹地珠三
角,易导致酸雨形成。由于广东省冬季和夏季分别以北风和东 南风为主,大气呈南北输送和扩散,酸雨特征为以广州- 清远为 轴线的南北主导风向上的条状分布特征[2]。而在不同天气系统 ( 冷锋,低压槽及台风) 下,风速、风向、相对湿度及逆温对酸雨 形成的贡献不同[3]。降水pH 与降雨量和风速成正相关。
酸雨和酸沉降的研究进展
酸雨和酸沉降的研究进展关键词:酸雨酸沉降进展趋势1酸雨和酸沉降的研究背景酸雨最早出现在挪威、瑞典等北欧国家,随后扩展到中欧和东欧,直至覆盖整个欧洲。
20世纪80年代初,整个欧洲的降水pH值为4.0~5.0,雨水中的硫酸盐含量明显升高。
1972年,欧洲经济合作与发展组织(OECD)制定了空气污染物长距离输送合作研究计划(LRTAP),该研究计划证实,在欧洲确实存在硫化物的长距离传输。
1984年3月6日,在渥太华召开的各国环境部长会议上,10个国家结成了“30%俱乐部”,即这些国家达成协议,最迟在1993年底削减SO2排放量的30%(以1980年的排放水平为基准)。
1984年,国际应用系统分析研究所(IIASA)综合了欧洲20多年来的酸沉降研究成果开发出了综合性酸雨模型——RAINS模型,该模型在欧洲的酸沉降谈判和控制对策的制定中发挥了巨大的作用。
北美大陆发现酸雨较欧洲晚。
1978年,当时的美国总统卡特批准实施大气沉降物评价计划(NADP)。
同年,美加两国组建了大气污染远距离传输咨询小组,并于1980年签定了《跨国大气污染备忘录》。
研究表明,在加拿大所有酸性沉降中至少有50%来自美国。
迫于加拿大的压力,当时的里根政府拿出25亿美元发展清洁煤技术(CCT),加拿大也花费巨资削减其SO2排放量。
美国国会于1990年通过了《清洁大气法修正案》,规定电厂到2010年应在1980年的基础上,将SO2的排放量减少1000万t,达到890万t。
在亚洲,关注酸雨较多的国家是日本、韩国和中国。
日本先后开展了2次全国性五年酸雨调查,结果表明,降水pH值为4.5~5.2,分布情况为东北高、西南低。
韩国于1983年开始在全国范围内监测酸雨,结果表明,未出现严重酸雨,但在冬季采暖期降水pH值低于5.0。
我国于20世纪70年代末在北京、上海、南京、重庆和贵阳等城市开展了酸雨调查,发现这些城市不同程度存在着酸雨污染,西南地区较严重。
天目山地区大气酸沉降的动态特征论文
天目山地区大气酸沉降的动态特征论文天目山地区大气酸沉降的动态特征论文大气的酸沉降是指大气中不同来源的酸性物质沉降到森林、湖泊、地表等作用而的过程。
根据沉降物的物理性质可分为干沉降(如气溶胶等)和湿沉降(如降水等过程)。
大气酸沉降对森林生态系统、城市生态系统、水生生态系统等各类生态系统都能产生不同程度的危害,而且,这种危害可以随着大气环流作用可以扩散到其他国家和区域。
因此,它不仅是大气的环境问题,同时也包括了全部的水域、土壤,甚至整个生物圈。
关于大气酸沉降的研究最早起始于19世纪40年代英国化学家Robert-Smith对英格兰地区酸沉降现象的科学调查。
但直到20世纪中叶,斯堪的纳维亚半岛酸化问题给湖泊鱼类带来毁灭J哇的灾害,酸沉降现象才引起各国学者的普遍关注。
此后的研究发现:北美西北部、中国、俄罗斯和南美等均出现了严重的酸雨。
20世纪二三十年代,中国才开始对大气酸沉降开展相关的研究。
为进一步掌握酸雨的地区分布,国家环保部门于1982年在全国范围内建立了189个观测站、523个降水采样点的酸雨监测网。
研究监测发现,20世纪末期酸雨已覆盖了中国大部分经济较发达地区,酸沉降地区的总而积已超过270万km,占国土陆域而积的30%以上。
全国酸雨监测网2005-2011年的监测数据显示,中国的酸雨发生频率及酸雨覆盖而积总体均呈降低趋势,但形势依然严峻,酸雨类型仍以硫酸型为主,硝酸盐对降水酸度的贡献逐年增加。
中国现已是继西欧和北美之后的世界第三大酸沉降区,并且随着工业的发展,环境恶化仍有加剧的趋势,因此寻求科学有效的污染控制对策和治理措施是当前经济可持续发展的迫切要求。
位于长江三角洲的天目山地区,是中国酸雨多发区和水体严重污染区域之一,因此积极在该地区开展大气酸沉降的研究具有十分重要的实践意义和理论价值。
1实验设计与方法1.1研究区概况天目山地处浙江省西北部临安市境内。
天目山由东西2座峰组成,东峰的大仙顶海拔为1 480 m ,西峰的仙人顶海拔1 506 m。
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酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望3刘菊秀(中国科学院华南植物研究所,广州510650)摘 要 酸沉降影响下物质循环及其不平衡研究;酸沉降对土壤理化性质的影响;森林水化学方面的研究;酸沉降下重金属的活化研究;酸沉降对植物生长的影响研究;酸沉降和气候变化对森林的影响;模拟酸雨对土壤理化性质和植物生长的影响;酸沉降下土壤风化问题的研究;运用模型对酸化问题的研究;森林土壤人为和自然的酸化;酸沉降临界负荷的研究;酸沉降和其它污染物对植物的联合影响;酸化土壤恢复研究等方面介绍了酸沉降对森林生态系统影响的研究现状,并阐明了今后研究的方向及应该注意的问题。
关键词 酸沉降,森林生态系统,影响,现状,展望中图分类号 X173 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2003)05-0113-05Current and future study about effects of acid deposition on forest ecosystems.L IU J uxiu (South China Institute of Botany Chinese Academy of Sciences ,Gruangz hou 510650,China ).Chinese Journal of Ecology ,2003,22(5):113~117.This paper introduced the effect of acid deposition on forest ecosystems from the following aspects :the effects of acid deposition on element cycling and nutrient imbalance ;the effects of acid deposition on the soil physical and chemical properties ;the study on the forest water chemistry ;the study on the activation of heavy elements affected by acid deposition ;the study on the plant growth affected by acid deposition ;the joint effects of acid deposition and climate on forests ;the effects of simulated acid rain on soil physical and chemical properties and plant growth ;the study on the soil weathering ;the modeling of problems brought by acid deposition ;soil anthropic and natural acidification in the forests ;the study on critical charge of acid deposition ;the joint effects of acid deposition and other pollutants on plants ;and the study on the restoration of acid soil.It also clarified the future study di 2rection and the problems that attention must be paid to.K ey w ords acid deposition ,forest ecosystem ,effect ,current study ,future study.3广东省环境保护局资助项目(2000209)。
收稿日期:2002-08-29 改回日期:2002-11-071 引 言酸沉降包括干、湿沉降。
湿沉降一般系指p H值低于516的天然降雨以及酸雪、酸雾等。
干沉降是指硫氧化物和氮氧化物以及包含硫、氮氧化物的颗粒随风而降。
而现在很多情况下把酸雪酸雾和酸性粉尘降落物都统称为“酸雨”[3]。
酸雨或酸沉降导致的环境酸化与危害是21世纪最大的环境问题之一。
研究分析酸沉降的研究进展有助于了解研究现状,采取新的研究措施和新的酸沉降控制对策。
2 酸沉降简史早在18世纪中叶,人们就已经注意到煤烟引起的腐蚀和致病。
1872年史密斯《大气和雨化学气象学的开端》一书问世,第一次使用了“酸雨”这个术语,并指出酸雨系燃烧产生,而且可以远距离输送[1]。
20世纪50~60年代,北欧的瑞典和挪威南部地区开始受到来自欧洲中部工业区酸性大气污染物的影响。
60年代末,酸雨导致的湖水酸化已经十分明显,酸雨的区域性危害已明朗化。
70~80年代,酸雨由北欧扩展到中欧。
在地球西半球的北美,也形成了大面积酸雨区,酸雨的世界性危害趋势已露端倪。
80年代以来,在北美和欧洲以外的其它地区也时有酸雨的报道,特别是作为世界燃煤大国的中国,酸雨危害面积迅速扩大。
日本、韩国、马来西亚、泰国等亚洲国家,巴西、委内瑞拉等南美洲国家,尼日利亚和象牙海岸等非洲国家都报告发生了酸雨。
这表明酸雨已由欧美发达国家向亚非拉等发展中国家发展[22]。
3 酸沉降对森林生态系统影响的研究概况311 物质循环及其不平衡研究生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2003,22(5):113~117 酸沉降一方面导致土壤营养离子的流失,另一方面N沉降量的增加,植物可吸收N增加,相应导致对营养离子的需要量增加,这两方面相互作用的结果导致了森林营养不平衡问题的出现。
而重金属的活化,导致植物体受到毒害。
在欧洲和北美对森林生态系统营养平衡问题进行了20多年的研究。
Makarovh等[24]认为俄罗斯西北部森林高N沉降,导致了K,Ca和Mg流失加快,营养不平衡。
Hunt2 ington等[14]对美国东南部森林生态系统Ca元素的生物地化循环总的平衡问题进行了研究,发现酸沉降影响下,相对于植物生长的需要,土壤交换性Ca 的贮量很少。
在根际区,通过土壤风化产生的交换性Ca不足以补充土壤淋失和植物吸收的交换性Ca。
在这些地方Ca的流失将威胁森林生产力的维持。
Janzen等[16]认为很多植物的营养问题比如Ca 的缺乏与土壤溶液营养的内部比例问题有关,而不是绝对的浓度。
Curtin等[7]认为一个简单的方法预测盐基离子的比例问题可以作为植物是否健康的诊断。
Zysset等[44]在研究欧洲栗子树(Castanea sati2 va Mill)对变化的Ca/Al比例时发现当栗子树生长的营养溶液里Al含量增加时,栗子树根和叶里的Al浓度增加,而Ca和Mg含量降低。
Pichtel等[34]、Das等[9]、John等[19]和Michopoulos等[27]的研究则发现在酸沉降影响下重金属活化严重,限制了森林生态系统的发展。
森林物质元素的平衡问题关系到森林的存亡问题。
研究森林物质迁移分布规律对森林可持续发展具有重要意义。
312 对土壤理化性质的影响酸沉降对土壤理化性质的影响表现在土壤p H 值的降低,盐基离子的流失和重金属的活化等。
K optsik等[21]的研究表明,在酸沉降影响下p H值、BS(盐基饱和度)和盐基离子含量下降,而交换性酸和Al含量则增加,尤其在0和E层表现明显。
Matzner等[26]认为,目前大气沉降量的改变对森林土壤的影响是:土壤Al的释放,原先吸附的SO42-的释放,N在土壤有机质的积累,根可吸收N的增加和Ca2+在土壤溶液中的减少。
Carnol等[6]则认为对酸沉降敏感的土壤为低BS,Ca和Al对p H缓冲能力不强的土壤。
313 土壤Al化学与Al毒研究在酸沉降影响下,Al被活化,对植物根生长产生严重影响。
各国科学家对Al化学和Al毒研究进行了详细的研究。
Noble[31]的研究认为,当考虑Ca2Al平衡对根生长的影响时,不应只考虑自由Ca2+和Al3+,还要考虑其他形态的铝离子,例如:其他单体铝:AlOH2+、Al(OH)2+和AlSO4+,因为他们同样具有毒性。
Parker等[32]则证明聚合Al13:AlO4Al12 (OH)24(H2O)127+为最毒的Al的种类。
Maaike[23]认为Al对Al敏感的植物树种影响很大,表现在增加溶液Al的含量,根生长减慢,叶变枯黄,植物体Mg和P含量降少。
Hirano等[12]认为土壤里高含量的Al对根结构和形态产生不利影响。
314 森林水化学方面的研究一般来说,大气降水反应了当地酸沉降湿沉降情况,受空气污染的严重情况。
而穿透雨和树干径流则反应了森林林冠和树干对湿沉降缓冲能力(表现在降水中p H值的升高与降低),与大气降水的反应情况(离子的释放与吸收),凋落物和表层土壤对酸沉降都有一定的缓冲作用,地表水p H值升高,但也会导致营养离子的流失和重金属的活化。
Skri2 van等[39]对森林水化学的研究发现,相对于大气降水,在穿透雨中重金属元素累积,Mn,Zn,Cu和Cd 的累积倍数分别为45,5,2和2倍。
通过对森林水化学的研究也可以揭示大气污染情况的变化,森林生态系统的健康状况。
Niklinska等[30]对森林水化学的研究表明,由于H+和重金属的积累,将会对森林生态系统产生严重影响。
315 重金属的活化研究在酸沉降影响下土壤一方面流失大量营养离子,另一方面重金属元素Hg,Pb,Cd,Cr,Mn,Zn 和Cu被活化,在土壤溶液的含量大大增加,对植物根系产生很大影响。
Pichtel等[34]的研究发现,在波兰表面土壤上,重金属含量比1976年增加。
Mats 等[25]对Hg,Pb,Cd,Zn和Cu的积累迁移分布情况进行了监测,发现各元素的流动性都有一定程度增加。
John等[19]的研究则表明,重金属污染对大量元素的植物可利用性和森林土壤酸化参数有一定影响。
Das等[9]和Michopoulos[27]分别对Cd生理、生态和生物化学方面的植物影响研究和Pb在森林土壤的迁移活化进行了研究。
316 对植物生长的影响研究酸沉降对植物生长的危害有直接和间接两个方面。
直接危害表现在使树叶的腊被、角质层和气孔受到伤害,营养元素淋失,光合作用及正常代谢受到干扰及破坏,引发植被死亡。
间接危害表现在通过酸沉降对土壤和与其他污染物的联合作用而影响植411 生态学杂志 第22卷 第5期 物的生长。
Svein等[40]研究表明,除林冠颜色受酸沉降的轻微影响外,冠层密度等其它参数与酸沉降影响没有明显相关关系。