摘要

为探究青藏高原东部陆地生态系统中铅的来源、累积分配过程及百年来大气铅的沉降状况,本文以贡嘎山海螺沟冰川退缩区为对象,利用冰川退缩区时间可确定的优势,对160年来完整植被演替序列进行了系统研究.采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了土壤和植物样品中的铅以及其他微量元素的含量,明确了铅在该地区生态系统中的含量和储量变化格局,并采用主成分分析(PCA)解析了土壤铅的潜在来源,评估了历史沉降铅的累积速率.结果表明,森林有机土壤是大气铅的重要汇集区域.大气沉降的铅主要累积于O层中,而C层土壤铅含量相对较低;植物地上部以树枝和树皮铅含量最高,树干铅含量最低.植被序列中不同树种的铅储量变化趋势和植被演替趋势成正相关.在植被生长期,铅储量因生物量增加而不断升高,而随着演替过程中植被的死亡而降低.整个演替系统铅的储量随冰川退缩时间显著增加,至1936年样地的云冷杉顶极群落达到最大值.PCA源解析表明有机质土壤中57%左右的铅来自于人为来源铅的大气沉降过程.即外源污染的大气沉降是贡嘎山中铅的主要来源,进一步分析表明,中国西南地区和南亚地区(印度、孟加拉国等)是主要的潜在源区.在百年尺度上,大气来源沉降铅在冰川退缩区的平均累积速率为8.87±3.55 mg m-2 a-1.此研究为探究铅在陆地生态系统中的来源、分配及累积,理解未来全球变化对铅的环境地球化学过程影响提供了经典范例与数据依据.

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