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森林景观的物质流是森林景观功能的重要表现之一,对植物芳香挥发物进行时间、空间的格局研究是森林景观物质流功能研究的重要内容之一。本文采用活体植物挥发物固相微萃取动态顶空收集方法、SUMMA罐采样法、GC—MS分析技术以及地统计学方法、地理信息软件(ARCGIS9.0),对广州白云山国家级风景名胜区内优势树种木荷、藜蒴、楝叶吴茱萸等的芳香挥发物动态释放特性进行了较系统的研究,以便为白云山风景区的森林景观营建和生态旅游资源的开发提供科学依据,为城市森林绿化香化树种选择及森林景观营建技术提供理论依据。研究的主要结果如下:
(1)木荷和藜蒴的释放挥发性物质呈动态特性,且在释放强度和组成两个方面存在差异:在释放强度方面,木荷和藜蒴在萜烯类化合物和烃类物质上变化趋势相同,木荷萜烯类、烃类、酯类、有机酸类物质含量释放强度果期比花期时增大,藜蒴芳香族类化合物、萜烯类和烃类物质释放强度10月大于4月的;在组成上,木荷释放萜烯类化合物种类较多,而藜蒴释放萜烯类化合物种类较少,除木荷挥发性物质中的倍半萜烯类物质由5月的20种减少到10月的2种,而藜蒴挥发物中的单萜烯类物质由4月的1种增加到10月的7种以外,其他挥发物种类变化不明显。
(2)白云山主要优势种林分空气VOCs中共同含有的萜烯类物质为:异戊二烯和α—蒎烯,且各林分内含量有较大差异。其中白云山黄婆洞水库木荷林释放的萜烯类物质挥发物总含量最高,并且也是异戊二烯含量和α—蒎烯含量相对最高的区域;萜烯类物质总量和α—蒎烯含量最低区域集中在采样点6大草坪附近的楝叶吴茱萸林,五雷岭中坡楝叶吴茱萸和藜蒴的混交林,萜烯类物质总含量相对较高,异戊二烯含量最低区域集中在能仁寺下坡的藜蒴林。
(3)白云山林分空气VOCs中萜烯类物质总量、异戊二烯和α—蒎烯含量空间分布结构具有中度的空间异质性。萜烯类物质总量和异戊二烯利用指数模型无阶拟合效果较好,α—蒎烯利用指数模型一阶拟合效果较好。三者的含量方向性效应明显,均呈现从南向北逐渐升高的趋势。且最高区域均集中分布在采样点1黄婆洞水库旁的木荷林,含量最低区域集中分布在采样点6大草坪附近的楝叶吴茱萸林分区域、采样点5能仁寺下坡的藜蒴林。从总体上看,白云山林分空气中的萜烯类物质、异戊二烯和α—蒎烯总含量较高,分别达到72.55μg/m3、9.02μg/m3和30.43μg/m3。这些物质有利于让游客产生美好的感觉,心旷神怡,提神爽身,增强登山游玩的保健功效。
(4)运用反距离加权法插值和克吕格插值法所生成的萜烯类物质空间分布图,能有效地反映了研究区域萜烯类物质的空间分布的实际情况。而已克立格插值法是研究林分空气萜烯类物质特性空间变异的较适宜的数学方法。