汞是环境中毒性最强的重金属之一，可通过食物链富集放大危害人体和动物 的健康。汞污染具有局地、区域和全球污染特性。大气沉降是汞元素生物地球化 学循环过程的重要环节，植物主要通过叶片气孔吸收大气气态单质汞，森林植被 是大气重要的汞汇。我国汞污染持续加剧和土地利用格局急剧变化，汞在森林系 统分配格局的认知是准确量化汞汇的关键，也是评估森林生态系统在大气汞循环 中作用的基础。本文选择中国东北典型寒温带大兴安岭原始林、典型温带小兴安 岭天然林和北京城市森林生态系统为研究对象，开展不同林分乔木层、灌木层、 草本层、苔藓层、有机碎屑层和土壤层汞浓度分布特征调查研究，分析不同林分、 不同林龄生物质汞浓度分布差异，结合生物质量估算不同林分/龄林现存生物质 汞库，构建我国典型寒温带和温带天然林生物质汞库分配格局，为进一步量化区 域尺度森林生态系统生物质汞汇提供数据支撑。取得以下主要结论：

      （1）揭示了我国大兴安岭兴安落叶松天然林不同林龄汞浓度分布特征。选 取内蒙古自治区根河市的大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站试验 区内幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林四种不同龄组杜香-兴安落叶松林分开展 调查研究。研究结果发现不同林龄大兴安岭杜香-兴安落叶松原始林各组织汞浓 度差异明显。幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林乔木层各组织汞浓度均呈现树皮 最高、树叶和树枝次之、树根中汞浓度较低、树干汞浓度最低。此外，在不同龄 组杜香-兴安落叶松林分现存凋落物汞浓度均呈现已分解层（Oa）＞半分解层（Oe） ＞未分解层（Oi）的格局，且凋落物层汞浓度均明显高于同龄林内土壤矿物质层。

      （2）认识了我国小兴安岭天然林不同林分汞浓度分布规律。选取黑龙江省 凉水自然保护区小兴安岭原始林阔叶红松林、次生原始林云冷杉林和次生原始林 白桦林三种天然原始林。结果表明乔木层各组织中汞浓度遵循树皮＞树叶＞树枝 ＞树根＞树干，云冷杉林乔木层汞浓度总体上高于阔叶红松林及白桦林乔木层汞 浓度。凋落物中汞浓度为 Oa＞Oe＞Oi，原始林阔叶红松林凋落物汞浓度高于次 生原始林白桦林凋落物汞浓度，但低于次生原始林云冷杉林凋落物汞浓度，针叶 树比例高的混交林凋落物中显示出更高的汞浓度。

      （3）构建我国典型寒温带和温带天然林生物质汞库分配格局。将林分乔木 层、灌木层、草本层、苔藓层、粗木质残体合并可获得大兴安岭不同龄组兴安落 叶松森林生物质总汞库，其分别为幼龄林（96.25μg m-2）、中龄林（208.09μg m-2）、 近熟林（206.26μg m-2）和成熟林（193.27μg m-2）。在中龄林中汞库最高，生物 质总汞库随着林龄的增加呈先上升后下降趋势。将林分乔木层、灌木层、草本层 合并可获得小兴安岭主要天然林生物质总汞库，调查结果显示云冷杉林、阔叶红 松林和白桦林生物质总汞库分别是 128μg m-2、131μg m-2 和 94.6μg m-2。原始林 阔叶红松林和次生原始林云冷杉林生物质汞库高，次生原始林白桦林生物质汞库 最低。在我国典型寒温带和温带天然林生物质汞库分配比例中乔木层占 90％以 上，其中树皮汞库占最大比例（37.43％-56.18％），树芯中的汞库占比在乔木层 各组织中最低（3.01％-15.16％）。灌木层、草本层、苔藓层和粗木质残体各自仅 占总生物质汞库的 1％—2％左右。这些结论为不同龄林/不同林分最大限度吸收 大气汞能力提供理论 指导,也为我国不同龄林/不同林分汞库的估算提供科学依 据。

      （4）初步认识了北京城市生态系统凋落物汞分布特征，量化其沉降通量。 本研究选取北京市西北至东南对角线上的公园、街道和居民点三种土地利用地区， 收集了 29 个采样点主要绿化树种的凋落物。结果表明，北京市平均叶凋落物汞 浓度为 35.98±14.90ng g -1；在八个主要绿化树种中，白蜡凋落物汞浓度最高 （50.14±31.10ng g -1），油松凋落物汞浓度最低（12.58±8.69 ng g -1），大部分树种 之间存在显著性差异（p＜0.05）；同一树种在不同土地利用类型中没有显著性差 异(p＞0.05)，但所有树种的平均叶凋落物汞浓度呈现从市中心到郊区下降趋势， 说明北京城市森林生态系统中的汞分布受到人为活动影响明显。北京市区森林凋 落物汞沉降通量范围是（196.29-438.08） mg (ha·yr) -1，北京郊区森林凋落物汞 沉降通量范围是（105.98-153.52） mg (ha·yr) -1 , 北京市总的凋落物汞沉降量是 8.28 kg yr -1 ,其中城六区凋落物的汞沉降量占总沉降量的 58.57％；北京郊区的十 个区凋落物汞沉降量占总沉降量的 41.43％。这些结果为进一步深入评估城市森 林生态系统生物质在大气汞循环中的作用提供了基础支撑。