燕山北部山地人工针叶林及天然阔叶林植被层的降水截留量研究

为了比较人工针叶林及天然阔叶林对降水的调控作用,利用泡枝法对燕山北部山地落叶松人工林及天然次生杨桦林植被层对降水的截留量进行了比较。研究结果表明:在各个年龄阶段,落叶松乔木林冠截留量都高于天然次生杨桦林。落叶松人工林幼龄林、中龄林、近熟林乔木林冠截留量分别为0.44mm、0.74mm、0.69mm,杨桦林则分别为0.25mm、0.33mm、0.49mm;但落叶松人工林灌木的截留量低于天然次生杨桦林;华北落叶松人工林植被层总截留量高于天然次生杨桦林,分别是0.48mm、0.78mm、0.74mm。随着林龄的增加,杨桦林林冠截留量有逐渐增加的趋势,幼龄林、中龄林、近熟林分别为0.41 mm、0.38 mm、0.76mm;但落叶松林到达近熟林时林冠截留量却有所下降。     

海南岛尖峰岭热带森林蒸散*

本文用能量平衡-波文比法在海南岛尖峰岭地区对热带森林的蒸散进行三年早季和雨季49d的测定,测定数据用逐步回归法建立多元回归方程,把降雨量作为因变量置于回归方程中,引进新参数AWE表示可供蒸散的水分,计算出森林全年蒸散量,并用Penman-Monteith方程作对比,分别计算出森林每日蒸散值。其结果是:用EBBR法测定和计算的森林全年蒸散值分别为534.7mm(1983年)、520.7mm(1984年)和564.0mm(1985年),分别占年降雨量的30.4％、30.2％和44.9％。而用Penman-Monteith方程计算的森林全年蒸散值分别为721.1mm(1983年)、714.8mm(1984年)和728.4mm(1985年),分别占年降雨量的41.0％、41.5％和58.0％。用这两种方法计算的日平均蒸散的最小值分别是0.36mm和0.49mm,日平均蒸散的最大值分别为2.55mm和3.14 mm。     

嫩江中游段草原耗水量的试验

结合黑龙江省西部嫩江中游的实际情况,建立草原蒸散量的计算模式。计算出嫩江中游长青乡地区草原的需水量及时空分布规律,同时利用Φ30 cm小型蒸发皿实测蒸散量,并以此计算出草原实际蒸散量和作物系数Kc值,进而计算出草原的耗水量。     

基于涡度相关系统的橡胶林生态系统蒸散研究

基于农业部儋州热带作物观测实验站橡胶林涡度相关系统2013—2014年定位观测资料,分析了海南岛西部儋州地区橡胶林生态系统不同时间尺度蒸散量及其环境影响因子。结果表明:(1)橡胶林生态系统全年日蒸散变化特征为单峰型,雨季平均日蒸散量大于旱季,雨季平均日蒸散为3.69 mm/d,旱季平均日蒸散为1.45mm/d。2013—2014年不同年份相同月份月累积蒸散量相差不大,2013年总蒸散量大于2014年。2013年1—2月,2014年1—3月降雨量远远小于蒸散量,橡胶林严重缺水。(2)日尺度上,蒸散与净辐射(Rn)、气温(Ta)、饱和水汽压差(VPD)呈正相关。相关性分析表明,日尺度上,净辐射(Rn)、气温(Ta)、饱和水汽压差(VPD)、5 cm土壤含水率(VWC)均是影响蒸散的主要环境因子。(3)月尺度上,蒸散随气温(Ta)升高先略有减小,再增大;蒸散随净辐射(Rn)、饱和水汽压差(VPD)的增大而增大。相关性分析发现,净辐射(Rn)、5 cm土壤含水率(VWC)为影响蒸散的主要环境因子。(4)年尺度上,橡胶林生态系统水分供应充足。尤其在橡胶林的主要生长季(5—10月),降雨量远大于蒸散量。年尺度上,环境因子对蒸散影响规律不明显。     

章古台地区樟子松人工林水量平衡初步研究

为揭示樟子松人工林水量平衡规律,在辽宁省章古台地区,选择林龄为32 a、密度为404株/hm2的樟子松人工林,利用2 a（2010、2011）的观测结果,采用水量平衡方法对樟子松人工林的降水分配进行研究。结果表明：樟子松人工林内降水量、树干茎流量、林冠截留量分别为422.7、0.8、28.1 mm,占同期降水量的93.6%、0.2%、6.2%。樟子松蒸腾耗水量、枯落物＋林下植被＋土壤蒸散量、土壤贮水量变化量分别为116.1、287.3、20.1 mm,占同期降水量的25.7%、63.6%、4.5%;樟子松蒸腾耗水量占林地内蒸散量的28.8%,枯落物＋林下植被＋土壤蒸散量占林地内蒸散量的71.2%。     

黄土塬区盛果期苹果园的蒸散特征

[目的]水分是黄土高原地区植被恢复与农林产业持续发展的主要限制因子,通过对半湿润长武塬区苹果经济林的蒸散研究,掌握苹果林生长季的蒸散耗水规律,为区域性苹果经济林的科学管理及充分挖掘苹果林的生产潜力提供依据。[方法]运用水量平衡法于2012—2014年生长季期间(4月15日—10月15日)对苹果园进行蒸散量估算。其中,降水量由自动气象站实时观测,并结合人工观测数据,保证降水数据的连续性;同时,于每月15日和30日利用中子仪(CNC503B)监测0~6 m特定土层的土壤贮水量,其中0~100 cm阶段土层按每10 cm记录读数1次,100~600 cm土层按每20 cm记录读数1次,并利用土钻法进行校准。[结果]盛果期苹果园在生长季内蒸散量呈明显的双峰曲线,第一峰值出现在7月后半月或者8月前半月,第二峰值出现在9月前半月;2012,2013和2014年苹果生长季内的蒸散量占降水量的比例分别为103%,104%与99%;2012年的蒸散量高出降水量12.1 mm,2013年的蒸散量高出降水量18.2 mm,2014年的蒸散量小于降水量1.2 mm;苹果园蒸散量在生长季内的变异系数为1.0左右。[结论]在属于典型雨养农业区的长武塬区,自然降水是苹果经济林生态系统蒸散耗水的主要水分来源,降水量的多少直接影响着苹果的质量与数量。在枯水年(2012年)和偏枯的平水年(2013年),蒸散量大于降水量,即降水输入不能满足果园蒸散需水,土壤贮水表现为亏缺状态;在平水年(2014年),当年降水量可以满足果园蒸散耗水的要求。黄土塬区苹果园土壤水及蒸散对降雨产生快速水文响应机制,降落到林地的雨水迅速以土壤蒸发、植被蒸腾等形式进行水分输出。     

山西太行山不同林龄油松林的水量平衡

采用空间代替时间的方法,对太行山油松中龄林(22年生)和成熟林(58年生)水量平衡组分的季节性变化进行同步观测,探讨林龄对生态系统蒸散及水量平衡的影响。结果表明:油松中龄林、成熟林生长季总蒸散(包括蒸腾、蒸发和截留)量分别为406.87和418.49mm,水分总支出量分别为431.07和459.57mm,均无明显差异,但蒸散和支出组分不同,成熟林乔木层蒸腾量、乔木层截留量、枯落物截留量、地表径流量各自占降雨量(445.4mm)的比率比中龄林分别下降了6.01%,2.21%,0.81%和0.26%,而灌草群落蒸散量、土壤出流量和灌草层截留量各自占降雨量的比率比中龄林分别增加了8.80%,3.87%和2.94%。林龄变化主要改变了蒸散和水分支出各组分的贡献率,而不是其总量;成熟林生长季土壤含水量略有下降,而中龄林小幅增加。     

杉木人工林蒸发散及能量消耗规律的研究

本文根据连续6年的观测数据,直接应用能量平衡方程,对杉木人工林的蒸发散及能量消耗进行了分析,结果表明,集水区杉木人工林每年因蒸发散消耗的能量为209434×10~8J/ha,占净辐射的74.7%;蒸散的水量为848.47mm,为年降雨量的79.6%;林冠和林地每年的蒸散耗能分别为186560×10~8J/ha和22891×10~5J/ha,蒸散量各为754.35mm和93.31mm。辐射能、水汽源、林木生理功能和乱流交换等因素,决定和制约着潜热能和蒸散量的时空变化。     

祁连山不同坡向草地蒸散量及其影响因子的分析

为了揭示祁连山山区草地的蒸散量变化规律,利用小型蒸渗仪(Micro-lysimeter)对祁连山西水林区不同坡向草地的蒸散量进行实测,并基于样地土壤调查数据和同期气象数据,对祁连山不同坡向草地的蒸散量变化规律及其有关影响因子进行了综合分析。结果表明:(1)不同坡向草地蒸散量季节动态规律均表现为单峰型,在7、8月达到蒸散量的峰值。(2)草地蒸散量变化规律:对照裸地蒸散量>草地蒸散量,阴坡草地蒸散量>阳坡草地蒸散量。(3)草地蒸散量以土壤蒸发为主;草地降水的绝大部分消耗于草地蒸散。(4)对草地蒸散量与影响因子的相关性进行分析,按相关系数排序,阳坡为:降水量(P)>气温(T)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm)>太阳辐射(Ra);阴坡为:降水量(P)>气温(T)>太阳辐射(Ra)>空气相对湿度(HR)>风速(u2)>土壤含水量(θm);降水量、气温与草地蒸散量之间具有较高的线性相关(R2=0.861)。     

内蒙古林科院树木园油松人工林蒸散特征

林分蒸散是森林水量平衡的主要组成部分,以内蒙古林科院树木园油松人工林为研究对象,同步监测树干液流、树干茎流、林内穿透雨和气象因子,分析了油松人工林蒸散及其组成.结果表明:整个生长季林分蒸散、冠层蒸腾、冠层截留、林地蒸散分别为392.53 mm、83.68 mm、68.90 mm和239.95 mm,分别占同期降水量的1...     

森林·蒸散·气候·沙漠--试论中国森林变迁对沙漠演替的影响

以森林历史、生态学、气候学、沙漠学研究成果为基础 ,综合研究森林、蒸散、气候、沙漠之间的关系。结果表明 :森林、蒸散、气候、沙漠四者之间有着紧密的内在关系。因人为活动造成的中国森林的大面积减少 ,首先引起陆相蒸散量的降低 ,进而使中国北部气候逐渐趋于干旱化 ,最终表现为沙漠的扩张。 4 0 0 0年间 ,我国森林覆盖率由 6 0 %减至 12 .5 % ,作为主要原因使全国总年蒸散量减少 14 6mm ,全国平均降水量减少约 2 0 0mm ,沙漠化面积由占国土的 10 %扩大到 17.6 %。森林与沙漠是构成陆地生态系统的两极 ,是此消彼长的关系 ,连通两者联系的中介是水。中国从根本上防治沙漠化的途径是在“东南半壁”宜林地区大面积培育以提高蒸散为目的的“云根林”     

鼎湖山亚热带季风常绿阔叶林蒸散研究

运用Penman蒸散力公式和理论上导上导出的计算森林生态系统蒸散公式，对亚热睦带性群落鼎湖山季风常绿阔叶林的蒸散力和蒸散逐日进行计算，其结果表明：鼎湖山季风常绿阔叶林蒸散力年平均为９８７．５mm占同期降雨量的４７％，蒸散力最大的月分是７月，最小的月份是２月，这样基本上与近地面层的气温度变化规律相一致，而与同期的降雨量有所延迟。林外自由水面蒸发年平均为１１９４．５mm干季林内蒸散力明显小于林外自由水面的蒸发，而湿季两者又十分接近，因此，两者相比可用来作为该地区划分干湿季的一个参指标，理论公式法所计算出该系统的蒸散年平均为９５１．９mm,与蒸散力相当，占同期降雨量的４５．３％。鼎湖山季风常绿阔叶林总径流量年平均为１１０３．８mm，径流系数为０．５２，研究期间系统贮水量的变经年平均为３８．９mm.水量平均法所得的蒸散年平均为９６０．１mm与公式法计算所得的蒸散非常接近，３年的系统误差不到１５，因此，初步得出此公式是计算森林生态系统蒸散的一种值得推广的方法。     

六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散特征及其影响因子

【目的】在半干旱的六盘山北侧叠叠沟小流域研究华北落叶松人工林的林下日蒸散变化特征,分析其对环境变化的响应规律,以期为准确计算和预测森林蒸散、实现森林精细化管理和缓解林水矛盾提供科学依据。【方法】选择华北落叶松人工林典型样地,在2013年8—10月,监测林内外气象条件,并选取能代表多种气象因子综合作用的潜在蒸散作为影响林下蒸散的气象指标;在样地内代表性地点布设11个微型蒸渗仪,其中5个保持自然状态,6个进行防雨处理,以加大土壤湿度变化范围和利于分析土壤湿度对林下蒸散的影响;逐日监测林下蒸散量和蒸渗仪内土壤湿度;分析林下蒸散对土壤湿度和气象因子的响应规律,在此基础上建立考虑二者综合影响的林下日蒸散模型。【结果】研究期间的林下日蒸散波动幅度较大,但随气温、太阳辐射、降雨量逐渐降低而逐渐减小;林下蒸散明显受到诸多气象因子影响,但主要气象因子存在月份和天气类型差异,从8月份的饱和水汽压差变为9月份的太阳辐射和10月份的日最高气温,多云天为潜在蒸散和太阳辐射,晴天为温度,阴雨天为潜在蒸散;除潜在蒸散这个体现多个气象因子综合影响的气象指标外,土壤湿度也是影响林下蒸散的重要因素,且其影响在防雨和自然处理下表现一致;林下日蒸散随潜在蒸散和土壤湿度增加均呈先快速升高、后缓慢升高、在达某个阈值(日潜在蒸散4.5 mm·d~(-1),土壤体积含水量35%或相对含水量0.56)后趋于平稳的变化趋势;建立了耦合日潜在蒸散(PET,mm·d~(-1))和土壤体积含水量(VSM,%)影响的林下日蒸散(ET_U,mm·d~(-1))模型,并基于实测数据拟合了模型参数:ET_U=(-0.045PET~2+1.392PET)[1-EXP(-1.292VSM)],精度较高(R~2=0.80)。【结论】六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散量随潜在蒸散和土壤湿度增加而升高,后增速渐缓并在超过阈值后趋于平稳,综合考虑这二者影响的林下蒸散模型能准确计算和预测林地蒸散。     

基于特征空间的蒸散反演方法在中国北方地区的比较与应用

【目的】通过验证和比较来选定适合于中国北方地区的蒸散反演方法,旨在为改进蒸散的算法提供支持并初步认识中国北方地区蒸散的时空分布规律。【方法】使用中等分辨率成像光谱仪(MODIS)的遥感影像、气象观测资料以及干旱-半干旱区协同观测的地表蒸散通量数据,对Jiang等(1999)、Wang等(2006)和Roerink等(2000)这3种特征空间方法进行验证与比较,在选定适合试验区的方法后,计算和分析中国北方地区蒸散的空间分布与季节变化特征。【结果】在中国北方地区,由Wang等(2006)方法反演得到的蒸发比相关性最高,误差最小(R~2=0.65,RMSE=0.17);受地表温度随海拔升高而降低的影响,Jiang等(1999)和Roerink等(2000)的方法在高海拔地区普遍存在高估的现象;基于Wang等(2006)的方法反演得到蒸发比,通过运算得出中国北方地区的蒸散空间分布,回归分析表明,该方法得出的蒸散结果精度较高(R~2=0.57,RMSE=0.78 mm·d~(-1));在不同季节,蒸散在空间上都表现出东高西低的特征;夏季最高,春季略高于秋季,冬季最小;在冬季,大部分地区蒸散在0.5 mm·d~(-1)以下;在春季,除西北地区的准噶尔、柴达木、塔里木等沙漠区域外,其余地区都有较明显的蒸散活动,大部分区域达到了0.8 mm·d~(-1)以上;在夏季,整个区域蒸散达到全年最大值,绝大部分地区蒸散强度在1.5 mm·d~(-1)以上;在秋季,蒸散明显回落,除华北地区和秦岭一带保持在1~2.5 mm·d~(-1)之外,其余地区蒸散大多在1 mm·d~(-1)以下。【结论】Wang等(2006)的方法可以在克服海拔对地表温度产生影响的同时,保持特征空间法中对地面气象参数精度要求不高的优点,能够更好地模拟中国北方地区蒸散的空间分布,适于在下垫面复杂、海拔落差大的地区使用。     

毛乌素沙地降水、蒸散时间分布格局及其对土地利用的意义

运用统计分析和遥感分析方法,对毛乌素沙地腹地乌审旗沙区1981-2003年间的降水、蒸散分布格局进行研究.结果表明:1)研究区降水集中在6-8月份,主要以暴雨出现,沙壤土入渗率高,降雨能很快渗入土壤,故很少形成径流;2)研究区23年间平均年蒸散量为252 mm,略低于降水,年蒸散量呈从东向西递减的趋势.7月蒸散量最大,1和12月最小,呈"单峰"正态分布,与降水的年变化趋势基本一致;3)该地区蒸散相对变率为10%～24%,从西北向东南地区递减;4)从水资源总量和现有植被盖度(0.7)来看,水资源收支处于低水平的基本平衡,但降水时空分布的不均匀性、沙地生态系统的脆弱性及特殊的生态过渡性对水资源的有效性造成了严峻的考验,因此在饲草料种植中推广、普及高效节水的农业灌溉技术,对于提高水资源利用率和保持区域水资源平衡具有十分重要的意义.     

分布式生态水文模型TOPOG在温带山地小流域的应用———以祁连山排露沟小流域为例

TOPOG模型是基于热带森林小流域研究而开发的生态水文过程模型.为了检验该模型在模拟温带小流域森林水文影响方面的适用性,本文应用祁连山排露沟小流域2001年和2002年生长季的生态水文数据,运用TOPOG模型的"水量"模式模拟了流域的林冠截留、蒸散与径流等生态水文过程,并对其进行了检验.结果表明:TOPOG模型能准确的模拟雨量为5～25 mm的次降雨截留量;也能较准确的模拟海拔2 730～3 100 m的青海云杉林总蒸散量及其组成,以及海拔2 700～2 800 m的阳坡草地总蒸散量;模拟的生长季小流域径流量与实测值相一致.     

沙打旺蒸散量研究

采用土壤蒸渗计，在毛乌素沙地进行沙打量蒸散量试验，经过５年的试验研究，得出了沙打旺的蒸散量，蒸散特征值和蒸散规律，利用彭曼公式，推求了当地潜在滕发量和作物系数Ｋｃ值。     

不同林龄华北落叶松人工林土壤蒸发特征及地表径流研究

以塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,结合该地区2009年气象资料,主要研究不同林龄林下土壤蒸发特征及产生地表径流情况。通过对幼龄林、中龄林、近熟林和林外对照样地的研究,结果表明:林分密度对于林下土壤蒸发量的影响较大,在整个生长季内不同林龄土壤的蒸发量在各月均是幼龄林<中龄林<近熟林<林外对照,蒸发量分别为49.00mm、58.50mm、74.00mm、118.50mm;整个生长季内幼龄林产生地表径流4次,径流量为19.30mm,占生长季降雨量的5.5%;中龄林产生地表径流1次,为13.00mm,占生长季降雨量的3.7%;近熟林产生地表径流2次,占生长季降雨量的3.9%;林外对照径流量为120.20mm,占生长季降雨量的34.5%。     

旌德县中幼龄林抚育存在问题与对策

本文分析了旌德县中幼龄林资源特点、中幼龄林抚育现状和存在问题,结合现代林业发展理念和其林业实际,对全县中幼龄林抚育进行初步探讨,并提出相关对策和建议。     

滇中华山松人工林的水文特征及水量平衡

根据滇中高原的华山松林集水区径流场连续 3a的降雨和径流观测数据 ,进行了华山松人工林的水文特征及水量平衡的研究。结果表明 :( 1)本区域降水量的季节分配不均 ,湿季 ( 6～ 10月 )降水量占全年的 80 % ,降水量主要由大于 10mm以上的降雨带来 ,且降雨强度大部分小于 5.0mm·h- 1。 ( 2 )集水区年平均降雨量 10 0 5.6mm ,在林冠作用面降雨量的分配中 ,林冠截留雨量 2 10 .6mm ,截留率 2 0 .9% ;穿透过林冠层的降雨 74 5.3mm ,树干茎流量 4 9.7mm ,分别占降雨量的 74 .2 %和 4 .9%。 ( 3)集水区径流的月变化滞后于降雨 ,总径流量 172 .2 9mm ,总径流系数 17.13% ,其中 ,地表径流 8.0 3mm ,地下径流 164.2 6mm ;地表径流主要集中在雨季产生 ,一次性降雨对地表径流的影响显著 (R =0 .91)。 ( 4 )土壤蓄水年变化量 11.2mm ,约占年降水量的 1.1% ,但月变化较大 ;系统水量最大的输出是蒸散 ,每年以气态形式返回大气的水量 82 2 .1mm ,占降水量的 81.8% ;在蒸散的水量中 ,林冠截留雨量的直接物理蒸发量 2 10 .6mm ,占总蒸散量的 2 5.6%。