林冠分配降雨过程模拟与模型──Ⅱ.模型扩展与参数确定

将常雨强下穿透降雨、树干在流和林冠截留模型扩展应用于变雨强，并确定了模型参数。以穿透降雨为例，变雨强实验与模型模拟比较最大相对误差７．３％，结果较好。     

基于修正的Gash模型模拟缙云山毛竹林降雨截留

为了验证修正的Gash模型对缙云山毛竹林林冠截留模拟的适用性,基于2009年4—7月的气象和林分特征资料以及实测的穿透雨和树干茎流等资料,分析缙云山毛竹林林外降雨、穿透雨和树干茎流特征,并应用修正的Gash模型对林冠截留量进行模拟,对比分析周降雨累计截留量和单次降雨截留量的模拟值和实测值,采用敏感性分析法分析模型参数对截留量的影响程度。结果表明:研究期间共29次降雨,总降雨量为531.1mm,平均降雨强度为2.11mm·h-1,大部分为低雨强、低雨量级、长历时的降雨;穿透雨量、茎流量和林冠截留量的实测值分别为463.2,6.5和61.4mm,模拟值分别为461.1,6.1和63.9mm,模拟的截留量约高出实测值4.07%,模型计算的周累积截留量和单次降雨截留量与实测值相比的相对标准差分别为5.02%和7.13%,模拟效果较好,模型适用于缙云山毛竹林;以林冠郁闭度(c)对模拟结果影响最大,其次为平均降雨强度()、林冠持水能力(S)和林冠平均蒸发速率(),树干茎流系数(Pt)和树干持水能力(St)这2个参数对林冠截留总量影响很小。     

西藏色季拉山高山松林降雨再分配格局研究

对西藏色季拉山高山松林冠截留、树干茎流与大气降雨量之间的关系进行了研究。结果表明:观测期间总降水量达337.90 mm,其中林冠截留量为82.17 mm、截留率为24.32%、变化幅度为13.19%⁶8.72%,穿透雨量为215.76 mm、穿透率63.85%、变化幅度为1.67%68.72%,穿透雨量为215.76 mm、穿透率63.85%、变化幅度为1.67%¹3.57%,树干茎流量39.97 mm、茎流率11.83%、变化幅度为29.70%13.57%,树干茎流量39.97 mm、茎流率11.83%、变化幅度为29.70%⁷3.26%。林冠截留量、穿透降雨量和树干茎流量与林外降雨量之间的关系分别为幂函数、直线性和二次函数关系。降雨的发生与林冠截留的产生是同步的,但是穿透产生和茎流产生与降雨发生并不同步。穿透雨和树干茎流是降雨量达到一定程度才开始出现的,而且刚开始很小,随后逐渐增大。     

湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应及其影响因素分析

对马尾松林的穿透雨、林冠截留和树干流的水文效应进行监测,并对其影响因素进行初步分析.结果表明:降雨主要集中在5-8月,期间穿透雨量、林冠截留量和树干流量分别占全年分配量的一半以上.穿透雨量、树干流量和林冠截留量与降雨量显著正相关,而穿透雨率和树干流率随着降雨强度的增加而升高,但截留率逐渐降低.马尾松林穿透雨量最大值出现在最大雨量级(≥90.0 mm)和3.0～4.0 mm·h-1雨强范围内; 但是截留率最大值出现在最小的雨量级(＜10.0 mm)和＜1.0 mm·h-1雨强范围内; 树干流率最大值出现在中等雨量(60.0～70.0 mm)和2.0～3.0 mm·h-1雨强范围内,显然降雨特征是影响马尾松林内雨的关键因子.林下穿透雨率存在明显的空间异质性,靠近树干的林冠内部穿透雨率高于林冠外部,而且空间异质性随着降雨量的增加而降低.马尾松树干流与胸径及冠层面积呈极显著正相关.     

急尖长苞冷杉原始森林降水分配格局

采用1999－2001年色季拉山定位站急尖长苞冷杉原始森林降雨观测资料，对穿透降水，树干茎流和林冠截留动态变化规律及其在不同时段内的分配比例进行了系统研究，结果表明：在第1次降水分配格局中，生长季（5－10月）平均降雨840.10mm，其中穿透降雨343．90mm，占降雨的40．93％，树干茎流量6．70mm，占降雨的0．8％，树冠截留量489．50mm，占降雨的58．72％。当降雨强度小于平均降雨强度2．09mm/h时，出现干流的时间滞后于降雨1－2h，当降雨强度大于3mm/h时，30min左右即可出现干流，树干茎8流量随着林木胸径的增加，林冠覆盖面积的增大和树皮增厚而减小。     

内蒙古大青山白茬子沟小流域典型森林植被的冠层降水再分配特征

利用生长季观测的降雨数据,分析了内蒙古大青山白茬子沟小流域白桦次生林和华北落叶松人工林林冠降雨截留、穿透雨及树干径流与降雨量的关系,以及降雨林冠截留过程的特征。结果表明:两种林分林冠截留量与降雨量的关系吻合对数回归模型;穿透雨量、树干径流量与降雨量均呈明显的一元线性关系,穿透雨量和树干径流量均随着降雨量的增加而增加。不同林分的林冠截留量、穿透雨量和树干径流量的月动态变化与总降水量的月变化基本一致;林内穿透雨率超过73%,冠层截留率9.81%~26.22%,树干径流0.72%~9.10%。     

林冠分配降雨过程模拟与模型：II.模型扩展与参数确定

将常雨强下穿透降雨、树干径流和林冠截留模型扩展应用于变雨强，并确定了模型参数。以穿透降雨为例，变雨强实验与模型模拟比较最大相对误差７．３％，结果较好。     

紫金山麻栎林降水分配格局研究

对紫金山栎林林冠截留、树干茎流与降水量之间的关系进行了研究。在观测的46场降水中,降水量达823.8 mm,林冠总截留量、树干茎流量和穿透雨量分别为207.95 mm、33.30 mm、582.55 mm,林冠截留率、树干茎流率和穿透率分别为25.24%、4.04%、70.71%。随着降水量的增大,林冠截留量、树干茎流量、穿透雨量及穿透率都有所增加,林冠截留率降低,树干茎流率在2～50 mm降水量级中逐渐增大,在>50 mm降水量级有所降低。林冠截留量与降水量之间呈幂函数关系,而树干茎流量、穿透雨与降水量之间呈线性相关。     

亚热带杉木、马尾松人工林水文功能的研究

1984-1990年,在江西省分宜县山下林场,对22年生杉木,马尾松人工林中的主要水文要素:降雨、林冠截留、树干茎流、土壤水分含量、径流及各种水的养分含量进行了测定,结果表明:人工林林冠的截留率为10.20-17.56％,茎流率为0.98-1.40％。土壤层较薄,含水率低,水文物理性质较差,土壤蓄渗性能较弱。林地径流量较小,且多为表层流。降雨输入林地的养分量大于径流的输出量。林内雨和树干茎流淋溶的养分量占养分还原总量的48-53％。其淋溶的K、Mg、N的养分量超过凋落物归还量。     

西江中下游生态公益林对降水的截留分配效应研究

为了评估生态公益林涵养水源服务功能,选择德庆县三叉顶自然保护区生态公益林,定位观测2006年6月～2007年6月100次大气降水事件的截留分配效应。结果表明,观测期内降水总量为1317．60mm,林冠截留量、树干茎流量和穿透水量分别是318．37,87．85和911．38mm,林冠截留率、茎流率和穿透率分别为24．16％,6．67％和69．17％。林外降水量大于1．31mm时才能观测到穿透雨,林外降水量达到3．0mm时才开始有树干茎流出现。林冠截留量、树干茎流量和穿透量与降水量均呈正相关,相关系数序分别为0．7888,0．9577和0．9659;林冠截留率与林外降水量呈负相关,而树干茎流率和穿透率呈正相关,相关系数尺。分别为0．8356,0．8034和0．8742。     

西江中下游生态公益林对降水截留分配效应研究

为了评估生态公益林涵养水源服务功能,选择德庆县三叉顶自然保护区生态公益林,定位观测2006年6月～2007年6月100次大气降水事件的截留分配效应。结果表明,观测期内降水总量为1 317.60mm,林冠截留量、树干茎流量和穿透水量分别是318.37,87.85和911.38 mm,林冠截留率、茎流率和穿透率分别为24.16%,6.67%和69.17%。林外降水量大于1.3 mm时才能观测到穿透雨,林外降水量达到3.0mm时才开始有树干茎流出现。林冠截留量、树干茎流量和穿透量与降水量均呈正相关,相关系数R2分别为0.788 8,0.957 7和0.965 9;林冠截留率与林外降水量呈负相关,而树干茎流率和穿透率呈正相关,相关系数R2分别为0.835 6,0.803 4和0.874 2。     

南瓮河自然保护区落叶松林内降雨分配研究

通过对南瓮河国家级自然保护2012年6月15日—9月25日落叶松林降雨的观测,研究了穿透雨、树干径流和树冠截留之间的关系,结果表明:黑龙江南瓮河国家级自然保护区观测期间总降雨量为216.6 mm,穿透雨为121.6 mm,占总降雨量的56.2%,树冠截留量为62.5 mm,占总降雨量的28.8%,径流量为32.5 mm,占总降雨量的15%;随着降雨量增加,穿透雨和径流量增加,树冠截留量减小;随着冠层减少,穿透雨和径流量增加,树冠截留量减少;树干径流量取决于降雨量、降雨强度和树冠特征。     

官司河流域马尾松林林冠截留降水特征研究

本文通过统计分析法对官司河流域的马尾松林林冠截留、林内穿透雨以及树干茎流进行了研究。结果表明：在该林分中林内穿透雨量和树干茎流量在降雨量达到一定值后开始出现,并随降雨量的增加而以增加,并呈现线性相关关系。林冠截留量随降雨量的增加,呈幕函数关系上升,最终趋于饱和,而林冠截留率则随降雨量的增加而减少。     

我国林冠对降水再分配作用的研究进展

该文简单介绍了我国林冠对降水再分配作用的研究进展,包括林冠截留、穿透降雨、树干茎流的研究方法及影响因素和林冠截留的数学模型,并简要提出今后我国林冠对降水再分配作用研究的发展趋势。     

红松人工林不同间伐强度对降雨再分配的影响

为研究间伐对红松人工林水源涵养功能的影响程度,该文以本溪县草河口地区70 年生不同间伐强度(对照区、中度区、极强区)的红松人工林为研究对象,研究不同间伐强度对红松人工林树干径流、穿透雨及林冠截留的影响,结果表明:红松人工林的穿透雨、树干径流以及林冠截留都会随降雨强度增加而增加,穿透雨量随间伐强度增加而增加,不同间伐强度的穿透雨率差异显著(p<0.05),树干径流率差异不显著。林冠截留量随间伐强度增加而减小,且不同间伐强度的林冠截留率差异显著(p<0.05)。     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流*

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

三峡库区马尾松林穿透雨和树干茎流空间变异特征

【目的】探讨马尾松林下穿透雨和树干茎流空间分布特征及其影响因素,为准确量化马尾松林下降水分配过程以及水源涵养功能评价提供科学依据。【方法】2017年5—9月,在1个马尾松林下布设16个截面面积为3 000 cm~2的雨量收集器来观测穿透雨,选择27株马尾松标准木研究树干茎流的空间变异特征,应用Pearson相关分析研究冠层结构参数与穿透雨、树干茎流之间的关系,并用Monte Carlo抽样方法确定在一定误差范围内估测穿透雨所需雨量收集器的数量。【结果】研究期间林外总降雨量1 008. 4 mm,林下总穿透雨量和树干茎流量分别为829. 8和14. 4 mm,各占总降雨量的82. 3%和1. 4%;树干茎流量和茎流率均随降雨量的增加而增加,但茎流量变异系数随着降雨量增加而减小,且茎流量变异系数达到60%后趋于稳定,树干茎流量与树木的冠幅面积和胸径呈显著正相关(P0. 01);穿透雨率随降雨量增加而增加,穿透雨率达到87%后趋于稳定,用"S"曲线函数可较好地拟合穿透雨率与降雨量的关系(P0. 01);在测定样地中,穿透雨量存在较大的空间异质性,其变异系数随降雨量增加先显著降低而后稳定,两者用倒数函数拟合效果较好(P0. 01);冠层结构是影响穿透雨量空间变异的主要影响因子,但其作用因降雨量的大小而不同;叶面积指数、冠层厚度、测点距树干的距离以及冠层覆盖度均能影响穿透雨的空间分布,其中以叶面积指数对穿透雨量的影响最大;不同雨量级在相同置信区间达到相同的误差水平,所用穿透雨收集器数量不同,随着雨量级增大,用较少雨量收集器就可以达到相同的误差水平,当雨量级在0～10mm时,所用穿透雨收集器数量最多,即95%置信区间下,5%误差范围内,所需最少的穿透雨收集器数量为13个;雨量级在大于40 mm时,达到相同误差水平所用集水槽数量最少,即95%置信区间下,测的穿透雨值在5%误差范围内,所需最少的穿透雨收集器数量为6个。【结论】马尾松林下穿透雨量和树干茎流量空间变异特征同时受降雨特征和冠层结构特征的影响,且穿透雨量和树干茎流量的空间异质性均随着降雨量增大而减小,而后趋于稳定,但树干茎流量的空间变异系数稳定值大于穿透雨,冠层结构决定了林内穿透雨量空间分布的总格局,其中以叶面积指数与穿透雨率相关性最强,而胸径对树干茎流量的影响最为显著;本研究在参考降雨量级0～10 mm时,在95%或90%的置信区间下,若将穿透雨数值控制在5%误差范围内,在50 m×50 m样地内至少需布设13或11个3 000 cm~2收集器。     

闽东北鹫峰山天然黄山松林内降雨分配的研究

通过对闽东北鹫峰山雨期天然黄山松林内降雨分配情况进行观测研究,结果表明:在观测期间,总降雨量1622.12mm,穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别为1194.19mm、15.16mm和412.77mm,分别占总降雨量的73.62%、0.93%和25.45%.随着降雨量的增大,树干茎流量和茎流率、穿透雨量和穿透率、林冠截留量都增大,而林冠截留率降低.穿透雨量和总降雨量之间的关系为线性相关关系;茎流量和降雨量之间的关系也为线性相关关系;林冠截留量和总降雨量之间的关系为幂函数相关关系.     

林冠分配降雨过程模拟与模型 Ⅰ．常雨强下穿透降雨、树干径流和林冠截留模型

应用系统论方法．从连续方程出发推演出次降雨通过林冠的穿透降雨、树干径流和林冠截留三个过程模型均为ｎ＋１阶常系数微分方程。用方程表述穿透降雨和树干径流过程，旨在揭示林冠分配降雨特征与动态规律。以穿透降雨为例，其模型模拟结果与实验比较，相对误差不超过２％，与野外观测比较，多次平均相对误差为６％。笔者发现次降雨通过林冠这一多孔介质的穿透降雨、树干径流过程与电学中Ｒ－Ｌ－Ｃ电路暂态过程的方程具有同一形式。