我国与森林植被和水资源有关的环境问题及研究趋势

我国存在水资源数量不足和时空分布不均、水质下降、水环境恶化、旱涝灾害频繁、水土流失严重等生态环境问题;增加森林植被是解决水资源水环境问题的重要途径,我国正在进行空前大规模的林业生态环境建设,非常需要生态水文学的科学理论和技术支持。已有的森林水文学研究结果存在内容完整性和系统性差、尺度偏小、过程单一、缺乏对森林植被的水分稳定性认识、不能预测森林植被的区域水文影响等不足,还没有形成能有效指导调控林水关系和进行流域水资源管理的成熟理论和技术;未来需要加强的研究重点,包括鼓励跨部门和跨学科的交叉、森林植被的耗水特性和水分稳定性、森林水文作用的形成机理及其尺度效应和尺度转换、森林植被对区域水文影响的预测和评价、森林对水质的影响及作为重要水源保护区和流域水资源管理途径的森林植被建设技术等。     

不同季节麻栎树干贮水量的动态变化

森林个体和群体耗水特性对区域水量平衡的影响是评价森林生态效应的重要依据.以往有关林木耗水的测定技术和计算方法已经取得较大进展,在单枝、叶片、单木、林分空间尺度上逐渐趋于成熟 (刘奉觉等,1997;孙慧珍等,2004),应用上述方法研究林分个体和群体的耗水性已经成为近年来林木水分生理生态和森林水文的研究热点.     

竹林水文生态效应研究综述

竹子作为我国重要的森林资源，在各主要竹产区发挥着巨大的经济功能，已形成处于世界领先水平的竹产业体系。然而，现行的竹林经营措施多是以获取最大经济效益为目标体现，一定程度上忽视了竹子良好生态功能的发挥。本文综述了竹子种群和群落结构及土壤、气象等生态因子对竹林水文生态效应的影响研究，阐明了竹子在我国区域生态环境保护方面的重要作用，并对竹林水文生态效应研究进行了展望，指出应加强竹林水文生态学领域的深入研究，实施分类经营、定向培育，以经济、生态效益并重为竹林经营的指导方针。     

森林植被变化的水文生态效应研究进展

从森林植被变化对水量、径流泥沙和水质的影响等方面介绍了国内外森林植被变化水文生态效应研究进展。从世界各国的研究来看,普遍的研究结论认为森林减少可以增加流域年产水量;森林植被可以较大幅度地减少径流泥沙含量;森林植被参与生物地球化学循环,可以有效地改善溪流水质状况。由于影响森林水文生态效益的环境异质性的普遍存在,森林植被变化水文生态效应影响程度在不同水文生态区差别很大,因此,要想将一个地区森林植被水文生态效应研究结果可靠地外推到其他地区其他流域,必须重视森林水文生态过程动力学机制的研究。     

祁连山水源涵养林生态水文研究概述

以祁连山水源涵养林为研究对象,基于森林生态水文学理论,充分利用祁连山森林生态站长期生态监测数据及其研究成果,在流域尺度上,围绕水源涵养林的重要性、研究历程和研究成果及经验进行论述。内容涉及森林水文、森林气象、冻土水文等领域,尤其关注了祁连山水源涵养林区水分动态及时空分配、森林对降水及河川径流的调节、多年冻土和季节性冻土的水文作用等方面的研究。     

济南市南部山区三川流域水文生态效应分析

在GIS支持下,对三川流域3年的不同景观结构的水文生态效应进行了初步分析,研究表明不同景观要素的林冠截留量、枯枝落叶层厚度、土壤蓄水能力及土壤入渗率等存在差异,导致不同景观要素对水分的再分配和运移能力相差较大,三川流域3年不同的森林景观结构,致使该流域产生了不同的水文调节能力,1995年该流域的水文调节能力较强,而2004年的水文调节能力相对较弱,有林地的面积比例,尤其是阔叶林的面积比例在该流域3年的水文效应差异中起着重要作用。而在森林总面积相同的情况下,大斑块面积的森林更有利于水源涵养,在研究区进行小面积的造林,其水文调节功能并不理想,而大范围实施效果会更明显。     

森林凋落物特性及对土壤生态功能影响研究进展

森林凋落物组分从植物体返还到土地为地表分解者提供物质基础，是森林植物和土壤生态系统之间养分循环与能量传递的主要环节之一。文中通过整理现有森林凋落物特性及对土壤理化性质影响的相关研究成果，综述凋落物对土壤水文、土壤碳库、土壤养分、土壤酶活等物理和化学性质及土壤生物等多方面的影响，分析目前研究的不足并提出研究展望，以期为未来有效利用森林凋落物、提高土壤生态功能和更好地经营森林提供参考。     

森林流域水文过程研究进展

指出了森林水文循环是森林联系气候对森林生态系统产生时空变化影响的重要因子。森林水文过程的研究以流域尺度为大多学者研究所接受,但如何正确地描述或者评价森林生态水文过程对于准确理解流域生态系统水循环及其对全球气候变化响应机制是其基础性关键。基于此,总结归纳了前人成果,以流域尺度森林水文过程的几个关键过程(林冠截留、蒸散、土壤蓄渗及径流)为基点,梳理了4个过程的衡量理论及方法,并提出了建立模型、水文过程的参数修正、结合GIS等技术进行流域尺度的模拟以及结合氢氧同位素技术对森林水文过程的溯源刻画将是正确理解森林流域水文过程机制的发展趋势,但现今仍存在如何将流域尺度外推于区域尺度乃至全球尺度这一科学问题。     

祁连山气候及水资源有关的环境问题研究现状

通过对祁连山气候及水资源有关的研究,发现了气候的年际变化以及水资源研究方面的成果日益增多,这将为西北干旱半干旱区解决水资源紧缺的状况提供一条可能的途径;为跨部门和跨学科的交叉研究、森林植被的形成机理及其尺度效应和尺度转换、森林植被对区域水文影响的预测和评价,以及森林植被动态监测技术提供理论依据。     

从第21届国际林联世界大会看全球“森林与水”研究进展

从森林的水文生态功能研究、林业生产经营活动对林地土壤侵蚀的影响研究、高新技术在森林水文学研究中的应用、森林生态系统的水文生态模型研究等4个方面论述了第21届国际林联世界大会关于“森林与水”的研究进展。从森林生态系统的观点出发,结合森林的结构和功能以及生产力和系统能量及物质循环的研究,揭示各种森林水文现象发生和发展的规律及其内在联系,依然是森林与水关系研究的基本思路,尤其是森林植被对集水区水量平衡和水土流失的影响及尺度转换、森林流域经营和生态系统管理、遥感和稳态同位素等新技术在森林水文学研究中的应用、现代森林水文学研究中的模型和模拟技术等,将是21世纪“森林与水”研究的前沿问题。     

浙西生态保护区森林对径流量影响

通过对浙西生态保护区昌化溪流域长年降雨量、径流量、森林覆盖率和气温数据分析，评价该流域不同季节森林对河川径流量的影响，认为昌化溪流域森林对径流量的正效应，主要是由夏季森林反射太阳辅射引起的，决定径流量增减的主要因素是降雨量和气温。     

基于耗水量的晋西刺槐人工林密度调控研究

根据样地调查、解析木和气象资料,拟合了晋西刺槐(Robinia pseudoacacia Linn.)人工林基于耗水量的幂函数密度调控模型。其中,以单株材积连年生长量和单株胸径连年生长量表示的模型拟合效果较好。研究表明,干旱、半干旱区有必要在传统密度控制图基础上,以水分资源环境容量为基点,以不同林龄水分消耗与降水资源平衡原则,制定基于降水量的不同林龄林分密度控制图。     

森林覆盖率对区域降水的影响

本文通过对江淮丘陵、皖西山区和淮北平原的不同时期的森林杠益率与降水量的分析,结果表明随森林覆盖率的增加,年平均降水量呈增加趋势,森林覆盖率的增加,有得调节降水,减少旱涝灾害。森林覆盖率对过程性降水影响小,对局地性降水影响大。     

影响黑龙江省夏季林火的关键气象因子分析

利用2001～2009年黑龙江省夏季林火资料和同期林区气象观测资料,采用主成分分析方法确定了月降水量和月无雨日数、月平均温度及14时月平均风速是影响夏季林火的关键因子,其中降水量是最重要的影响因子,其次是温度因子和动力因子,夏季的温湿状况以及动力条件是决定夏季林火是否发生的关键;根据温湿因子综合分析发现,夏季林火多发生在暖干型气候背景下,即气温高降水少的月份,而且这种形势下发生的火灾往往持续时间长、过火面积大、造成的损失严重。     

森林水文学的研究进展与展望

引述了森林水文学的一些概念,回顾了森林水文学研究的发展简史,概述了国内在森林对降水的影响、森林的水源涵养作用、枯枝落叶层持水能力、林地土壤持水能力、林地蒸发散和森林对径流影响等方面的研究现状,并对今后森林水文学的发展作了展望。     

论森林生态系统与降水的关系

降水与森林生态系统是作用与反作用的关系。因为降水量决定森林植被的存在与否 ,其次才是森林生态系统的水文功能发挥调节降水。但这种反作用是有限的 (如增加降水频率 ,减弱雨强而对年降水量无显著影响 )。事实上 ,规律性的大气环流与大地形及局部地形共同决定水汽的输送路径和输送量 ,从而决定降水总量。植树造林的根本目的是利用森林生态系统的水文生态功能和森林植被—土壤系统的水分涵养功能而产生的“时滞”效应 ,为水资源的有效利用创造条件。     

森林的价值观

本文讨论了森林价值观的意义、现代科学对森林价值的研究水平、森林价值观的历史发展,论述了单纯经济价值观和分工价值观的后果及其局限性。森林的多重价值观以森林的多重价值具有紧密联系为基础。没有一个健康的生态系统,就没有生物多样性和良好的环境,也就谈不到林产品的持续生产。当前,以多重价值观为基本出发点的林业经营体系正在形成。     

尖山河流域不同植被类型坡面产流产沙量研究

对云南省玉溪市小尖山流域径流小区进行定位观测试验,对珠江石灰岩溶地区的不同植被类型坡面产流产沙量进行分析,结果表明：①该小流域降雨量年内分配不均,雨季（6—9月）占全年降雨量的83．2％,当降雨量大于5mm或10min雨强大于9mm／h时都会使该流域坡耕地发生产流．②灌草丛和次生林比坡耕地减少产流54．29％和92．06％,比人工林减少产流52．78％和87．13％．4个径流小区的产流大小顺序为：坡耕地〉人工林〉退耕地-灌草丛〉次生林．③土壤侵蚀量随着径流量的增加而增加,灌草丛和天然次生林分别比坡耕地减少土壤侵蚀量95．96％和99．02％,比人工林减少土壤侵蚀量64．60％和91．40％,其大小顺序与产流量一致．坡耕地、人工林、灌草丛的侵蚀量主要是由几次单次侵蚀贡献的,而次生林则是平均贡献．因此次生林防止水土流失的效果最好,在建立人工林时,应该考虑合适的复层结构,乔灌结合才能达到水土保持的最佳效果．     

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。     

森林土壤呼吸对降雨脉冲的响应研究进展

森林生态系统的土壤碳储量是陆地生态系统碳库的重要组成部分。土壤呼吸则是土壤碳库参与陆地碳循环的主要方式,其受到诸多生物和非生物因子的综合调控。偶发性降雨会引起森林土壤湿度的瞬间增加,进而导致土壤呼吸速率的快速提高。文中介绍了森林土壤呼吸及其组分,综述了降雨脉冲效应的特征和诱导机制（包括物理替代机制、微生物代谢机制、土壤养分限制机制及光化学调控机制等）,分析了当前降雨脉冲研究存在的不足并展望了未来的研究重点,认为森林生态系统是未来开展降雨脉冲效应研究的重要方向,探究森林土壤呼吸不同组分对降雨脉冲的响应差异与机制也是潜在的重要研究方向。