杉木人工林的温湿效应

以连续多年的定位测定数据，研究了杉木人工林的温湿效应．结果表明：由于杉木林冠层的作用，使杉木林内形成了温度变化平缓，林冠层对地表温和土温的调节作用远大于气温；由于冠层的阻滞作用，使林内风速很小，乱流交换较弱，林木蒸腾蒸发的水气不易散失，造就了林内水气充沛、空气湿润的特征；杉木林内显热能的日平均波动在2％，杉木林内环境的潜热能占总温湿能的8％左右；杉木林具有这样的温湿特征是杉木林的结构特征、杉木林生理功能与环境相互作用的结果．     

贡嘎山暗针叶林生态系统林冠截留特征研究

林冠截留能力是反映森林与水关系的一个重要指标.该研究充分考虑林冠结构特征与降雨特性,采用机械布样与林分叶面积指数相结合方法,观测了贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落林内降雨.结果表明,林内降雨量与林外降雨量线性相关,其回归系数可用来估计林冠蓄水蒸发系数,而截距可以用来估计林冠蓄水容量;林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系.在原有预测季节或生长季林冠截留模型基础上,引入单场降雨平均强度,用叶面积指数修正林冠透水系数,建立新的林冠截留概念模型,能够较好地预测长江上游暗针叶林生态系统单场降雨的林冠截留特征.     

辽东山区人工红松林小气候的影响特征研究

采用对林外和林内小气候定位观测的实验方法,以辽东半岛站2013年9月—2014年8月的观测数据为基础,从温度、湿度、风速风向、降雨量、土壤温度(土壤深度:5cm、10cm、20cm、40cm、80cm)等因子对草河口人工红松林林外林内的小气候要素差异性分析,得出了以下结论:保温作用:林内对环境温度影响效果平均在4%左右;林外温度越是向极端情况发展时,影响的效果越显著;在不同土壤深度中,林内的各个土层温度都减小了土壤的温度变化;保湿作用:林内月平均湿度基本高于林外;林内平均提高环境湿度5%左右;林内外的湿度白天低于晚上,成U字形曲线;当外界湿度达到70%以上时,红松林有提高湿度的作用;当外界湿度低于80%时,红松林有降低湿度的作用;防风作用:红松林影响空气地表层的风速明显,平均降低35.5%的风速;涵养水源:林木生长的最旺盛期时对林外降雨影响效果是最明显的,减少降雨量在70%以上。红松生长的最旺盛期时对林外降雨影响效果是最明显的,减少降雨量在70%以上;林木对于降水的影响表现为:森林能增加大气的垂直降水;森林可以减少地表迳流;森林能增加水平降水。     

广东鹤山主要森林生态系统酸沉降影响现状研究

通过野外现场采样及室内分析方法,对广东鹤山主要森林生态系统酸沉降影响现状进行了研究。结果表明,鹤山森林生态系统林内降水、地表水和土壤酸化比较严重。林内降水pH值较低(<4.8)。通过降水析出的阳离子总量大于阴离子总量,林冠层负电荷相对较多,易吸附H+。地表水较之大气降水pH值有所升高,然而阳离子含量高,大量的营养离子流往林外。不管是针叶林还是阔叶林0～10cm层土壤都表现出很强的酸化现状,盐提pH值在4.0以下,土壤交换性酸含量高,而盐基饱和度却较低。酸沉降对鹤山森林生态系统影响较严重。     

祁连山山地森林消洪补枯作用及功能分析

根据20多年的观测研究,结果表明祁连山水源涵养林把夏秋季集中、过多的降水储存在土壤内或转化为壤中流、地下径流,把冬季降雪储存于林内,到春天随着天气回暖以冰冻形式和积雪形式储存的降水逐渐消融补给河川,有效的缓解了中下游地区春旱和夏秋洪涝灾害;山地森林消洪补枯作用在于森林通过林冠层、苔藓枯枝落叶层、森林土壤层对降水进行截留、吸收、储存、转化,使发源于山地森林覆盖区的河川枯水期径流量增大、洪水期径流量减少、水资源利用率提高;森林覆盖率为65%的流域相对于森林覆盖率32%的流域没有引起河川径流总量减少.     

桂西北喀斯特典型森林植被的小气候特征

森林小气候是森林生态效益研究的重要组成部分。采用常规气象观测方法,于2006—2010年在木论自然保护区典型森林内及其空旷地(林外)建立气象观测场,进行了主要气象要素的同步对比观测研究。结果表明:(1)森林内年平均太阳辐射能为107.8×104 W/m2,占林外的5.3%。(2)林内年平均气温及年较差依次为16.3℃和17.2℃,均比林外降低0.2℃。(3)林内0~20 cm土层年平均温度为16.7~17.1℃,分别比林外同一土层降低0.9~2.0℃;年较差为12.7~15.8℃,分别比林外同一土层降低3.2~4.4℃。(4)林内年平均降雨量及林冠截留量分别为1 275.7 mm和415.6 mm,分别占林外降雨量的75.4%和24.6%。(5)林内年平均蒸发量为293.3 mm,占林外的57.9%。(6)林内年平均相对湿度为84%,比林外降低2%。木论喀斯特森林削减了到达林内的太阳辐射能、降低林内温度,使林内温度变化缓和,同时减少了林内降雨量,使林内蒸发量减少等具有良好的小气候效应,但对林内的增湿效果不明显。     

华北土石山区油松人工林耗水分配规律

通过野外和室内试验相结合,对华北土石山区油松人工林耗水分配规律进行研究。结果表明:林分总耗水主要包括3个方面:林冠截留蒸发、植物蒸腾耗水和土壤物理蒸发耗水。油松林地总耗水为516.52mm,其中林冠截留占总耗水量的25.63%,土壤蒸发占22.15%,植物蒸腾耗水占52.22%,三者比例为1:0.86:2.04。油松平均林冠截留率为25.4%,平均透流率为64.4%,平均干流率为0.55%,干流雨、林内降雨和林外降雨有很好的线性关系。油松林枯落物最大持水量为1.5mm、枯落物年截水量为48.7mm,占总降雨的10.42%。油松林林内土壤水分蒸发为114.41mm,林外蒸发为197.70mm。油松林生长季林木蒸腾耗水量为269.74mm,6、8月出现两个峰值。     

全自动湿度场测试系统的研究

为了研究森林小气候及其对森生态系统中生物群体的某些生化过程、物化过程的影响，我们必须测定林内地面、林内、森冠内以及森冠表现与林冠上空的空气湿度，同样，为了控制木材快速干燥而又不产生变形开裂，控制粮仓不因湿度过大而繁衍霉菌，以及使药品库、织物库、果品库等充分发挥应有的效能，都要测量空气中不同位置的湿度，即空气的湿度场、着重从原则上，以框图的形式介绍了我们的研制的一种全自动湿度场测试系统。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林凋落物对土壤呼吸及其温度敏感性的影响

在哀牢山湿性常绿阔叶林内设置了对照和去除凋落物两个处理,研究凋落物对土壤呼吸的影响。结果表明:去除凋落物对土壤温度和湿度没有影响,但却使土壤呼吸速率显著降低了40.8%,使土壤呼吸温度敏感性降低了16.5%;凋落物呼吸与土壤温度和湿度均呈显著的指数性关系。     

山毛桃-侧柏混交林对侧柏的荫蔽效应

以侧柏(Platycladus orientalis)纯林为对照,研究了侧柏-山毛桃(Prunus davidiana)群落混交林初夏和秋季山毛桃荫蔽侧柏的小气候效应.结果表明,混交林对林内空气温度的午间降温效应不明显,而秋季降温效应随着郁闭度增加而增大,使侧柏小气候环境提高了湿润度,相当于生长季增加了26.5 mm的降水;初夏和秋季林内10 cm处地温日间呈持续增加趋势,最快速升温的时间点无论是初夏还是秋季,有山毛桃荫蔽的均提前0.5~1 h.最大升温速率均小于无荫蔽的处理;初夏林内空气相对湿度保持与气温位相相反的大陆性气候特征,而秋季这种日变化特征消失,林内空气相对湿度趋于稳定;午间适度荫蔽有利于提高侧柏幼苗净光合.研究得出结论:山毛桃-侧柏混交林能降低林内空气的蒸发力,减缓林内土壤升温幅度和速率,增加林内空气湿度,并平缓林内空气湿度的波动.     

基于冠层结构的森林土壤蒸发模型研究综述

土壤蒸发是森林水分平衡的重要支出项,因此对土壤蒸发模型的研究尤为重要,探索出一种参数设置简便实用的土壤蒸发模型将会对森林水分平衡的研究产生重要影响。系统介绍了国内外森林冠层结构、土壤蒸发模型的研究进展及其研究方法,分析评述了现有的土壤蒸发模型的可靠性、参数设置以及应用情况,提出了未来土壤蒸发模型的研究重点和发展趋势。     

川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发的时空变化

2019年4—9月,采用微型蒸渗仪测定长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发量;利用ETgage模拟蒸散仪监测林地局部蒸散量,对比分析长沙丘陵地区土壤蒸发量的时空变化,探讨土壤蒸发随气象因素和土壤含水量的变化关系。结果表明：长沙丘陵区油茶林土壤蒸发总量约为192.15 mm,日均为1.05 mm;不同空间位置上,阳面、绝对阴面、相对阴面的土壤蒸发量依次减少,平均值分别为1.14、0.98和0.94 mm/d;空气温度、地温、风速、太阳辐射强度、空气相对湿度对前期(4—5月)土壤蒸发量的影响依次减小,空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度、地温、风速对中期(6—7月)土壤蒸发量的影响依次减小,地温、太阳辐射强度、空气温度、风速、空气相对湿度对后期(8—9月)土壤蒸发量的影响依次减小;前期土壤蒸发量与土壤含水量的相关性较小,中期、后期土壤蒸发量与5 cm土层土壤含水量呈显著正相关,土壤蒸发前缘主要发生于0~5 cm土层;长沙丘陵区油茶林地局部蒸散量约为2.12 mm/d,局部油茶树蒸腾量约为1.11 mm/d,ETgage所测局部蒸散量与微型蒸渗仪测得的蒸发量变化趋势大体相同,且两者呈显著正相关。     

半干旱区华北落叶松林冠层蒸腾特征及其影响因子

准确量化半干旱区森林植被耗水特征及其影响因子对植被-水-土的综合管理至关重要。选择内蒙古大青山的华北落叶松人工林为研究对象,利用热扩散探针法监测树干液流,同步监测气象因子和土壤体积含水量。结果表明,研究期间华北落叶松冠层蒸腾存在明显月、季节变化,冠层蒸腾季节变化呈单峰曲线,冠层月蒸腾量（mm）为8月（55.08）＞7月（54.76）＞6月（48.76）＞5月（43.13）＞9月（40.20）＞10月（12.36）。华北落叶松林冠层蒸腾与气温、太阳辐射、大气湿度、饱和气压差、风速、土壤水分均存在极显著相关关系（P＜0.01）,回归分析表明气温、太阳辐射和大气湿度是影响冠层蒸腾的主要气象因子;基于边界线的分析表明,冠层蒸腾随太阳辐射、气温变化可用对数增长函数拟合,即随太阳辐射、气温增大,冠层蒸腾先快速后缓慢增大,达到阈值后趋于平稳;冠层蒸腾随大气湿度增加的变化遵循抛物线曲线,阈值为59.41%。次降水量对冠层蒸腾的影响存在差异,降水强度>10 mm的次降水量显著影响华北落叶松人工林冠层蒸腾。总体来看,气温、太阳辐射、大气湿度和降水是影响华北落叶松冠层蒸腾的主要环境因子。     

北京九龙山不同植被水源涵养作用的研究

通过对北京九龙山植被的一系列水文因子研究表明,在试区降雨稀少、土壤干旱瘠薄的立地条件下,良好的灌木植被同样具有良好的水源涵养作用,其林冠截持率、林下土壤渗透量以及枯落物持水量都不比本区乔木差,并提出了在本区营造水源涵养林应注意的问题。     

实例分析森林植被抗旱减灾的作用

森林植被具有调节气候、增加湿度、促进降水、蓄水保墒等功效。该文以哈尼梯田、元阳退耕还林、竹溪造林为例,阐述了森林植被在抗旱减灾中的作用。     

天山中段天山云杉林森林小气候特征研究

采用对林外和林内小气候定位观测的实验方法,以天山生态站2005,2006年的观测数据为基础,从大气温度、大气相对湿度、土温、蒸发量、风向风速、辐射量和照度等因子对天山生态站区林外林内的小气候要素差异性进行分析。结果表明：天山云杉林对小气候要素的影响是非常明显的,林内大气温度、土温、蒸发量、辐射强度、光照强度要比林外小,而相对湿度比林外大。利用SPSS（V11.5）软件统计分析表明,天山云杉林对土温和蒸发量的影响比对大气温度和湿度的影响显著。     

北京密云油松人工林降水化学性质研究

为了揭示北京密云水库库区水源保护林涵养水源、改善水质的作用机理和规律,为北京密云水库库区水源保护林的经营与管理提供理论依据.在密云水库水源保护区上游油松人工林样地中,分别收集林冠、树干、枯落物层和土壤层雨水进行水化学性质分析.结果表明:大气降水中化学元素含量变幅较大,加权值排序为:Ca>N>K>Na>Mg>Fe>P>Zn>Cu>Mn,其加权平均值之和为10.817 mg/L;大气降水经过油松林林冠、树干、枯落物层及土壤层后,化学元素含量加权平均值之和分别为14.011、29.165、20.724和51.704 mg/L.由此可知,大气降水经过林层后,尽管各化学元素含量变化不一,但总含量却呈增加趋势,特别是经土壤层后增幅更大.     

气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响

【目的】研究太湖地区气象因子对旱作农田土壤水分的影响程度,厘定影响农田土壤水分的主要气象因子,为气候变化背景下农田水分管理提供科学依据。【方法】提取野外试验研究平台的旱作物生长季监测数据（逐日气象资料和土壤水分资料）,采用相关分析、逐步回归分析和通径分析等方法进行统计分析,计算直接通径系数和间接通径系数、决策系数。【结果】（1）供试实验基地农田土壤水分与日降水量、日蒸发量、日照时长、平均风速及日最大空气湿度等因子分布呈极显著正相关和负相关（相关系数分别为0.648、-0.566、-0.454、-0.331及0.371）,但与日最高气温不显著相关;（2）通径分析表明,气象因子对旱作农田土壤水分的直接影响大小顺序为：日降水量＞平均风速＞日照时长＞日蒸发量＞日平均空气湿度＞日最低气温>日最小空气湿度＞日最高气温＞日最大空气湿度＞日平均气温,但计算的决策系数表明,日降水量对土壤水分的综合决定能力最大;（3）通过逐步回归分析,得到了旱田土壤水分的气象因子多元回归模型：Y=10.174+0.386X4+1.095X7-0.509X8-0.766X9-0.345X10（R2=0.912,P<0.01）,达极显著水平。【结论】气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分具有显著的控制作用,其中降雨量的影响最为主要。建立的多元回归模型可以用来预估气象因子变化下旱作农田土壤水分变化,但还需要更长时期监测的验证。     

黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态

【目的】研究黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态,为当地森林的经营管理提供理论依据。【方法】通过对陕北黄龙山林区典型油松人工林的长期水文定位观测,以采伐上层乔木后自然恢复的灌草地（以下简称“采伐地”）为对照,研究油松林在中龄林-近熟林-成熟林过程中林冠层对降水的再分配、枯落物层对降水的截留率及其对产流与产沙量和土壤储水量等的影响。【结果】从中龄林到成熟林,油松林冠年截留率由17.0%增加到29.7%,其年平均截留率为采伐地灌草层的5倍左右;油松林树干年茎流率平均为2.8%,且与林龄、年降水量关系不明显;油松林枯落物层对降水的年截留率约为9.7%,随林龄变化保持稳定,且与采伐地差异不显著;油松林地多年平均径流深和产沙量分别为1.76 mm/年和1.11 t/(km²·年),采伐地较油松林地分别高出10.4%和100%;油松林地0～300 cm土层年均土壤储水量为420.1 mm,较采伐地减少139.2 mm,且随林龄增加以1.8 mm/年的速率下降。【结论】油松人工林由中龄林到成熟林的发育过程中,冠层截留降水能力显著增加,年径流深、土壤储水量呈微弱下降趋势,而枯落物层截留率、林地产沙量等则无明显变化;油松林显示出强大的水土保持功能,采伐上层乔木保留地被物层不会导致严重的水土流失;通过合理间伐,可以减轻林地径流深和土壤储水量逐渐减少的不利影响,改善林地水文状况。