广州流溪河流域毛竹林的水文生态效应

为了了解毛竹林Phyllostachys pubescens的水文生态效应,对广州流溪河流域毛竹人工林进行大气降水、林内透雨、竹秆茎流、林下枯落物持水能力及土壤水分物理性质的测定和计算。结果表明：林外总降水量为267．4mm时,林冠截留量为67．6mm,林冠截留率为25．3％,秆茎流量为18．1mm,茎流率为6．8％,林内透雨量占总降水量的68．0％。林下枯落物层的最大持水量为1．406mm,平均最大持水率为212．6％,林下枯落物持水量与浸泡时间呈对数相关关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系。林下0～20cm层土壤饱和蓄水量为122．1mm。土壤水分入渗速率与时间也呈幂函数关系。图3表2参15     

哀牢山常绿阔叶林林冠的截留特征

为了评估亚热带常绿阔叶林的水源涵养服务功能,选择哀牢山典型的原始常绿阔叶林,定位监测了林冠层对1a中共144次降雨的截留分配效应。观测期间降水总量为1707．8mm,穿透雨量、茎流量和林冠截留量分别是1421．8,15．4和270．6mm,穿透雨率、茎流率和截留率分别为83．3％,0．9％和15．8％。总降雨量大于3．7mm时才观测到林内牙透雨和树干茎流,“漏斗”状的林冠结构和持续的降雨,均可造成穿透雨量大于林外大气总降水量,而树木较大分枝角度和较多附生物,可能使有些胸径和冠幅较大树木的树干茎流量反而更小：穿透雨量和茎流量、林冠截留量与降水量均呈显著的线性正相关（P〈0．01）,而林冠截留率随降水量增大而减少;降雨特征和林分特征是影响林冠截留的主要因素。     

长三角地区马尾松林降雨再分配特征

【目的】为深入研究马尾松林降雨再分配格局,加深对马尾松林水文效应机理的认识,为长三角地区水源涵养林树种的选择以及经营、管理提供理论依据。【方法】对长三角地区冬季、春季、秋季马尾松(Pinus massoniana)林大气降雨量、穿透雨量以及树干径流量进行了定位观测,利用水量平衡方程计算得出林冠截留量。通过相关性分析筛选出影响降雨再分配的主要因子为降雨量和降雨强度,分别分析了降雨量与穿透雨、树干径流、林冠截留之间的关系,降雨强度与3者之间的关系,以及叶面积指数与穿透雨、树干径流之间的关系,建立了降雨量、降雨强度与马尾松林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量之间的回归模型。【结果】2012年10月至2013年6月长三角地区马尾松林外降雨累计792.6 mm,研究区以小雨量、低强度的降雨事件为主,马尾松林内累计穿透雨量584 mm,占降雨量比例的73.7%,马尾松林累计树干径流量7.426 mm,占降雨量的0.94%。林冠截留量201.17 mm,占降雨量的25.38%。【结论】马尾松林形成穿透雨的最小雨量为1.18 mm,形成树干径流的最小雨量为4.73 mm。本研究成果为长三角地区马尾松林对降雨再分配功能及影响提供基础数据支撑。     

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。     

长汀不同郁闭度马尾松林降雨淋溶养分输入特征

降雨淋溶过程对森林生态系统养分循环具有重要影响,是水土流失区土壤养分的重要来源之一。为探究降雨淋溶过程对南方红壤侵蚀区马尾松林养分输入特征的影响,以福建长汀不同郁闭度(0.2,0.4,0.6,0.8)马尾松林为研究对象,利用自制的降雨采样装置,采集不同郁闭度马尾松林大气降雨、穿透雨和树干茎流样品,测定分析N、K、Ca、Na、Mg和Mn 6种元素。结果表明:大气降雨经过冠层再分配后,除Ca元素外,各养分元素含量在穿透雨和树干茎流中均随郁闭度的增加而增加;树干茎流中Ca元素含量则以郁闭度0.4最高,郁闭度0.6最低;在冬季或者降雨量较少的月份郁闭度过高会使养分含量降低。随着马尾松林林冠层密度增大,吸附粉尘等干沉降物质的量增多,导致降雨淋溶时各元素含量增大,从而增加马尾松林养分输入,促进养分循环。     

修正的Gash模型在大兴安岭北部山地樟子松林林冠截留中的适用性

为验证修正的Gash模型在大兴安岭北部山地樟子松林林冠截留中的适用性,基于2011年和2012年的气象、林分和降雨观测数据,利用修正的Gash模型对林冠的截留效应进行了模拟研究。结果表明,研究期内大气降雨总量为493.12 mm,林冠截留总量为122.65 mm,穿透雨总量为368.34 mm,树干茎流总量为2.13 mm。运用模型模拟的穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别为378.07、4.02和111.03 mm,林冠截留模拟值低于实测值11.62 mm,相对误差为9.48%,实测值与模拟值有着较好的一致性,说明修正的Gash模型适用于对大兴安岭山地樟子松林林冠截留的模拟。     

元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应

将元谋干热河谷新银合欢林对降雨的再分配过程分成了林冠截流、枯落物截流、土壤截流和地表径流4个层次,对其降水截流效应进行了研究。结果表明:林冠最大截流量为8.1 mm,平均截流量为4.5 mm,最大截流率为56.1%,平均截流率为32.6%,当降雨量大于20 mm时,截流率随着降雨量的增大而迅速下降。林内枯落物最大持水量为8.14~20.33 mm,平均为12.52 mm,为干重的2倍以上,枯落物截流降雨150.2 mm,占降雨收入的24.48%。土壤最大蓄水量可达219.9 mm,裸地为182.6 mm,土壤截流为219.9mm,占降雨收入的35.82%。新银合欢林地表径流为43.4 mm,占降雨收入的7.07%,而裸地对照区的地表径流为413.2 mm,占降雨收入的70.3%。人工林群落的地表径流比裸地低63.19%。通过林地的层层截流,有效地降低了土壤侵蚀,具有较好的水文效应。     

丹江口库区松柏混交林水文生态效应研究

2005～2006年在丹江口库区对马尾松与柏木混交林的林冠层、凋落物层和土壤层3个生态作用层次进行了水文生态效应研究,并以荒坡地作为对照比较,结果表明:松柏混交林相对于荒坡地具有明显的水土保持作用,观测期内松柏混交林林冠层截留量占降雨总量的21.85%;林下凋落物数量为13.11 t/hm2,最大持水量为2.27mm;林地0～20 cm层土壤总持水量为788.0 t/hm2;地表径流量削减了51.32%,含沙量削减了92.37%。     

三峡库区几种林下枯落物的水文作用

该文通过对三峡库区 3种森林类型 (松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林 )林下枯落物储量调查分析及其持水特性试验 ,得到不同森林类型林下枯落物储量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数 .结果表明 ,栓皮栎纯林林下枯落物储量最大 (10 7t hm2 ) ,其后依次为松栎混交林 (10 1t hm2 )、马尾松纯林 (5 8t hm2 ) .松栎混交林林下枯落物未分解层最大持水量为 3 0 9mm ,栓皮栎纯林为 2 95mm ,马尾松纯林为 1 4 6mm .松栎混交林林下枯落物半分解层最大持水量为 3 0 3mm ,栓皮栎纯林为 2 37mm ,马尾松纯林为 0 99mm .研究结果还表明 ,在同为中龄林条件下 ,三峡库区针阔混交林林下枯落物持水能力大于阔叶树纯林或针叶树纯林林下枯落物持水能力 .在只有林下枯落物覆盖情况下 ,不同森林类型林内不产生水分下渗和地表径流时的最大降雨量和最大雨强分别为 :松栎混交林林地 6 12mm ,7 0 0 0mm h ;马尾松纯林林地 2 4 5mm ,1 76 0mm h ;栓皮栎纯林林地 5 32mm ,6 2 0 0mm h .     

小陇山林区日本落叶松人工林林冠截留特征

2011年4月—10月7个月在秦岭西段小陇山林区对25年生日本落叶松人工林共33次降水事件的林冠截留特征定位观测,期间,林外大气降水总量为951.30 mm,林冠截留率、树干茎流率、穿透率分别为16.63%、0.86%和82.51%; 不同雨量级分析,穿透降水量和穿透降水率、树干茎流量和树干茎流率、林冠截留量均随着总降水量的增加呈递增趋势,而林冠截留率则随着大气降雨量和林内净降水量的增加呈递减趋势。比较相近雨量下的不同降雨强度林冠截流变化,降雨强度越大林冠截留量和截留率越小,表明持续时间较短强度大降雨,林冠截留量少,截留率亦小; 强度小历时较长的降雨,截留量和截留率都大。当林外降水量> 0.5 mm时才观测到林内穿透雨。树干茎流的变化幅度不大。     

南方红壤区马尾松林冠对降雨雨滴特性的影响

降雨是土壤侵蚀的主要影响因素,降雨动能是土壤侵蚀最重要的动力来源。降雨经过林冠层后,由于受到林冠的再分配作用,雨滴特性(雨滴大小、雨滴终点速度和雨滴动能)发生改变,进而改变林下土壤侵蚀特征。为探讨南方红壤区典型树种马尾松林冠对林下土壤侵蚀的影响机制,于2014年5—6月期间在福建长汀县观测了5场有代表性的天然降雨,采用滤纸色斑法对马尾松林内外的降雨雨滴同时进行观测,并汇总分析不同降雨条件下林内外的降雨雨谱,研究结果表明:1)与林外雨滴相比,林内雨滴数量增多,分布范围变大。林外雨滴数量为1 346个,林内雨滴数量为1 608个,比林外多19.5%;林外雨滴直径的大小分布范围是0.6~5.7 mm,林内雨滴直径的大小分布范围是0.4~6.1 mm。2)马尾松林下不同大小雨滴的分布呈双峰曲线,2个峰值对应的直径分别是1.5、3.6 mm,林外不同大小雨滴的分布呈单峰曲线,峰值对应的直径为1.8 mm,林内雨滴中数直径(3.2 mm)比林外(2.0 mm)高60.0%。3)雨滴直径(d)＜2.0 mm时,林内外雨滴终点速度相似,d≥2.0 mm后,林内雨滴的终点速度开始低于林外,且二者间的差异随雨滴直径的增加由0.6%逐渐增加到2.0%。4)人工马尾松林是南方红壤区植被恢复与重建的一种可行途径,降雨经林冠层后,受林冠截留和林冠高度的影响,降雨动能减少了21.8%。该研究可为南方红壤区马尾松林下土壤侵蚀机理的研究提供科学依据。      

重庆四面山森林枯落物和土壤水文效应

该文对重庆四面山林地枯落物及土壤的水文效应进行了初步研究.结果表明:四面山林地枯落物的年蓄积量为 6.8～20.21 t/hm2，最大持水量在1.8～4.6 mm之间，其中石栎林、天然阔叶林枯落物具有较强的持水作用，而马尾松林下枯落物的持水能力较弱.应用幂函数方程拟合了不同林分枯落物累积吸持水量与吸持时间之间的关系.土壤物理性质测定表明:四面山林地土壤具有较强的持水能力，1 m深土壤的饱和持水量在784～1887 mm范围内变动.土壤入渗实验表明:林地土壤的入渗性能强于对照荒地.回归分析表明:土壤入渗速率与入渗时间之间存在显著的幂函数关系.      

江西大岗山常绿阔叶林水文生态效应的研究

采用水量平衡方法和小集水区技术,利用2000年5月至2004年6月的观测资料,对大岗山林区常绿阔叶林生态系统的水文生态效应进行了研究。结果表明:(1)在林冠层水量平衡中,穿透水量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降水量的76.8%、5.4%和17.8%,单次降水过程中穿透水量、树干茎流和林冠截留量占降水的比例范围分别为0～80.1%、0～10.6%和9.4%～100%。(2)常绿阔叶林林地枯落物厚度约为3cm,现存量为17200kg/hm2,有效持水量为3.21mm,不同森林类型林地枯落物的最大持水量大小顺序为马尾松人工林>常绿阔叶林>杉木人工林>毛竹人工林。(3)常绿阔叶林具有良好涵蓄水源和保持水土的水文生态功能以及调蓄径流、抵御旱涝自然灾害的生态效应,其水文生态功能的综合调节能力达129.31mm。     

南方水土流失区马尾松林降雨截留再分配特征与修正的Gash模型模拟

以我国南方典型水土流失区福建省长汀县河田镇马尾松林为研究对象,观测2018年5-11月降雨情况,分析马尾松林降雨截留再分配特征,以修正的Gash模型模拟林冠截留、树干茎流、穿透雨。结果表明,观测期间研究区共发生90次降雨,累计林外降雨量1 191.0 mm、穿透雨1 017.7 mm、树干茎流15.4 mm、林冠截留156.9 mm,且以低强度、小雨级降雨事件为主。林外降雨量与穿透雨、树干茎流呈线性正相关,与林冠截留呈对数关系。以修正的Gash模型模拟林冠截留量、树干茎流量、穿透雨量的均方根误差（RMSE）分别为1.38、0.15、1.34 mm,估测精度（RM）分别为84.53%、78.46%、98.04%。在-50%~50%变化范围内分析修正的Gash模型参数敏感性,模型参数敏感性顺序为平均降雨强度（R）>郁闭度（c）>林冠饱和下平均蒸发速率（E）>树干持水能力（S_t）>树干茎流系数（P_t）>林冠持水能力（S）。     

桥山油松天然林水文效应的研究

探讨了３０年生油松天然林的水文效应。林冠截留量占大气降雨量２０．０２％,林内降雨量占７７．１５％,树干径流量占１．８０％;凋落物层的饱和持水量４．４７ｍｍ,有效持水量２．６１ｍｍ;年地表径流量６．６４１～１０．９９１ｍｍ,径流率１．２２％～１．４１％。     

六盘山油松人工林的水文生态效应研究

于2005年5月下旬到11月中旬在宁夏六盘山西坡蝉塔山杏儿圈小流域对人工油松林的水文生态效应进行观测研究，结果表明，试验区在大气降水量为352．5mm时，人工油松林林冠的截留量为51．0mm，截留率14．5％；树干茎流量按树冠投影面积为0．2002mm，占大气降水量的0．0568％；林地枯落物的降水截留量为90．5mm，截留率达25．7%；林地的降水产流量为3．83mm，为无林地的1／4。降水量与林冠截留量呈对数关系，与干流量呈线性关系，与枯落物截留量呈指数关系，与坡面产流量呈线性关系。     

5种主要森林类型涵养水源能力比较研究

从林冠层、凋落物层及土壤层3个生态作用层次对三峡库区莲峡河小流域5种主要森林类型的涵养水源功能进行了定量研究 结果表明: 林内透雨量、树干径流量与降雨量、降雨强度呈二元线性关系; 林冠截留量与降雨量呈幂函数关系 林冠截留率为16 34%~27 43%, 平均为22 15%, 依次为针阔混交林>马尾松林>针叶混交林>柏木林; 凋落物储量为10 52~21 90t·hm-2, 平均为17 61t·hm-2, 依次为针阔混交林>马尾松林>柏木林>针叶混交林>灌木林; 凋落物最大持水量为2 66~4 19mm, 平均为3 48mm, 依次为柏木林>针叶混交林>针阔混交林>马尾松林>灌木林; 土壤层非毛管蓄水量为34 68~ 44 16 mm, 平均为40 35mm,依次为柏木林>针阔混交林>针叶混交林>马尾松林>灌木林; 各种森林生态系统能够截留的降雨量总量为377 6~494 6t·hm-2, 平均为446 56t·hm-2, 柏木林的涵养水源功能最好, 针阔混交林、针叶混交林、马尾松林次之, 灌木林最小     

长三角地区杉木林降雨再分配特征

对长三角地区丰水季杉木Cunninghamia lanceolata林大气降雨量、穿透雨量以及树干径流量进行了定位观测,利用水量平衡方程计算得出林冠截留量。通过相关性分析筛选出影响降雨再分配的主要因子为降雨量和降雨强度,分别分析了降雨量与穿透雨、树干径流、林冠截留之间的关系,以及降雨强度与三者之间的关系。结果显示:2012年4月至9月长三角地区杉木林外降雨累计470.7 mm,研究区以小雨量、低强度的降雨事件为主,杉木林内累计穿透雨量344.1 mm,占降雨量的73.1%,树干径流总量10.3 mm,占降雨量的2.2%,林冠截留量达到116.3mm,占降雨量的24.7%。建立了降雨量、降雨强度与杉木林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量之间的回归模型,利用拟合出的方程,可得出杉木林形成穿透雨的最小雨量为0.9 mm,形成树干径流的最小雨量为4.1 mm。     

宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林枯落物层水文特性

对宝天曼自然保护区不同林龄锐齿栎林下枯落物层蓄积量、自然含水量和持水过程进行了研究.枯落物蓄积量幼龄林、中龄林、成熟林分别为14.61,15.60,13.99 t·hm-2;不同林龄枯落物中占比重最大的均是叶,其次是枝;各林龄林分枯落物最大持水量均是未分解层小于半分解层,未分解层最大持水率是200％ ～ 219％,半分解层最大持水率是216％ ～ 279％;3种林龄林分枯落物层最大持水量排序为中龄林＞幼龄林＞成熟林;3种林龄枯落物层有效拦蓄深分别为2.50,2.83,2.21 mm.     

三峡库区莲峡河小流域马尾松林冠降雨截留模拟研究

以莲峡河小流域内马尾松林为研究对象,对林分样地进行降水截留实测与模拟研究,结果表明林内穿透雨量与降雨量呈线性相关;穿透系数与降雨量呈对数相关;林冠截留量与降雨量呈指数相关;截留率与降雨量呈对数相关;而林冠截留量与降雨量、降雨强度呈多元线性相关。在此基础上建立了穿透系数、树干茎流率和降雨强度而预测林冠截留量模拟模型,实测表明该模型能比较准确地估算马尾松林分的林冠截留量。