湖南第2代杉木幼林的水文学过程及养分动态研究

采用小集水区技术和定位研究方法 ,根据连续 3a观测所取得的数据 ,对湖南会同第 2代杉木幼林的水量平衡和养分元素的地球化学循环进行了研究。结果表明 :该森林生态系统年降雨输入为 1170 6mm ,其中 3 5 3mm以树干茎流形式进入林地 ,占降雨量的 0 3% ,林内穿透水为 10 17 3mm ,占 86 9% ,另外林冠年截留量为 149 77mm ,占年降雨量的 12 8%。以径流形式流出该系统的水量为 42 8 0 5mm ,占年降雨量的 36 5 7% ,其中地表径流和地下径流分别占总径流的 4 31%和 95 6 9%。系统另一输出形式蒸散量为 86 2 6 4mm ,为年降雨量的 6 2 2 %。在该森林生态系统中 ,由降雨输入的N、P、K、Ca、Mg等元素的总量为 5 3 173kg·hm- 2 ·a- 1 ,径流输出量为 42 5 6 3kg·hm- 2 ·a- 1 ,净积累量为 10 6 10kg·hm- 2 ·a- 1 。与稳定态的第 1代杉木林相比 ,第 2代杉木幼林的林冠截留量成倍减少 ,地表径流、地下径流量和径流总量都高于第 1代杉木林 ,其涵养水源的能力相对较弱 ,抵抗外界干扰的能力比稳定态的第 1代杉木林差。从生物循环来看 ,第 2代杉木幼林的养分存留量大 ,表明第 2代杉木幼林将从土壤中吸收的养分大量地保存在林木中 ,造成土壤中养分的逐渐减少 ,维持持久的林地生产力应引起重视。第 2代杉木幼林     

江西大岗山常绿阔叶林生态系统水量平衡的研究

采用水量平衡方法和集水区技术,利用2000年5月至2004年6月的观测资料,研究大岗山林区常绿阔叶林生态系统的水量平衡问题.结果表明:系统平均年输入降水1 772.7 mm,其中44%集中在4-6月,主要支出项为径流、蒸散及土壤蓄水,分别为854.3、852.5和65.9 mm,占降水的48.2%、48.1%和3.7%;林冠对降水的分配具有明显的季节变化,2002年在降水量大、降水强度和降水频率高的雨季(4-9月),林冠截留率偏小(16.5%),而在干旱季(当年10月至次年3月),截留率相当大(22.2%);集水区平均年径流输出总量为854.3 mm,径流系数为48.2%,其中地下径流为853.1 mm,地表径流仅为1.2 mm.     

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%。     

缙云山楠竹林地的降雨径流过程特征及其影响因子研究

应用在重庆缙云山典型植被类型楠竹林地设置的径流观测小区所收集的2002～2007年降雨及径流的观测资料,从定性和定量的角度揭示了缙云山楠竹林地的降雨径流过程特征,采用分形维数和灰色关联度相结合的方法,对其影响因子的范围以及影响程度进行了排序.研究发现,(1)2002～2007年,缙云山楠竹林地区降雨的年际分布比较稳定;其降雨量较集中出现于4～9月,此期占全年降雨量的72 %,而降雨量的峰值出现在7月.(2)缙云山楠竹林地的地表径流与地下径流与降雨保持密切的响应关系,对降雨量的分配为,地表径流占30.7 %,地下径流占15.2 %.(3)缙云山楠竹林地降雨径流过程的影响因子为 6个.其影响程度的大小排序为林分的高度、生物多样性组成、降雨(降雨量、降雨强度、降雨历时)、枯落物(最大持水量、厚度)、林冠截留量、土壤孔隙度.     

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.     

人工毛竹林水文生态功能的初步研究

在2009年3—10月对浙江庙山坞自然保护区人工毛竹林的水文生态特征进行了定位样地和径流场观测研究,以探讨其林内降水分配规律和水土保持功能。结果表明:(1)观测期内,林外总降水量达1 220.8 mm,穿透雨量、茎流量、林冠截留量分别占总降水量的78.2%、7.3%和14.5%。随着林外降水量的增加,穿透雨量、茎流量呈线性增加,而林冠截留量先是迅速增加,当林外降水量达10 mm后增速减缓,并趋于稳定(5 - 6 mm)。(2)人工毛竹林林地凋落物现存量平均为4.37 t·hm^-2,最     

天然次生林对降水的分配效应浅析

通过观测我国东北东部天然次生林对降水的分配效应,结果表明:降雨量在1.69～24.36 mm时,森林各水文分配效应总体表现为穿透雨量>地表径流量>树干茎流量>林冠截留量.随降雨量和降雨强度的增加,穿透雨量、地表径流量和树干茎流量随之增大.当降雨量较小(1.69～4.91 mm)时,穿透雨量、地表径流量和树干茎流量随降雨量的增加呈低速增加趋势;当降雨量较大(4.91～24.36 mm)时,其增加速度随降雨量的增加而加快.     

不同森林类型林冠对大气降雨量再分配的研究

大气降雨通过林冠,一部分被截留在树冠的枝叶和树皮上,叫做林冠截留雨量;一部分通过枝叶滴落和通过林冠间隙直接落下,叫做通过林冠雨量;一部分沿枝干流下地面,叫做树干茎流雨量。后两部分到达地面后,部分被蒸发掉;部分下渗入地被物,渗透到土壤里和地下,形成被植物利用的有效木分和地下径流;部分形成地表径流。确定三部分雨量是直接关系到土壤水量收入和森林地面径流形成的重要问题,对研究森林生态系统水量平衡和物质循环具有实际意义。要确定三部分雨量,可以通过确定林冠截留量和观     

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.     

水曲柳林冠的降水截留特征

对水曲柳林冠在2003年5-9月的降水截留特征进行了野外测定与统计分析,结果表明:水曲柳林分林冠截留量为68.77 mm,占同期降水量的17.41%;降水约按以下比例被再次分配:穿透降水72.50%,林冠截留17.41%,树干茎流10.08%.模拟分析结果表明:Horton改进模型模拟精度高,参数物理意义较明确,水曲柳林冠吸附容量为0.84 mm,区域降雨蒸发能力的参数值为11.83%,水曲柳林冠截留率随降水变化的曲线可分为快变期(截留率大于19.0%,降水量小于10 mm)、渐变期(截留率19.0%～12.8%,降水10～30 mm)和稳定期(截留率小于12.8%,降水大于30 mm),水曲柳林冠稳定截留率为12.8%.     

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。     

Characteristics of canopy interception and its simulation with a revised Gash model for a larch plantation in the Liupan Mountains,China

Canopy interception is a significant proportion of incident rainfall and evapotranspiration of forest ecosystems. Hence, identifying its magnitude is vital for studies of eco-hydrological processes and hydrological impact evaluation. In this study, throughfall, stemflow and interception were measured in a pure Larix principis-rupprechtii Mayr.(larch) plantation in the Liupan Mountains of northwestern China during the growing season(May–October) of 2015, and simulated using a revised Gash model. During the study period, the total precipitation was499.0 mm; corresponding total throughfall, stemflow and canopy interception were 410.3, 2.0 and 86.7 mm,accounting for 82.2, 0.4 and 17.4% of the total precipitation, respectively. With increasing rainfall, the canopy interception ratio of individual rainfall events decreased initially and then tended to stabilize. Within the study period, the simulated total canopy interception, throughfall and stemflow were 2.2 mm lower, 2.5 mm higher and0.3 mm lower than their measured values, with a relative error of 2.5, 0.6 and 15.0%, respectively. As quantified by the model, canopy interception loss(79%) mainly consisted of interception caused by canopy adsorption, while the proportions of additional interception and trunk interception were small. The revised Gash model was highly sensitive to the parameter of canopy storage capacity,followed by the parameters of canopy density and mean rainfall intensity, but less sensitive to the parameters of mean evaporation rate, trunk storage capacity, and stemflow ratio. The revised Gash model satisfactorily simulated the total canopy interception of the larch plantation within the growing season but was less accurate for some individual rainfall events, indicating that some flaws exist in the model structure. Further measures to improve the model's ability in simulating the interception of individual rainfall events were suggested.     

云南金沙江流域华山松人工林水土保持效益研究

以裸地为对照 ,对云南金沙江流域的华山松人工林林地的土壤物理性状及营养成分、林分涵养水源的能力、林冠层降雨截流功能、土壤水分动态变化、土壤渗透能力、林地地表径流及泥沙量以及地表生物量和根系分布状况进行了定点、定量观测研究。结果表明 :华山松林对改良土壤、增加肥力具有明显的作用 ,与裸地相比 ,其林地有机质、土壤月均含水率、渗透性能分别是裸地的 2 74、 1 14、 4 6 1倍 ,土壤最大蓄水量比裸地高5 6 74 % ;华山松林分年降雨截流量为 6 3 7mm ,截流率为 2 0 2 % ,径流率为 5 7%。径流削减率为 91 3% ,泥沙削减率为 95 6 % ;土层 2 0cm之上根系占总量的 83% ,对地面固土保水起着重要的作用     

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．     

长江三峡花岗岩区典型林地暴雨径流特征研究

暴雨是三峡库区常见的气候现象,是区域水土流失和自然灾害的重要诱因。基于连续4年的观测,分析了流域内暴雨的季节分布及其变异特点;并选定3种典型林分,通过设立坡面径流场,对林地暴雨地表径流的特征进行了定量研究。结果表明:①流域内年均暴雨雨量占降雨的21.4%,且年际及月际间分配极不均匀,主要集中在7～9月发生,不同月份间暴雨量平均相对变差为1.26;②流域内各林地暴雨径流与总径流大量发生期相同,枫香林、马尾松栎类混交林及马尾松林年暴雨地表径流深分别为4.78,3.75,7.43mm,3类林分5～10月暴雨径流分别占同期地表径流总量的43.2%、51.2%和71.9%;③各类林分地表径流量与暴雨雨量均呈显著线性相关,而与雨强的相关性不显著,说明暴雨条件下蓄满产流是林地产流的主要方式。     

木麻黄沿海防护林林内降水特征的研究

对木麻黄沿海防护林的林内降水特征的研究表明 :惠安木麻黄沿海防护林的林外年降水总量为 2 0 0 1 1mm ,年穿透降水量为 16 0 9 4mm ,占林外年降水量的 80 4% ,年树干径流量为 171 7mm ,占林外降水量的 8 6 % ,年林冠截留量为2 2 4 0mm ,占年降水量的 11 2 %。穿透降水与降水量以及树干径流与降水量之间存在着明显的直线相关关系 ,可分别描述为 y =0 8972x - 4 4974和 y =0 10 5 4x 0 2 5 4。     

应用官司河分布式水文模型模拟流域降雨-径流过程

由于地理要素（地形、气候、土壤、植被等）的空间异质性,森林的生态服务功能,尤其是涵养水源和保持水土的功能,也存在着空间分异。本文根据森林水文过程和森林水文生态功能的形成机理,建立了通用性较强的官司河分布式水文模型。官司河模型根据流域内部地理要素的空间异质性把流域分成一系列的单元和作用层,以单元和作用层为基本单位,连续计算每个单元和作用层的水文过程和水文要素变化,包括降雨输入、冠层截留、枯落物层吸水、入渗、蒸散、壤中流、地表径流等,进而得到流域水文的时空变化。用此模型模拟了四川绵阳官司河流域的降雨－径流过程,计算结果与观测结果基本吻合。