基于集水区法的森林生态系统影响径流研究进展

森林生态系统结构复杂, 具有减少地表径流、调节河川流量、减小土壤侵蚀等一系列保护环境的功能。森林植被变化对森林水文过程的影响会改变水量平衡方程的各个变量, 从而影响森林流域的水分分配和河川径流量, 进而对陆地生态系统水分循环起到重要的调节作用。从森林结构、森林类型、森林覆盖率和森林经营4个方面总结了国内外基于集水区法研究森林生态系统影响径流的结论, 即小流域的研究结果认为森林的减少将增加河川径流量, 而大流域的研究结果认为森林的减少将减少河川径流量。最后指出, 在研究单位和研究项目合作研究的基础上, 结合各相关学科的新兴技术和研究设备, 通过整合相关学科的研究成果, 阐明森林生态系统水土保持过程与机理, 是今后森林生态系统水文服务功能研究的发展方向。     

森林保持水土机能

1 山地流域降水的去向 流域的降雨、融雪水的一部分,首先集中于流域低处,以后即成为小溪和河川的径流。 对于没有植被覆盖的流域,降雨时(包括融雪水)形成径流的主要过程如下: 落到流域地表的雨水,其中一部分沿低凹处,直接汇入溪沟径流地表流出。其余部分渗入土壤中,沿着土层不同密度的层面向低处移动,其中一部分流入溪河(中间流出)。地表径流与表层径流,在降雨中和降雨后流向河川构成洪水流量。当然在此期间部分土壤中的水份被保留下来,或通过地表面的蒸发作用,重返大气。     

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。     

大兴安岭森林火灾对河川径流的影响

采用单独流域实验法，利用长期定位观测数据，对森林火灾后河川径流的变化进行了研究。结果表明：大兴安岭特在森林火灾后，河川年轻流量明显增加，５月份融雪径流量有减少趋势。火烧后，森林对水分循环的调控能力减弱，径流的变化更加依赖于降雨。     

森林的采伐与更新对河川径流的影响

森林的采伐会增加径流的流失,而植树造林却有保持水份、改善气候,调节河水流量、防止土壤侵蚀等方面的作用,这是众所周知的事。我国森林亦不断的被采伐与更新,前些年份森林采伐有所增长,但是森林的采伐与更新对河川径流究竟有多大影响与如何发生影响却缺少这方面的试验研究资料。森林、植被与河川径流间的关系,与自然地理     

长江上游低山丘陵区小流域森林植被变化对径流影响分析

森林植被的变化可以调节森林水文过程。本文以广元市碗厂沟的5个小流域为研究对象,根据实测水位资料,分析了在植被恢复过程中流域径流的变化情况。结果表明:随着森林植被的不断恢复,(1)流域降水转化为径流的数量(即径流系数)降低;(2)在相同的雨量级与相似的雨强情况洪峰得到削弱,洪峰时间延长;(3)在相似的降雨历时的条件下洪水过程线历时增长。     

森林水文数学模拟及分析

以安藤长期径流模型为基础,结合森林流域的林冠截持降水、森林土壤蓄水、土壤的饱和及超渗地表径流等特点建立起森林流域径流模型,模拟了林冠截持、林冠和地面的蒸散、渗透和地下水的涵养、直接径流及地下径流的生成等过程。同时将此模型用于比较3个小流域的水文特征并通过两个对比小流域水文特征的比较,分析了森林采伐后因植被变化而带来的水文效应。     

森林对河川径流影响及其研究方法

从森林对河川年流量影响、森林对洪水的影响2个方面，分析探讨了森林对河川径流调节作用。结合我国南方各省洪涝灾害频繁的实际状况，提出了2种林地径流研究方法。     

我国森林植被变化对河川径流影响的研究进展

依据成果,从河川年径流量、洪水径流以及枯水径流等方面介绍了国内有关森林植被变化对河川径流影响的研究进展,将目前已经得到的研究结论进行了归纳整理及分析,并对存在的问题和未来的工作重点进行了阐述。     

祁连山大野口流域青海云杉林水文特征与生态因子关系研究

为了探讨青海云杉林水文特征与生态因子变化关系,选择大野口流域为试验流域,充分利用历史监测资料以及现有生态监测设施仪器的优势,通过降水、林冠及树干截留、苔藓枯落物截留、土壤水分及温度、积雪消融、冻土冻融、土壤蒸发、河川径流、林分立地条件、林分气象因子、林分结构、苔藓枯落物结构、土壤特性等指标监测,采取特征参数统计、多元函数回归和相关系数等分析方法,研究了水文特与生态因子之间的相互关系。研究结论为:(1)建立了水位与河川径流量之间的回归关系,探讨了祁连山大野口流域河川径流量变化规律;(2)建立了气温、降水、土壤温度、冻土冻融、积雪消融等因子与河川径流之间的相互关系,得出了气温、降水与河川径流的变化趋势;(3)得出了苔藓、枯落物、土壤水热特征以及土壤特性与土壤蒸发之间的生态因子关系。研究结论为山地森林和水资源生态保护与建设提供科学依据和参考。     

林地土壤水分模型SWUF在晋西黄土高原的适用性

采用EnviroSMART土壤水分定位监测系统于2008-05-14至2008-10-11及2009-05-05至2009-08-05对晋西黄土区刺槐人工林、油松人工林(水平条整地)、天然次生林0～150cm土层的土壤水分进行实时监测。以这些监测数据为基础,分析SWUF模型参数的敏感性,进行参数率定,验证SWUF模型在晋西黄土高原水土保持林地的适用性。结果表明:SWUF模型中的蒸发参数、产流参数、非饱和水流参数属于高度敏感性参数,使用SWUF时必须对这些参数进行率定;SWUF模型对刺槐人工林20～150cm各土层、油松人工林和次生林0～150cm各土层土壤水分动态模拟效果较好,模拟值与实测值相对误差在20%以内;SWUF适用于模拟油松人工林和天然次生林各土层每日土壤含水量,也能够比较充分地模拟3种林地不同深度土壤层土壤水分的日变化趋势,但在模拟耗水量大的刺槐林表层土壤水分方面还需要改进。     

岷江上游水源涵养林涵水能力综合评价

森林－土壤系统的水源涵养功能因其组成的差异而导致降水截留、蓄水、径流的变化。作者根据这一规律，以搜集、调查岷江上游水源涵养林的林冠截留量、地表枯落物蓄水量、苔藓层蓄水量、土壤孔隙蓄水量、土壤不透性能，土壤降水贮存量等进行分析，并赋与没森林植被系统中各组成成分以一定的得分，评价不森林－土壤系统的保水能力。评价结果表明四川西部天然林具有最强的保水能力，应进一步加强其保护工作，人为干扰严重的类型其保水能     

自然因子对中国森林土壤碳储量的影响分析

文中分析了森林植被、土壤属性、立地条件、气候条件以及凋落物和根系输入等自然因素对中国森林土壤碳储量的影响。森林植物种类组成决定了进入土壤的植物残体量和分解速率,导致土壤有机碳的含量及分布有很大差异。随着林龄的增加,土壤碳储量会呈现增加或产生波动2种情况。土壤理化性质影响土壤有机碳的含量,而土壤碳储量又影响着土壤结构、根系深度、土层特性、有效水分保持能力、土壤生物多样性等; 海拔、坡度、坡向、坡位等立地条件对森林土壤有机碳储量的影响各不相同; 温度、水分、CO₂浓度等气候因子在森林土壤有机碳的蓄积过程中起着至关重要的作用; 凋落物和根系对土壤的输入也可以改变土壤碳库。     

中亚热带森林转换对地表CH4氧化的影响

利用静态箱-气相色谱法对中亚热带常绿阔叶天然林与杉木人工林地表CH4氧化速率进行17个月的定位观测研究.结果表明:在观测期间(2009 - 04-2010 - 08),天然林与人工林均表现为大气CH4汇,天然林与杉木人工林地表CH4年均氧化速率分别为32.01和25.31 μg·m -2h-1,天然林地表CH4氧化速率为10.83 ～75.02μg·m -2h-1,人工林地表CH4氧化速率为7.66 ～46.40 μg·m-2h-1;地表CH4氧化速率受土壤温度、含水量及其交互作用的影响,土壤体积含水量显著影响地表CH4氧化速率,而土壤温度对地表CH4氧化速率的影响则因土壤体积含水量和土壤深度而异.     

梁山慈竹在退耕还林中的水土保持效应研究

利用小型径流观测场对比观测降雨时间集中的梁山慈竹林和未退耕种植红薯的耕地的17次降雨、10次水土流失过程进行效益对比,分析侵蚀量、径流量与降雨因子的关系。结果表明,退耕还梁山慈竹林的穿透降水率为89.14%,茎流率平均为1.57%,林冠截持降水率为9.29%;凋落物层的最大持水量约为27.54 t.hm-2,相当于水深2.4～3.3 mm,占降水量的14.46%～19.88%;与未退耕地相比,梁山慈竹林的平均径流量比耕地减少24.6%,而耕地侵蚀量约是林地的4.7倍,林地降水的泥沙侵蚀平均减少量达到78.56%。梁山慈竹有较好的水土保持作用,能够明显地减少地表径流和泥沙侵蚀。     

李子口径流小区不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响研究

采用径流小区实验的方法,在李子口小流域设立了6个不同植被类型的径流小区,研究径流小区不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响,结果如下:(1)不同植被条件下,降雨对土壤侵蚀的影响可表现为撂荒地小区>农耕地小区>林地小区,降雨对林地的土壤侵蚀弱,林地对当地水土的保持能力强,最适合作为当地水土保持的植物措施。(2)总体上,6个径流小区的降雨量、降雨侵蚀力与地表径流量、径流深、土壤流失量之间的相关性均表现为显著正相关的关系,表明降雨对当地土壤侵蚀作用强,需重点防护。研究揭示了研究区降雨与土壤侵蚀的相关性,比较了不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响,为水土保持的相关研究提供参考与借鉴。     

丹江口湖北库区马尾松人工林水文生态效应

采用野外实地观测与室内浸水法,对丹江口湖北库区龙口林场5种类型马尾松林分枯落物蓄水、土壤理化性质和蓄水能力、地表径流和土壤侵蚀等水文效应进行了研究。结果表明：①不同类型马尾松林枯落物层最大持水量间存在显著差异,变化范围在45．83-93．32t·hm^-2,为松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉高密度马尾松林。有效拦蓄量变化范围在29．83-41．79t·hm^-2,为中密度马尾松林〉松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉高密度马尾松林。②随着土壤深度的增加,土壤容重呈增加的趋势,而总孔隙度呈逐渐递减的趋势。不同类型马尾松土壤贮水能力差异明显,表现为针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉松柏混交林〉高密度马尾松林,针阔混交林约是高密度马尾松林的1．25倍。③不同森林类型地表径流量在14．68-29．56m^3·hm^-2之间,土壤侵蚀量在2．01～4．15m3·hm^-2之间,且均以栎类次生林最优,松柏混交林次之,马尾松纯林最低。总体而言,综合利用抚育择伐和人工诱导自然更新的方法,人工诱导马尾松纯林逐步向针阔混交林发育,可更有效提高水土保持功能。     

STUDY ON RETAINING FUNCTION OF LARCH PLANTATION

INTRoDUCTIONInterceptingandstoringrainwaterisamajorfunctionofforestwhichnotonlyde-creasestheintensityofprecipitation,theimpulsiveforceonthestandland,themnoffonthesoilsurface,butalsopro-longsthetimeofrunoffdecreasesthefloodpeak,andregulatesthelevelofrivers.DahurianlarchwithfastgrowthandextensiveadaptabilityisamajorspeciesofshelterbeltinNortheast,NorthandNorthwestareasofChina.Studiesonfunc-tionoflarchstandininterceptingandstor-ingrainwaterisveryimportanttoprotectheadwaterofriversandtoconse…     

宽甸地区不同林型枯落物及土壤蓄水功能研究

对宽甸地区几种主要林分类型枯落物及其土壤蓄水功能进行了研究,结果表明:各类型林分枯落物现存量依次为人工纯林针阔混交林,枯落物持水率为针阔混交林人工纯林;林分的土壤渗透能力和蓄水能力均为混交林人工纯林。     

滇中高原区主要森林类型林地土壤蓄水功能

应用人工模拟降雨、径流场定位观测及林地土壤层持水能力等实测资料,从森林土壤入渗性能,地表径流和土壤侵蚀,林地土壤水分状况,土壤的持水能力和最大容水量等方面深入分析了不同森林类型林地土壤的水源涵养功能及其差异。