西江中下游生态公益林对降水的截留分配效应研究

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1317．60mm,林冠截留量、树干茎流量和穿透水量分别是318．37,87．85和911．38mm,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1．31mm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,相关系数序分别为0．7888,0．9577和0．9659;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,相关系数尺。分别为0．8356,0．8034和0．8742。     

紫金山麻栎林降水分配格局研究

对紫金山栎林林冠截留、树干茎流与降水量之间的关系进行了研究。在观测的46场降水中,降水量达823.8 mm,林冠总截留量、树干茎流量和穿透雨量分别为207.95 mm、33.30 mm、582.55 mm,林冠截留率、树干茎流率和穿透率分别为25.24%、4.04%、70.71%。随着降水量的增大,林冠截留量、树干茎流量、穿透雨量及穿透率都有所增加,林冠截留率降低,树干茎流率在2～50 mm降水量级中逐渐增大,在>50 mm降水量级有所降低。林冠截留量与降水量之间呈幂函数关系,而树干茎流量、穿透雨与降水量之间呈线性相关。     

西藏色季拉山高山松林降雨再分配格局研究

对西藏色季拉山高山松林冠截留、树干茎流与大气降雨量之间的关系进行了研究。结果表明:观测期间总降水量达337.90 mm,其中林冠截留量为82.17 mm、截留率为24.32%、变化幅度为13.19%⁶8.72%,穿透雨量为215.76 mm、穿透率63.85%、变化幅度为1.67%68.72%,穿透雨量为215.76 mm、穿透率63.85%、变化幅度为1.67%¹3.57%,树干茎流量39.97 mm、茎流率11.83%、变化幅度为29.70%13.57%,树干茎流量39.97 mm、茎流率11.83%、变化幅度为29.70%⁷3.26%。林冠截留量、穿透降雨量和树干茎流量与林外降雨量之间的关系分别为幂函数、直线性和二次函数关系。降雨的发生与林冠截留的产生是同步的,但是穿透产生和茎流产生与降雨发生并不同步。穿透雨和树干茎流是降雨量达到一定程度才开始出现的,而且刚开始很小,随后逐渐增大。     

武夷山甜槠常绿阔叶林林分降水分量特征

2004年对武夷山甜槠林不同水文分量定位观测,探讨甜槠林森林水文与降水的关系 .结果表明:1)2004年共发生降水219次,年降水量1 767.4 mm,穿透水、茎流量和林冠截留量分别为1 304.9、245.0和217.5 mm;穿透率、茎流率和截留率分别为73.8%、 13.9%和12.3%;2)同次降水中,林内不同位置的穿透雨量差异显著,穿透水量与大气降水量之间存在明显的线性关系;3)随着胸径的增加,茎流量减小,形成茎流的时间推迟;4)当降水量<202.1 mm时,林冠截留量随着降水量的增加而增加;当降水量超过202.1 mm后,林冠截留量趋于定值52.5 mm.     

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.     

枫香人工林林冠截留对降水水量输入的影响

采用定位研究方法,根据2007年5月至2008年3月的观测数据,对长沙市天际岭林场枫香人工林生态系统的降水再分配进行了研究.结果表明:该系统11个月的总降水量为817.8mm.其中林内的净降水量占总降水量的81.99%,林冠年截留量占年降水量的18.01%;进入枫香人工林内的雨水绝大部分是穿透水,占净降水量的80.3%,以树干茎流形式进入林内的水量为13.8mm,占年降水量的1.69%;树干茎流率的季节变化幅度最小,穿透水率季节变化幅度不大,而林冠截留率季节变化幅度最为明显;对于不同降雨量级来说,穿透率和树干茎流率随着降水量的增加而增加,而林冠截留量则随着降水量的增加呈递减趋势.     

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     

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.     

小兴安岭红松林冠层截留降雪特征及模拟

【目的】研究小兴安岭红松林林外降雪、林内穿透雪和林冠截雪特征,深入认识森林冠层对降雪截留再分配的影响,为定量评价该区域红松林的生态雪水文效应提供理论依据。【方法】连续2年冬季定位观测红松林林外降雪和林内穿透降雪特征,并调查林分结构因子,利用基于物理机制的半经验性理论降雪截留模型模拟红松林冠次截留雪量。【结果】2013年11月至2014年4月和2014年11月至2015年4月,共观测到17场降雪,平均次降雪量10.3 mm,平均次降雪强度4.41 mm·d-1;平均次穿透降雪量7.4 mm,平均次穿透率69.3%,次穿透降雪量和次穿透率均随次降雪量增加而增大;林冠次截留雪量与次降雪量呈较好的幂函数正相关关系,并与郁闭度显著正相关(P0.05),而林冠次降雪截留率与次降雪量呈负指数函数关系(P0.05),次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透雪量有显著影响;林冠截留降雪存在饱和截留量限制,林冠次降雪截留率随次降雪量增加逐渐降低;林冠次降雪截留率与次降雪量和郁闭度紧密相关(P0.05),而与胸径、树高、胸高断面积、林冠高度、林冠宽度、叶面积指数和坡度等指标相关性不显著。【结论】次降雪量和林冠郁闭度对林冠次截留雪量影响显著,次降雪量、胸径、郁闭度、树高和坡度对林内次穿透降雪量有显著影响。Pomeroy等(2002)和修正的降雪截留模型能较好拟合小兴安岭地区红松林冠次截留雪量。     

基于修正的Gash模型模拟缙云山毛竹林降雨截留

为了验证修正的Gash模型对缙云山毛竹林林冠截留模拟的适用性,基于2009年4—7月的气象和林分特征资料以及实测的穿透雨和树干茎流等资料,分析缙云山毛竹林林外降雨、穿透雨和树干茎流特征,并应用修正的Gash模型对林冠截留量进行模拟,对比分析周降雨累计截留量和单次降雨截留量的模拟值和实测值,采用敏感性分析法分析模型参数对截留量的影响程度。结果表明:研究期间共29次降雨,总降雨量为531.1mm,平均降雨强度为2.11mm·h-1,大部分为低雨强、低雨量级、长历时的降雨;穿透雨量、茎流量和林冠截留量的实测值分别为463.2,6.5和61.4mm,模拟值分别为461.1,6.1和63.9mm,模拟的截留量约高出实测值4.07%,模型计算的周累积截留量和单次降雨截留量与实测值相比的相对标准差分别为5.02%和7.13%,模拟效果较好,模型适用于缙云山毛竹林;以林冠郁闭度(c)对模拟结果影响最大,其次为平均降雨强度()、林冠持水能力(S)和林冠平均蒸发速率(),树干茎流系数(Pt)和树干持水能力(St)这2个参数对林冠截留总量影响很小。     

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.     

长白山北坡阔叶红松林林冠对降雨及其养分的影响

在2001年森林生长季(6-9月),通过测量降雨各分量,分析了中国吉林省长白山北坡红松阔叶林冠层对降水分配各分量的影响。结果表明:干流量(37.39 mm),透流量(326.02 mm)和截留量(105.67 mm),分别占同期降雨量(469.08 mm) 的7.97%、69.50%和22.53%。林冠对降雨的月份分配规律是:树干茎流率的月变化为七、八月份大于其它月份,穿透率从6-9月份有逐渐减少的趋势,而截留率的变化正好与穿透率相反,从19.43%增加到31.02%。林内降雨中的养分元素浓度发生显著变化,除Ca、Mg外,其它元素的浓度都有所增加。经分析得出,大气降雨中养分元素的浓度序列为:Ca> Mg> N> K> Fe > P> Cu > Mn;而穿透雨中养分元素的浓度序列为:K>N>Mg>Ca>P>Fe>Mn>Cu;在林冠淋溶中各养分元素的浓度序列为:Mn> P>K>Cu>Fe>N>Mg>Ca。图1表5参13。     

Rainfall redistribution of a virgin Pinus koraiensis forest and secondary Betula platyphylla forest in Northeast China

A virgin Pinus koraiensis forest in the Xiaoxing’an Mountains was selected to study its rainfall redistribution effect via 97 rainfall occurrences during a growing season. The following results were obtained: 1) The canopy interception of the P. koraiensis virgin forest amounted to 98168 mm during a growing season (May to September), which was 19.6 per cent of the total rainfall and 1.3 times that of a secondary Betula platyphylla forest. Compared with other forest types in China (11.4%–36.5%), the ratio of the canopy interception in the virgin pine forest was at a medium level. 2) The throughfall of the virgin pine forest was 395.77 mm, which accounted for 78.7% of total precipitation, and the stem-flow was 8.78 mm, accounting for 1.74% of total precipitation. Compared with the secondary birch forest, the virgin pine forest had lower throughfall but higher stem-flow. 3) Cubic regression equations (p < 0.01) which describe the relation between throughfall, stem-flow and canopy interception in the virgin pine forest and rainfall in an open field were fitted. A linear regression equation (p < 0.01) was found to be a better fit for the relationship between throughfall of the secondary birch forest and rainfall outside the forest. Factors affecting throughfall and stem-flow were analyzed, with results providing a good reference to the study of rainfall redistribution in coniferous and broadleaved mixed forests. __________ Translated from Science of Soil and Water Conservation, 2006, 4(6): 61–65 [译自: 中国水土保持科学]     

川西亚高山原始云杉林内降雨分配研究

穿透雨、茎流和林冠截留在森林生态系统水文循环和水量平衡中占有极其重要的地位 (VanDijketal .,2 0 0 1) ,因而从生理学、生态学和水文学的观点来看 ,研究一定区域内植被与降雨之间的相关性具有重要的意义 (Aboaletal .,1999)。川西亚高山针叶林处于我国东南半壁湿润地区与西北半壁干旱地区的过渡地带上 ,且多分布于江河上游 ,在涵养水源、保持水土、稳定河川流量、维护生态平衡等方面具有重要的地位 ,被誉为庇护四川及长江流域的“绿色万里长城”(杨玉坡 ,1990 )。马雪华 (1987)对米亚罗地区亚高山冷杉林的林冠截留做了一些初步的观测 …     

两种经济林中的穿透雨与茎流特征研究

本文观测了桃李两种经济林的穿透雨和茎流特征。结果表明,两种经济林的穿透雨量、林冠截留量、茎流量与降雨量均存在极显著的正相关关系。用幂函数方程能较好的拟合林冠截留量与降雨量之间的关系,而用线性方程能较好的拟合穿透雨量、茎流量和降雨量之间的关系;桃李两种经济林穿透雨量分别占降雨量的93.29%、85.34%,林冠截留量分别占降雨量的5.60%和12.04%,茎流量分别占降雨量的1.11%和2.62%。     

杜仲林下穿透雨时间及空间分布特征

通过对杜仲林下穿透雨的定位监测,结果表明:在测定期间,穿透雨量占总降雨量的72.5%,2004年7月的穿透雨量最大(319.9 mm),而穿透雨率最大值(85.5%)出现在2004年12月;在水平空间分布上,林下穿透雨显示出明显的空间变化,各观测点的穿透雨率具有显著性差异,而且穿透雨的空间变化率随着降雨量和降雨强度的增加而减小;杜仲林下穿透雨呈现明显的汇集效应,其中50%的观测点和28.8%的降雨出现了穿透雨率大于100%的情况;林冠特征影响穿透雨的空间分布,冠层的厚度和盖度与穿透雨之间均有显著的负相关性,但是穿透雨率与距主干的距离和分枝角度呈正相关.     

长宁竹海主要林分林冠降雨分配格局

对长宁竹海楠竹林、黄竹林、苦竹林、杉木林和栎林5种林分林冠降雨分配格局进行了对比。回归结果表明:穿透雨量和干流与林外降雨量呈线性关系,并都达到极显著水平(p-0.01)。在降雨量为1204.7 mm时,5种林分穿透雨的最小响应雨量分别为:斑苦竹(Pleioblastus amarus Kengf)林为3.0 mm,硬头黄竹(Bambusa rigida Keng et Kengf)林为1.0 mm、白栎(Quercus fabri Hance)林为0.9 mm、楠竹(Phyllostachy spubescen)林为0.8 mm、杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)林为0.7 mm。干流量随树干胸径的增加而增大,两者关系可用Q=B0 B1D B2D2 B3D3进行描述。与其它的林种相比,竹林干流量远高于栎林和杉木林。苦竹林干流量达105.3 mm,干流率为8.74%,黄竹和楠竹干流量均为82.4 mm,干流率为6.84%,栎林分别为42.4 mm和3.49%,杉木林最小,仅为8.8 mm和0.73%。截留量和截留率从大至小的排序为:苦竹林为384.3 mm和31.9%,栎林355.5 mm和29.51%,黄竹280.7 mm和23.3%,楠竹274.1 mm和22.75%,杉木林254.8 mm和21.15%。