亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

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.     

亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流*

本文用统计分析方法对江西分宜县山下林场杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流进行了研究。结果表明:在该林分中林内降雨量和树干茎流量随降雨量的增加而以直线形式增加;林冠截留量随降雨量的增加呈幂函数关系上升。在杉木林内,随郁闭度的增大,林内降雨率和树干茎流率减少,而林冠截留率增大,马尾松林和杉木林相比,林内降雨率和树干茎流率较大,而林冠截留率较小。     

太行山侧柏人工林林冠降雨截留及地表径流的研究

对侧柏人工林分的林冠降雨截留及地表径流进行观测，要冠降雨截留量与降雨量相关，截留量随降雨量的增加而增加，截留率则相反，年截留率３３％；地表径流量和土壤侵蚀量与降雨量正相关，年地表径流量和土壤侵蚀量分别为３９．５ｍｍ和１３２７ｋｇ／ｍｈ＾２。     

林冠对降雨截留的半理论模型

在林冠对降雨截留过程的研究中,将理论模型的考虑方法和经验模型的模拟方法结合起来,提出一种新的半理论模型。这个半理论模型既具有理论模型把过程与机理紧密联系的优点,又具有经验模型计算相对简单的长处,新模型与实验数据很好地符合,也和理论模型的结果一致。     

林冠截留在杉木林生态系统能量转换过程中的作用

根据会同生态站2000-2005年连续定位观测数据,研究杉木人工林林冠截留在杉木人工林生态系统能量转换过程中的作用.结果表明:林冠层每年吸收的辐射能为25.543 0亿J·m-2,透过林冠层的辐射能为2.530 6亿J·m-2,被冠层反射的辐射能为2.743 2亿J·m-2,分别占到达林冠表面辐射能的82.7%、8.2%和9.1%;林冠截留水分的蒸发,使得系统获取的净辐射能向潜热能转化.每年林冠截留水分蒸发耗能6.369 5亿J·m-2,占系统净辐射能的22.9%,占系统总蒸发散耗能的30.4%,是系统能量支出的一个重要组成部分;林冠截留使大气降水中的雨滴动能消耗在克服枝叶阻力的做功上,叶面水滴从冠层滴落下,是一个由势能转化为动能的过程;冠层叶片对水滴有汇聚作用,使冠滴水直径较冠上大气降水大,冠滴水的直径主要受冠层结构的影响,与大气降水量和降水强度的关系不大;林分郁闭度为0.9,枝下高7 m,降水量大于3 mm时,林冠层不能有效地降低雨滴动能,只有在雨量极小、林冠能截留大部分水量,或者雨强极大、直径大的雨滴在枝叶表面撞击分散的情况下,才能显示林冠对大气降水雨滴动能的降低作用.     

黄土高原半干旱区油松人工林林冠截留模型及其参数特征研究

利用2008—2011年定位观测数据,采用回归分析方法对黄土高原半干旱区油松人工林林冠截留与林外降雨之间的关系进行建模研究,并运用Bootstrap方法,对模型参数特征进行分析。结果表明:林冠截留量(I)与林外降雨量(P)可用非线性模型I=a Pb进行回归模拟,回归方程为I=0.584P0.576;该模型不仅具有较高的拟合精度,且拟合方程参数稳定性良好,经检验,方程均达到显著性要求,可在该区域油松人工林应用。     

林冠对降雨截留过程的研究

在天然降雨情况下，利用自制自记装置，对油松、侧柏和灌木林的林冠截留降雨过程及截留量进行了观测。结果表明：油松林的截留量最大，灌木林次之，侧伯林最小。年截留率为２０％～３３％，截留强度与降雨强度呈正相关。林冠截留过程表示为：Ｉｔ＝Ｉｃ＋（ｆＩ０兄－Ｉｃ）ｅ－αｔ　（ｆ≠０）。用实测数据确定出截留公式的特征值及参数，经检验与实际过程有良好的一致性。     

影响林冠截留量的主要因素分析

分析了林冠截留与降水量和降水性质的关系,强调树种及林冠特点对林冠截留量产 生着很大的影响。     

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%.     

Role of canopy interception on water and nutrient cycling in Chinese fir plantation ecosystem

The role of canopy interception on nutrient cycling in Chinese fir plantation ecosystem was studied on the basis of the position data during four years. Results indicate that the average canopy interception amount was 267.0 mm/year. Canopy interception play a significant role in water cycle and nutrient cycle processes in ecosystem, and was an important part of evaporation from the Chinese fir plantation ecosystem, being up to 27.2%. The evaporation from the canopy interception was an important way of water output from ecosystem, up to 19.9%. The flush-eluviation of branches and leaves caused by canopy interception brought nutrient input of 143.629 kg/(hm² · year), which was 117.2% of the input 63.924 kg/(hm² · year) from the atmospheric precipitation. The decreased amount of 80.1 mm precipitation input caused by canopy interception reduced the amount of rainfall into the stand surface and infiltration into the soil, reduced the output with runoff and drainage, and decreased nutrient loss through output water. Therefore, the additional preserve of nutrient by canopy interception was 8.664 kg/(hm² · year). __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(12): 1–5 [译自: 林业科学]     

Effects of canopy interception on energy conversion processes in a Chinese fir plantation ecosystem

The functions of canopy interception on energy conversion processes in a Chinese fir plantation ecosystem were studied with the aid of long-term observation data in Huitong. The results showed that the absorbed, penetrated and reflected amounts of solar radiation were, respectively, 2.5543 × 10⁹ J/(m²·year) (absorption rate of 0.827), 2.5306 × 10⁸ J/(m²·year) (penetration rate of 0.082), and 2.7432 × 10⁸ J/(m²·year) (reflection rate of 0.091) by the canopy. The conversion of net solar radiation to latent heat in the process of evaporation from canopy interception amounted to 6.3695 × 10⁸ J/(m²·year) (accounting for 22.9% of total ecosystem net radiation and 30.4% of ecosystem evaporation), which was an important part of the budget of the energy system. Canopy interception consumed kinetic energy of raindrops in overcoming resistance of branches and leaves, which collected raindrops, followed with the conversion of potential energy in raindrops to kinetic energy with falling raindrops. In general, the diameter of raindrops from the canopy is larger than that of the raindrops above the canopy as a result of the collection effort by the canopy. The kinetic energy of raindrops from the canopy, therefore, was higher than that of raindrops in the atmosphere. The drop-size distribution from the canopy was affected by the structure of the canopy layer rather than the amount of precipitation and precipitation intensity. The canopy had no important nor efficient effects on decreasing the kinetic energy of raindrops in our case study with a first branch height of 7 m and precipitation amounts over 3 mm. However, the canopy would play a key role in decreasing kinetic energy of raindrops in two cases, that of a small amount of precipitation and one of heavy precipitation intensity, in which the canopy could intercept the largest amount of precipitation in the former condition and the canopy could scatter bigger raindrops to smaller raindrops with striking leaves in the case of heavy precipitation. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(2): 15–20 [译自: 林业科学]     

南方杉木人工林可燃物负荷量预测模型的研究

从森林资源和蔓延规律出发 ,用逐步回归法选取易测的林分因子为建模单元 ,通过多模型选优 ,确定了南方杉木人工林的树叶、小于 0 6cm的树枝、枯枝叶、大于 0 6cm的树枝和树干的可燃物负荷量预测模型 ;编制了 5个组份的二元可燃物负荷量表 ;提出了杉木人工林各种类型可燃物负荷量的预测方法和数学模型     

红松人工林不同间伐强度对降雨再分配的影响

为研究间伐对红松人工林水源涵养功能的影响程度,该文以本溪县草河口地区70 年生不同间伐强度(对照区、中度区、极强区)的红松人工林为研究对象,研究不同间伐强度对红松人工林树干径流、穿透雨及林冠截留的影响,结果表明:红松人工林的穿透雨、树干径流以及林冠截留都会随降雨强度增加而增加,穿透雨量随间伐强度增加而增加,不同间伐强度的穿透雨率差异显著(p<0.05),树干径流率差异不显著。林冠截留量随间伐强度增加而减小,且不同间伐强度的林冠截留率差异显著(p<0.05)。     

不同年龄阶段杉木人工林生态系统的径流规律

利用1988-2004年17年的水文观测数据,对湖南会同生态站不同年龄阶段杉木人工林的径流特征进行研究.结果表明:Ⅰ龄级杉木人工林受抚育等经营措施的影响,地表径流量最小,年均地表径流系数为0.007 1.抚育停止后,地表径流增加.到第Ⅲ龄级时,地表径流系数达到最大值,为0.018 4.第Ⅳ龄级开始,地表径流逐渐减少,地表径流系数为0.009 8,为第Ⅲ龄级的50%左右.Ⅰ龄级杉木林的地下径流最大,地下径流系数0.301 2,为采伐前成熟林(0.157 7)的2倍.随着林分年龄增大,受林冠截留、土壤结构改善和蒸腾作用等方面的影响,地下径流逐渐减少,到第Ⅳ龄级时径流系数为0.208 2,为第Ⅰ龄级的65.8%.Ⅲ集水区径流输出以地下径流为主,地表径流量只占总径流量的2.3%～7.9%.不同龄级径流的月变化规律和降水量一致,降水量大的月份,径流量也大,4-8月的降水量占年总降水量的62.2%,径流量占年总径流量的75.4%,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ龄级在4-8月的平均径流系数分别为0.378 4、0.322 4、0.279 0和0.263 4.逐步回归筛选后,影响月平均径流量的主要因子为月平均降水量和林龄.3次多项式的回归模型能较好地拟合各龄级月降雨量与月径流量的关系.     

杉木人工林土壤酶活性对氮沉降的响应

对12年生杉木人工林开展N0(0kgN·hm-2a-1)、N1(60kgN·hm-2a-1)、N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平的模拟氮沉降试验,探讨亚热带森林土壤酶(过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶)活性对氮沉降增加的响应。试验采取2种施氮方式,即在缓冲区采取1年1次性施入氮,而在中心区每月施入等量氮。结果表明:缓冲区1次性施氮后30天内每10天土壤酶活性变化趋势和中心区按月施氮后酶活性动态均表现为N1始终促进3种酶活性(相对于N0处理);N1和N2处理对土壤酶活性的影响依施氮时间和土层深度不同而异,没有表现出明显的促进增加或抑制作用;随土层深度增加,3种酶活性均表现出明显降低趋势。     

不同立地类型杉木人工林伐根材积表的编制

在武冈林场应用数量化逐步回归方法建立地位指数模型,编制数量化地位指数表,并用聚类方法划分立地类型。同时建立了不同立地类型杉木伐根与胸径、树高的关系模型,依此确定被伐木的材积,对于测定滥伐后的林木材积和检查、评估采伐量具有指导作用。     

杉木林杆材阶段能量积累和分配的研究

目前森林生态系统生产力的研究 ,多以干物质量作为指标 ,这对深入了解生态系统的功能 ,生态效益都有一定的局限性。必须把生物量与能量结合起来 ,因为生物量和能流的研究 ,是人工林生态系统结构和功能的研究中最主要的一环 ,是研究物质生产、物质循环和能量流动的基础。关于森林各组织器官的热值和能量的研究 ,国内外许多学者做过这方面的工作。刘世荣等 (1990 )研究了落叶松 (Larixgmelinii)林群落能量积累、分配、固定和转化的规律 ;陶金川等 (1990 )探讨了银鹊树 (Tapisciasinensis)群落的生物量和能量的现存量 ;张文其等 (1995 )对鹤山…     

杉木人工林的土壤性质变化

系统研究和分析了不同代、不同发育阶段杉木林的土壤物理性质、化学性质和生物特性的变化过程,揭示了杉木人工林随着栽植代数增加(2～3代),土壤物理性质变劣,pH值下降,养分含量降低,速效P和水解N的下降尤为明显,微生物区系及酶活性也朝着生物活性下降的方向变化,也反映出杉木人工林不同发育阶段土壤肥力的差别。一般从幼龄林到中龄林土壤肥力呈下降趋势,到了成熟林阶段土壤肥力稍有上升,但不能恢复到原来的状态。在现行栽培制度下,杉木人工林连作能导致土壤功能衰退,这是杉木人工林不能保持长期生产力的主要原因之一。