林冠对降水的截留作用

一、影响林冠截留降水数量的因子 (一)降水量和林冠截留:截留要有降水才能产生,亦随降水量的大小而发生数量上的变化。一般来说,降水量大时截留量大,但二者非直线关系。如以截留率(相对截留量,即截留量占降水量的百分数)表示,则截留率不是一个常数,而是随着降水量的增加逐渐减少。图1为黑龙江省五营地区天然红松阔叶林1962年10月至1965年9月逐月的降水量和逐月的林冠截留率的统计关系图。从图上可以看出,降水量大的月份,截留率较小,二者关系相当密切。如果按逐次降水进行统计,也可以看出截留量与降水量的这种类似关系。图2由同一地点1963年-1965年夏逐次降雨截留的观测资料点聚而成。图2中以I表示截留量,x表示降水量,I/x表示截留率。显然可以看出图中的点所表示的曲线,既不满足I=常数(虚线),也不满足I/x=常数(断线),而是介于二者之间。     

祁连山青海云杉林降水及其再分配

通过对祁连山建群树种青海云杉林连续6年观测,对其降水特性及其降水再分配进行分析.结果表明:青海云杉林能增加水平降水,对垂直降水影响不显著,林冠截留率平均为25.86%,夏季截留率为24.84%,冬春季较大,为39.38%.树干截留量占自然降水量的0.75%,当降水量超过2.0 mm时,才开始产生树干径流,当一次降水量达到26.0 mm时,云杉林不同径级的林木均产生树干径流.     

降水在沙丘中的渗透过程研究

观测研究结果表明 :⑴降水在沙丘上下渗深度与降水量及降水强度成正相关 ,与气温成负相关。民勤沙区雨季降水量在 4 0mm以上时在沙丘中的下渗深度可以达到 5 0～ 90cm。在当地 ,秋季降水尤其是秋季连续降水是沙丘储存水分的主要来源。⑵降水在沙丘上的下渗速率与降水量正相关 ,降水量大 ,主要含水层的含水率则高 ,下渗速度自然就快。⑶降水后梭梭根部沙面 0～ 5cm含水率高于流动沙丘 ;降水停止 1d以后对应于流动沙丘的最大含水层梭梭根部的含水率明显降低 ;降水停止 1d后在流动沙丘降水下渗深度内的平均含水率高于梭梭沙丘对应层含水率 ,且随时间推移这个差值在增大。⑷在 0～ 4 5mm的降水量范围内 ,不论是流动沙丘还是有梭梭林的沙丘 ,其降水的主要含水层在表层 0～ 2 0cm范围内。⑸当地 8月上旬 <12mm的降水量在降水停止后的 7～ 8d内蒸发殆尽 ;4 3.5mm的降水量在降水停止后第 10天时 0～ 15 0cm沙层含水率折合水层深度较降水前多 17.2 8mm ;2 1.7mm的降水量在降水停止后第 10天时 0～ 15 0cm沙层含水率折合水层深度较降水前多 10 .6 6mm ;在降水过程中和降水后的 1d内水分蒸发损耗最大     

环境检测站(FM-Q-01型)降水对比观测分析

为验证压电式降水观测设备数据准确性,将环境检测站(FM-Q-01型)部署在贵阳市气象局对比观测场内,进行了为期6个月的对比观测,共计102个降水过程.结果表明:设备运行稳定,数据传输及时可靠,小时数据以偏小为主,日降水量曲线的变化趋势与DZZ4几乎完全一致;不同过程降水量中,中雨的相对误差最小,其次是暴雨,再次是大雨,...     

祁连山森林草原带大气降水特性的研究

本文根据1973年以来祁连山寺大隆林区降水观测资料,研究了以试区为代表的祁连山森林草原带大气降水的特性及其流域降水量的变化规律。结果表明:祁连山森林草原带年降水量呈不稳定动态变化趋势,变幅在317mm～539.7mm之间,年际差值为70.3％,其中降雪量占年降水量的3.5％;随着海拔高度每梯升100m,降水量增加4.3％,且阴、阳坡降水递增率有明显差异;森林对降水的再分配表现为不同的森林植被类型其林冠截留量迥异,其中藓类青海云杉林林冠多年平均截留率为25.86％。     

祁连山林草复合流域降水规律的研究

在祁连山西水试验区排露沟林草复合流域分坡向和海拔设置26个雨量观测点,观测研究了降水变化规律,结果表明:(1)流域内降水具有明显的季节变化,夏秋季降水充沛,冬春季降水稀少;(2)降水变化是大气环流和小气候及环境因子综合作用的结果,月降水量(R,mm)与月水汽压(P,Pha)、气温(T,℃)、空气湿度(W,%)和水面蒸发(E,mm)之间存在显著的线性相关关系:R=-98.206 3 11.735 3P 1.135 0W 0.086 1E-2.294 6T,相关系数为0.948 6;(3)降水量随海拔升高而递增,2 600～3 300 m百米平均递增率为4.95%,当海拔超过3 300 m及接近山顶时,降水出现随海拔升高而下降的趋势;降水空间分布差异除受海拔影响外,还受坡向的影响,阴坡比阳坡降水多7%左右,处在相同海拔和坡向的植被类型差异对降水量的影响不显著;(4)模型Ⅱ能够较准确模拟流域降水动态变化,可以利用流域附近气象站降水观测值进行流域降水量估算.     

西江中下游生态公益林对降水截留分配效应研究

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1 317.60mm,林冠截留量、树干茎流量和穿透水量分别是318.37,87.85和911.38 mm,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1.3 mm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R2分别为0.788 8,0.957 7和0.965 9;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R2分别为0.835 6,0.803 4和0.874 2。     

典型喀斯特原始森林降水分配特征

采用2008—2013年茂兰喀斯特原始森林降水观测资料,对降水截留动态变化规律及分配比例进行了系统的研究。结果表明:2008—2013年平均林外降水总量1 532.91 mm,穿透雨量、树干茎流量、树冠截留量分别占林外降水总量的80.99%、2.84%、16.17%,这三者与降水量均呈现极显著的线性关系(P0.01),穿透雨率、截留率与降水量呈现对数函数关系。喀斯特森林水文各分量有明显的干季、雨季之分。与我国其他地区相比,喀斯特森林林冠截留率处于较低水平,而有较高的穿透雨率,增加了喀斯特森林林内有效降水,对喀斯特森林植被生长有积极的意义。     

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.     

祁连山青海云极林降水及其再分配

通过对祁连山建群树种青海云杉林连续６年观测，对其降水特性及其降水再分配进行分析。结果表明：青海云杉林能增加水平降水，对垂直降水影响不显著，林冠截留率平均为２５．８６％，夏季截留率为２４．８４％，冬春季较大，为３９．３８％。树干截留量占自然降水量的０．７５％，当降水量超过２．０ｍｍ时，才开始产生树干径流，当一次降水量达到２６．０ｍｍ时，云杉林不同径级的林木均产生树干径流。     

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。     

多要素自动气象站(OITS-03型)降水对比观测分析

对OITS-03型气象站和DZZ4自动气象站2018年12月至2019年6月共计7个月降水对比观测数据进行了分析,结果发现OITS-03型气象站具有以下特点:①数据传输及时稳定,受外界影响小,设备可靠性高;②小时降水数据准确可靠,可用率高;③过程降水量均偏小,降水等级越大与DZZ4自动气象站数据间的误差越小;④降水个例中,OITS-03型气象站降水的时间和雨量大小分布与DZZ4自动气象站基本一致,最大小时降水量相差不超过1.0 mm。     

木兰地区华北落叶松人工林降水截留效应初探

在木兰林管局华北落叶松集中分布的地区,采用对降水在林分中的样地进行定位观测的方法,研究了该地区主要造林树种华北落叶松对降水的截留效应。据2002~2005年的连续观测,结果表明,华北落叶松林冠平均截留率为23.6%,树干径流率占大气降水量的3.7%,枯枝落叶层的截留率为10.2%。表明了华北落叶松在本地区发挥了巨大的水文生态作用。     

小五台山自然保护区降水与气温的相关性研究

该文通过对小五台山自然保护区内气象站2013~2016年逐日降水及气温监测数据进行整理,分析了不同量级降水量、降水频率、降水强度与气温的相关性。结果表明:不同量级的降水随气温的变化具有明显差异。(1)小雨和中雨级别的降水变化趋势基本一致,降水量随气温升高先升后降,低于临界气温时,降水量随气温的增长而增加,高于此气温时,降水量随气温的增长而下降;降水频率的变化趋势和降水量大体相同;小雨及中雨量级降水强度总体处于较稳定的状态,随温度变化不明显。(2)大雨及以上量级的降水随温度的升高而增加,高于峰值温度后无降水量分布;降水更集中,频率与降水量的变化趋势大体一致,当处于峰值温度时,降水频率高于其他量级降水;降水强度随机性强,与温度变化无明显相关性。通过对自然保护区内和城市内降水与气温的相关性进行对比研究,有助于探讨城市化效应对气候的影响机制。     

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。     

黄土高原近30年降水集中度分析及时空演变特征

选取近30年的黄土高原地区58个气象站点的降水数据,分析了黄土高原年降水以及降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空变化特征,结果表明：(1)黄土高原地区年均降水量在50～900 mm,空间分布上东南高西北低。降水高值区分布在三门峡站与武功站附近以及五台山站,年均降水量为900 mm;低值区位于临河站附近,年均降水量为50 mm;(2)黄土高原地区的降水集中度分布于0.43～0.76,自东南向西北递增;而降水集中期的变化则不太明显,多集中于夏季的7-8月份。因此在降水集中的7-8月份,水土流失会比较加重,应加强水土流失防治工程,在降水量大的月份做好灾害防护,为工农业生产提供预警,减少工农业生产损失与经济损失。     

冀北山地华北落叶松人工林对降水截留效应的初步研究

在冀北山地华北落叶松集中分布的地区,利用对降水在林分中的样地进行定位观测的方法,研究了该地区主要造林树种华北落叶松对降水的截留效应。据2002-2005年的连续观测,结果表明:华北落叶松林冠平均截留率为23.6%,树干茎流率占大气降水量的3.7%,枯枝落叶层的截留率为10.2%。说明华北落叶松在冀北山地发挥了巨大的水文生态作用。     

关于林地内外降水观测值的误差与订正

查阅近期关于森林影响降水的资料发现,无论是持肯定观点的,还是持否定观点的,大都认为:风使降水以一定的角度下降,风愈大,雨量计的截获量越少,观测值愈偏低,雨量差d=R(1-sinα)(R为降水量,α为雨滴与水平面夹角);森林降低了风速,减小了角值o,使雨量计的观测值变大,从而产生了林内外的观测误差。本文结合近地面层风(以下简称风)的影响,就此提一点不同的看法与同行商榷。     

森林覆盖率对区域降水的影响

本文通过对江淮丘陵、皖西山区和淮北平原的不同时期的森林杠益率与降水量的分析,结果表明随森林覆盖率的增加,年平均降水量呈增加趋势,森林覆盖率的增加,有得调节降水,减少旱涝灾害。森林覆盖率对过程性降水影响小,对局地性降水影响大。     

民勤沙区降水及干旱特征分析

民勤干旱沙区降水稀少，３４年年平均降水量为１１３．２ｍｍ，且季节分布不均，年际变化大，平均降水变率为２４．５％，降水年变化规律呈正态分布。降水性质多以日降水量≤１０．０ｍｍ的小雨为主。持续干旱日数长，发生频率高，属典型干旱荒漠气候。