不同林龄华北落叶松人工林土壤蒸发特征及地表径流研究

以塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,结合该地区2009年气象资料,主要研究不同林龄林下土壤蒸发特征及产生地表径流情况。通过对幼龄林、中龄林、近熟林和林外对照样地的研究,结果表明:林分密度对于林下土壤蒸发量的影响较大,在整个生长季内不同林龄土壤的蒸发量在各月均是幼龄林<中龄林<近熟林<林外对照,蒸发量分别为49.00mm、58.50mm、74.00mm、118.50mm;整个生长季内幼龄林产生地表径流4次,径流量为19.30mm,占生长季降雨量的5.5%;中龄林产生地表径流1次,为13.00mm,占生长季降雨量的3.7%;近熟林产生地表径流2次,占生长季降雨量的3.9%;林外对照径流量为120.20mm,占生长季降雨量的34.5%。     

秦岭北麓针阔叶混交林水文效应分析

通过设置观测场方法,研究了秦岭北麓针阔叶混交林水文效应,结果显示秦岭北麓针阔叶混交林截留雨水的特点是,平均降水量和月降水量,均是林内较林外小;截留率的季节变化以冬、春、秋、夏季依次递减;由于林冠的节流作用,林内径流量为12.38mm,是林外年径流量的50.7%,每公顷年泥沙流失量林内为7.68kg,较林外减少74.5%;林内产生径流的开始时间较林外迟8-15min,而结束时间迟60min左右,径流量为林外的17.1%~25.5%,最大流量为林外的7.9%~49.6%;平均流量为林外的14.8%~21.9%。     

城市林木对环境因子的影响

城市绿地能改善小气候,缓解城市热岛效应。依据《地面气象观测规范》的要求,于2013年6月至2014年1月,对天津市水上公园林内、林外气象因子进行了连续同步测定,定量研究了林分调节城市小气候的生态效应。结果表明:1)太阳辐射量在8月份达到最大值,林外比林内高出近3倍。2)降雨量在7月份达到最大值,林内占林外降雨量的67%。3)冬季风速一般高于夏季,林内相比于林外可消减风速27%~73%,主导风向为西南风和北风。4)林内与林外相比,在夏季,林分起到降温保湿的作用;在秋冬季,林分起到保温降湿的作用。5)土壤温度与气温变化基本一致。研究结果可为林分改善城市小气候提供数据支持。     

祁连山青海云杉林小气候特征研究

以青海云杉为主体的祁连山水源林 ,处在“冰源水库”和河川水系之间 ,具有独特的小气候作用 :林冠遮蔽使青海云杉林林内总辐射比林外减少 71 .0 2 % ,林冠层净辐射占林冠层总辐射的 5 8.0 % ,林内净辐射仅占林冠层总辐射的 1 9.0 % ;覆盖率为 40 %的青海云杉林林内1 4时平均气温低于林外 0 .4℃ ,2时平均气温高于林外 0 .1℃ ,而且森林覆盖率越高降低温度、缩小温差作用越明显 ;森林作用使林内蒸发仅为林外的 6 0 .71 % ,风速仅为林冠处的1 3.33% ,而林内年平均湿度比林外高 1 6 .6 7% ,特别是最低湿度要比林外高 5 3.5 7%。     

西藏冷杉原始森林土壤物理性质特征分析

在西藏东南部色季拉山森林生态系统定位研究站，采用定位和典型样地研究法，对该区森林的主要森林类型急尖长苞冷杉（Abies georgei var.smithii)原始林林内和林外（采伐迹地）土壤物理性质进行了为期两年的观测和对比分析。结果表明：林内A层土壤容重小于林外A层土壤容重，分别为0.74和0.93,B、C两层，林内和林外分别为0.94,1.34和0.99,1.22。饱和持水量，毛管持水量，田间持水量，非毛管孔隙度，毛管孔隙度和总孔隙度相比较，林内A层均大于林外A层，B层则相差不明显，随土层深度增加土壤含水量呈下降趋势，表层（0-10cm)含水量最高，林内，林外分别为75%和63%，50cm以下土壤含水量趋于稳定，为30%-45%，并依此区分出土壤水分弱利用层，利用层和调节层3个层次，土壤含水量年变化有明显的规律，在冬季1、2月达到最高，而在生长季土壤含水量变化幅度不大，并依此界定出土壤水分消耗期，积累期，消退期，稳定期4个时期，林内A层，B层的渗透性能均好于林外A层，B层，达到稳渗速度所需时间林内A层比林外A层要少，分别为10min和45min，B层所需时间要长，分别为70min和45min，总体表明，林内土壤物理性状优于林外，说明森林受到干扰破坏后土壤物理性质发生了明显变化。土壤物理性能向不良方向演化。     

林冠截留对杉木人工林生态系统物质循环的影响

根据1999-2002年连续4年的观测数据,对林冠截留在杉木林生态系统物质循环中的作用进行研究.结果表明:每年林冠截留降雨量267.0 mm; 林冠截留蒸发散量占杉木人工林总蒸发散量的27.2%,林冠截留水分的物理蒸发量占杉木林集水区水分输出的18.97%;林内净降水的营养物质为143.329 kg·hm-2a-1,比冠上大气降水输入的63.924 kg·hm-2a-1多74.905 kg·hm-2a-1,增加了117.2%; 林冠截留减少了到达林地表面和入渗土壤的水分,减少了集水区地表水和土壤漏水的输出,从而减少了营养物质的输出,可见,林冠截留是系统保存营养物质的重要机制之一.     

川西亚高山岷江冷杉林小气候特征

对川西亚高山岷江冷杉林林内太阳辐射、空气温湿度以及土壤5 cm和15 cm层温度进行了连续的定位观测。结果表明:1)林外太阳辐射日总量变化范围为127.0 MJ.m-2.d-1~216.5 MJ.m-2.d-1,林内太阳辐射日总量的变化范围为8.4 MJ.m-2.d-1~14.2 MJ.m-2.d-1;2)林外和林内的月平均气温分别为14.2℃和13.4℃;3)林外和林内的月平均相对湿度分别为82.7%和86.8%;4)林下土壤5 cm和15 cm层的月平均温度分别为11.8℃和10.2℃,地表层的温度波动比下层温度的波动大。植被覆盖是造成林外和林内太阳辐射、空气温湿度和土壤温度差异的主导因素。     

藏东南色季拉山酸性棕壤土养分含量的分布特征

土壤养分是森林生态系统的重要组成成分,其含量高低对林地的生产力具有决定性的影响。本文以色季拉山海拔3 900~4 100m区域为研究对象,利用Origin 9.0、SPSS 20.0等软件,分析了冷杉、云杉、高山柏等11种植被林下0~10cm土层和10~20cm土层的土壤全氮、全磷、全钾及无机氮、有效磷和速效钾的含量以及养分的空间分布状况。结果表明,供试的11种植被下土壤全量氮、磷、钾大多数,无机氮大多数,有效磷、速效钾含量全部表现为0~10cm土层10~20cm土层,表明土壤养分具有表聚作用;土壤养分含量具有空间异质性,土壤全氮、全磷含量变异表现为0~10cm土层10~20cm土层,而全钾和有效磷和速效钾含量变异性表现为0~10cm土层10~20cm土层,无机氮在供试两个土层变异性差异不显著,表明0~10cm土层的无机养分更易受外界环境的影响;在0~10cm土层和10~20cm土层中,土壤无机氮占全氮量分别为15.41%~20.45%和16.01%~23.79%,有效磷占全磷量分别为0.152 1%~0.234 3%和0.098 9%~0.158 3%,速效钾占全钾量分别为2.620 8%~4.054 1%和1.564 3%~2.268 2%。     

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。     

北京西山酸枣灌木林对土壤物理性质的影响

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了北京西山酸枣林对土壤物理性质的影响。结果表明:1酸枣林地中92.43%的根系分布在0~30 cm土层中。2 0~15 cm、15~30 cm、30 cm土层的土壤容重分别为1.03 g/cm3、1.22 g/cm3和1.56 g/cm3,土壤容重与根系量呈负指数相关关系。3土壤孔隙度变化趋势与根系分布一致,土壤总孔隙度、毛管孔隙度均与土壤容重呈正指数曲线关系,平均土壤总孔隙度、毛管孔隙度分别为31.49%、26.49%。4土壤含水量变化规律为5、6月份较低,7~10月份较高,其中6月份最低、7月份最高,分别为5.20%、15.55%;各土层土壤含水量变化趋势与根系分布情况一致。5土壤团聚体总体变化趋势为:2.0~1.0 mm粒径的最多,占78.58%;2.0 mm粒径的次之,为18.63%;0.05 mm粒径的最少,只有2.79%;团聚体结构含量变化与根量变化趋势相似。6土壤初渗速率为9.09 mm/min,稳渗速率为0.88mm/min。     

冀北山地典型林分生长季土壤水分动态规律

以华北落叶松桦木混交林、山杨桦木混交林和油松蒙古栎混交林为研究对象,分别对其6~9月间的土壤含水量动态变化实时监测,结果表明:华北落叶松桦木混交林、山杨桦木混交林和油松蒙古栎混交林土壤含水量变动范围分别为5.67%~15.43%、7.10%~24.23%、2.25%~14.57%,土壤水分调节层分别在50cm、20cm、30cm,土壤蒸发总量分别为43.1cm、38.1cm、50.2cm;3种林地7月份土壤蒸发量最大,导致土壤含水量最低。     

三峡库区莲峡河小流域马尾松水文生态效应

2004年,在三峡库区莲峡河小流域马尾松林地进行了大气降水、林内透雨、树干茎流的测定,进行了林下枯落物和土壤对降雨影响的研究.结果表明:观测期,马尾松林内透雨占大气降水总量的76.70%,林冠层截留量占降雨总量的23.03%,树干茎流占降雨总量的0.27%;林下枯落物的最大持水量为3.40 mm,林地0～40 cm层土壤饱和蓄水量为183.60 mm;林内透雨、树干茎流、林冠截流与大气降水量以及降雨强度具有显著的二元线性相关关系.     

热带地区林內和林外的能量平衡与小气候的比較

本文根据1960年8—11月在热带地区海南岛树林内外的辐射平衡、热量平衡与小气候的观测,对林内外的辐射能与热能收支作了计算,分析了林内外小气候要素的分布与变化规律,得到下列初步结果:林内的辐射强度与热量交换比林外弱得多;林内得到的淨辐射主要用于土壤增热与蒸发,林外得到的淨辐射则主要用于空气增热与蒸发;林内的土壤温度与空气温度比林外低,而空气湿度则比林外高。林内的小气候是凉爽而潮湿的,林外的小气候则是炎热而干燥的。森林对改善小气候环境条件有重大的良好作用。     

油松人工林林冠对降水再分配的研究

分析了28年生油松人工林对降水的再分配及林冠容水量与蒸发速率。林冠对降水的再分配是:林冠截留量占17.4%,林内降水量占80.2%,树干径流量占2.4%。林冠容水量为1.12mm,平均蒸发速率为0.18mm/min。     

降水对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水氘特征的影响

【目的】分析我国南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水的水分来源、不同强度降水在土壤剖面中的时空运移过程及对各层土壤水的贡献率,为研究降水格局变化下鼎湖山自然保护区森林生态系统水循环过程及区域水资源科学管理等提供科学依据。【方法】利用氘同位素技术,比较不同降水条件下鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水δD与潜在水源(大气降水、浅层地下水)δD,阐明土壤水的水分来源和降水在土壤剖面中的时空分布特征;运用二元线性混合模型计算不同强度降水对各层土壤水的贡献率。【结果】鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤水δD介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,土壤水主要来源于大气降水和浅层地下水;雨后5天内,小雨(9.8 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最高(31.2%~44.6%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(24.2%~32.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(8.3%~15.7%),对80~100 cm深层土壤水贡献率最小(接近于0);雨后5天为中雨(20.0 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最大(63.3%~78.9%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(46.9%~74.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(37.9%~63.0%),对80~100 cm深处土壤水贡献率最小(35.8%~47.5%);无论湿季还是干季,大雨(降水量30 mm)后第1天,该次降水可渗透到80 cm以下深层土壤,且对80~100 cm深层土壤水的贡献率高达94.1%。【结论】0~10 cm表层土壤水δD与降水δD变化趋势一致,林中表层土壤水δD主要受降水δD的控制;降水强度越大,降水从土壤表层向深层土壤渗透速度越快,对80~100 cm深处土壤水δD影响越明显,降水对各层次土壤水的贡献率也越大;土壤剖面中土壤水δD的时空变化特征可指示降水在土壤剖面运移过程;无论小雨还是中雨,80 cm以下深层土壤水δD变化幅度较小,表明鼎湖山季风常绿阔叶林植被结构对降水在土壤剖面入渗过程具有显著的调控作用。     

长沙市郊枫香人工林水文生态效应的研究

为了科学评价城市景观公益林的生态效益,采用森林水文定位观测、样品采集和实验分析相结合的方法,从森林林冠层、林下枯落物层、土壤层3个生态作用层对长沙市郊枫香人工林水文生态效应进行研究并以荒地作为对照。结果表明:观测期内林冠截留量占平均总降雨量的22.37%,穿透雨、树干茎流与林外降雨存在线性关系,林冠截留量与降雨量具有显著的幂函数关系;林下枯落物贮量为4.56 t.hm-2,枯落物最大持水量为6.79t.hm-2;林地土壤容重小于荒地,非毛管孔隙度是荒地的2倍,林地0～45 cm层土壤最大持水量为197.80 mm;枫香人工林能够改善土壤结构,相对于荒地具有明显的水土保持作用。     

祁连山青海云杉林水量平衡的研究

在多年观测研究的基础上,利用水量平衡的方法和原理研究了祁连山森林主要类型青海云杉林的降水、截留、干流、蒸发散的分配过程及变化规律,结果表明:全年降水为433.5mm、透流量287.37mm、干流0.294mm、截留量145.83mm,分别占降水量的66.29%、0.068%、33.64%;径流量为239.98mm,占全年降水的55.36%;蒸发散量为156.54mm,占降水量的36.11%;土壤储水量增量23.63mm,枯落层持水量7.92mm,分别占降水的5.45%和1.83%。     

杉木人工林蒸发散及能量消耗规律的研究

本文根据连续6年的观测数据,直接应用能量平衡方程,对杉木人工林的蒸发散及能量消耗进行了分析,结果表明,集水区杉木人工林每年因蒸发散消耗的能量为209434×10~8J/ha,占净辐射的74.7%;蒸散的水量为848.47mm,为年降雨量的79.6%;林冠和林地每年的蒸散耗能分别为186560×10~8J/ha和22891×10~5J/ha,蒸散量各为754.35mm和93.31mm。辐射能、水汽源、林木生理功能和乱流交换等因素,决定和制约着潜热能和蒸散量的时空变化。     

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     

间伐对松栎混交林土壤活性有机碳的影响

为探讨抚育间伐对林地土壤活性有机碳的影响,以秦岭火地塘林区松栎混交林为研究对象,通过野外采样和室内分析,对不同间伐强度和间伐残留物移除强度下土壤活性有机碳特征进行了研究。结果表明:不同间伐强度和间伐残留物移除强度下,土壤水溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量分别在42.65~86.03 mg·kg-1和91.30~510.76 mg·kg-1之间波动,占土壤总有机碳(TOC)的比例范围分别为0.20%~0.39%和0.41%~2.05%;当间伐强度为16.34%~17.05%、间伐残留物移除强为35.86%~40.69%时,土壤DOC和MBC含量在0~10 cm和10~20 cm土层分别可达到最大值84.95、59.65 mg·kg-1和390.76、293.60 mg·kg-1;间伐强度是影响土壤MBC含量和0~10 cm土层土壤DOC含量的主导因子,间伐残留物移除强度是影响10~20 cm土层土壤DOC含量的主导因子;土壤中有机质含量的有效性达到最佳,间伐强度和间伐残留物移除强度的最适设置范围分别为16.34%~17.05%和35.86%~40.69%。