中间锦鸡儿冠层降雨再分配特征

以荒漠草原人工中间锦鸡儿(Caragana intermedia)灌丛为对象,研究降雨量及降雨强度对两类形态灌丛(健康组和退化组)穿透雨、树干茎流和冠层截留的影响。结果表明:①试验期间共观测到有效降雨33次,以中小降雨事件为主,总降雨量为251mm,次平均降雨量和平均降雨强度分别为7.6mm和1.14mm·h^-1,其中降雨量<2mm,降雨强度<1mm·h^-1的降雨事件出现次数最多。②健康组和退化组中间锦鸡儿平均穿透雨率、树干茎流率和冠层截留率分别为66.7%、8.5%、24.8%和75.4%、8.7%、16.0%,两类形态灌丛之间穿透雨和截留存在显著差异(P<0.05)。③两类形态灌丛的穿透雨量、树干茎流量、截留量与降雨量成线性函数、对数函数和幂函数关系,且其穿透雨率、树干茎流率和截留率与降雨量、降雨强度之间成对数函数和幂函数关系。灌丛形态退化显著改变了冠层降雨再分配格局,冠层截留显著降低,穿透雨显著增加,潜在提高了降水对土壤水分的直接补充,一定程度上有利于人工中间锦鸡儿稳定性的维持。     

模拟降雨条件下谷子和冬小麦植株对降雨再分配过程的影响

以谷子（ Setaria italica）、冬小麦（ Triticum aestivum Linn 。）为研究对象,利用人工模拟降雨测定了不同降雨强度和生长阶段两种作物植株的穿透雨,采用人工喷雾法测定了不同生长阶段的冠层截留,根据水量平衡法计算了不同观测阶段的茎秆流。结果表明：谷子、冬小麦冠层对降雨的再分配作用显著,谷子冠下穿透雨率平均约为79％,茎秆流率平均约为20％,冠层截留率平均约占1％;冬小麦冠下穿透雨率平均约为79％,茎秆流率平均约为19％,冠层截留率平均约占2％。在其全生育期内,两种作物冠下穿透雨与茎秆流呈彼此消长趋势。穿透雨量和茎秆流量与降雨强度呈显著正相关关系,但是穿透雨率和茎秆流率与降雨强度的关系不显著。茎秆流量和冠层截留量及其二者占总降雨量的比率均与作物叶面积指数呈显著正相关关系,但穿透雨量及穿透雨率随叶面积指数增加呈显著下降趋势。     

祁连山青海云杉林苔藓层降雨再分配特征及其影响因素

研究苔藓层的降雨再分配对于认识其实际截持降雨过程及水文循环机理具有重要意义。本文以祁连山排露沟小流域青海云杉林苔藓层为研究对象,利用室内实验和野外观测相结合的办法,对祁连山苔藓层蓄积量、持水量(率)、林外(内)降雨量和苔藓穿透雨量进行测定,分析青海云杉林苔藓层持水特征、降雨再分配特征及其与影响因素的关系。结果表明:(1)苔藓层的厚度为2.8~12.6 cm,蓄积量为18.6~65.7 t·hm~(-2),最大持水率为218.6%~536.1%,最大持水深为8.6~19.2 mm,且苔藓层的最大持水量约为自身干重的3.5倍。(2)青海云杉林苔藓层的穿透雨总量和截留总量分别为156.5 mm和100.0 mm,分别占林内降雨总量的61.0%和39.0%,并在不同降雨量等级之间存在明显的差异。(3)苔藓层降雨再分配各组成要素(穿透雨和截留)与林内降雨量、林外降雨量、降雨历时和空气相对湿度呈极显著的相关性。林内降雨量、林外降雨量和降雨历时与苔藓穿透雨量均呈线性正相关关系(P0.01),而与穿透雨率、截留水量和截留率均呈对数函数关系(P0.05)。因此,苔藓层的持水性能及再分配特征,除与苔藓层的厚度、蓄积量和初始含水量相关外,也与林外各气象因子相关。     

荒漠草原中间锦鸡儿(Caragana intermedia)冠层穿透雨的发生与分布特征

为进一步认识荒漠草原带状人工中间锦鸡儿林(Caragana intermedia)植被稳定性维持的生态水文过程机制,通过对行生和散生中间锦鸡儿冠层穿透雨的对比研究,结果表明:(1)两者对降水变化响应显著,但是差异不显著。散生和行生中间锦鸡儿穿透雨百分比变化范围分别为25.6%~96.5%(Cv=23%)和25.4%~96.1%(Cv=19%),穿透雨量均值分别为7.55 mm和7.40 mm。穿透雨量与降雨量、降雨历时、降雨强度都具有极显著的线性回归关系,但是穿透雨百分比与降水特征参数以幂函数关系为主。(2)冠层下穿透雨分布存在明显的空间异质性。穿透雨百分比普遍随距灌丛基部距离的增大而线性增大。"旱区"集中出现在散生中间锦鸡儿灌木的基部,向外百分比逐步提高;行生中间锦鸡儿则出现了多个旱区和雨极镶嵌分布的情况。     

兴安落叶松林降雨再分配特征

以兴安落叶松人工林为研究对象,通过冠层结构稳定时期20场降雨数据,分析了落叶松林冠层对降雨的截留再分配规律。结果表明:(1)观测期内落叶松林穿透雨量、树干径流量和冠层截留量依次为198.9mm,12.6mm,127.6mm,分别占同期林外降雨的58.65%,3.72%,37.63%;(2)根据模型估算,当降雨量超过4.2mm落叶松林开始出现穿透雨,降雨量超过7.2mm才能产生树干径流;(3)穿透雨、树干径流及林冠截留的绝对量均随降雨量的增大而显著增加,但其占林外雨的比例却表现出不同的变化趋势;(4)穿透雨量的空间变异随降雨量的增大显著减小,二者呈显著负相关(p<0.05);(5)本研究林冠层截留率处于兴安落叶松林冠截留(13.04%~39.89%)的较高水平,高于全国主要森林平均林冠截留(14.7%~31.8%)。     

小叶锦鸡儿灌丛不同部位穿透雨特征

2012年7-9月中旬,以科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌从为对象,研究了其不同部位的穿透雨特征。结果表明:试验期间的总降雨量为105.99mm,其中,12.5%的降雨事件2mm,50%的降雨事件5mm。穿透雨量占同期降雨量的76.80%。小于1 mm的降雨对于灌丛下土壤不能产生补给,全部降水都被灌丛截留进而蒸发,对灌丛下土壤属于无效降水。穿透率最大值、最小值分别为85.67%、56.87%。穿透雨量与降水量之间的关系可用线性公式较好的表达(P0.01,R2=0.73)。穿透率随降雨量、降雨强度的增大而增加,两者呈显著的对数关系(P0.01)。在灌丛不同部位,穿透雨量大小表现为"冠幅边缘1/2冠幅灌丛基部"的特征,穿透雨量随降雨量增加而增大的趋势显现出冠幅边缘处快于1/2冠幅和灌丛基部处,1/2冠幅处快于灌丛基部。     

大兴安岭南段白桦林降雨再分配特征研究

利用2013年度赛罕乌拉地区白桦林64场有效降雨及林内再分配的野外观测数据,探讨了该地区白桦林降雨再分配特征。结果表明:白桦林的穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期林外降雨量的76.0%,2.3%,21.7%。穿透降雨量及树干茎流量与林外降雨量均呈明显的线性相关(R2=0.8800),而林冠截留量与林外降雨量呈指数函数关系(R2=0.8303)。实验证明当林外降雨量大于0.3mm时,可发生穿透降雨;林外降雨量大于0.51mm时,可发生树干茎流。林冠层叶面积指数(LAI值)及独特的立地条件、生长特征对降雨再分配起着重要的影响。     

三种典型固沙灌木的降雨再分配特征

通过观测毛乌素沙地典型灌木(羊柴、中间锦鸡儿和油蒿)对降雨的再分配现象,分析三种灌木在不同雨量和雨强下的再分配特征,比较不同灌木降雨再分配的调节作用.结果 表明:1)在试验期间,监测降雨26次,总降雨量为280.9mm.2)羊柴、中间锦鸡儿、油蒿灌木累积树干茎流率分别为11.1％、8.5％和7.2％,穿透雨率分别为80...     

大青山区油松人工林降雨分配特征研究

以大青山区30 a生油松人工林为研究对象,系统观测了林分对降雨的再分配作用,根据2006年的观测结果显示,油松人工林林冠穿透雨量、林冠截留、树干茎流所占降雨的比例分别为65.83%、33.04%、1.13%,枯枝落叶层有效拦蓄量为0.62mm,截留率为8.9%,地表径流率为2.6%;林冠穿透雨量、树干茎流量与林外降雨量均呈显著的线性正相关,而林冠截留量与降雨量呈幂函数关系。     

农业生产活动对黄土高原丘陵沟壑区坡地土壤水分动态的影响

通过在坡度为20°耕地和荒草坡面对降水、土壤水密集观测,结合模拟降雨实验,从降雨入渗、蒸散发等过程分析讨论了影响黄土高原丘陵沟壑区坡地土壤水分动态的主要因素。结果表明:1)降雨入渗量△S主要受控于雨强和降雨量,坡耕地的入渗量随着雨强增加而衰减的速度快于荒坡,坡耕地有利于中等雨强大雨的下渗,雨强增大时两坡面的降雨转化率逐渐接近,且植被的再分配作用凸显,甚至使短历时暴雨时坡耕地的入渗速度低于荒坡,长历时的大、暴雨或连续降雨利于深层入渗,坡面耕作或在裸地上种植冰草后降雨转化率增约50%;2)7月～10月上旬为土壤水补给期,土壤水分在枯水年及平水年处于负平衡,在丰水年获得补给,最终以蒸散发消耗;3)荒地主要耗水层在20cm,耕地土壤水分活跃层及作物主要耗水层延伸至30cm。总体上,农作物增大蒸散发量、增加土壤水分利用深度,农业生产活动对减少降雨径流、增加土壤水资源量、强化水分小循环有重要作用。     

黄土高原沟壑区典型草地小流域水沙特征对不同雨型的响应

在黄土高原植被恢复已不断接近可持续利用水资源极限背景下,研究草地小流域水沙特征对不同雨型的响应可为合理进行植被恢复提供参考。文中以典型非治理小流域董庄沟2005-2014年径流、泥沙等实测数据为基础,采用K-均值聚类分析法结合判别分析法对次降雨进行分类,在此基础上,对各降雨要素与径流、输沙量之间进行Pearson相关分析,并建立了径流、输沙与降雨要素间的多元回归模型。结果表明:该地区降雨事件划分为3种类型:即A雨型(长历时大雨或暴雨),频次较低(34次);B雨型(中历时小雨或中雨)频次高(196次),C雨型(短历时大雨),频次极低(5次)。其中,A、C雨型径流深与前3天降雨量相关性最高(p<0.05),而B雨型径流、输沙与降雨要素均无显著相关因子。前期降雨量对径流深的影响有效时间约为7d。加入前期降雨量因子可使降雨-径流多元线性回归模型的精度大幅提高。     

黑河流域地区梭梭人工林地土壤水分动态研究

梭梭林地土壤剖面的含水量与裸沙地含水量显著不同，裸沙地土壤含水量随深度增加而增加，林地在30-120cm范围内有较高的含水量；林地0-30cm的上层土壤含水量受降雨及蒸发的剧烈影响，30-20cm范围内的林地土壤各测量层平均含水量与其标准差有二次函数的关系；降雨对每月的0-200cm的土壤贮水量没有明显的影响，说明降雨多数在当月就被蒸散和深层渗漏所消耗；认为梭梭人工林这种脆弱生态系统能够在严酷的环境条件下存在，其根系对土壤水和地下水有吸收和释水的再分配功能是重要的因素之一。     

古尔班通古特沙漠梭梭和白梭梭树干茎流特征

通过对古尔班通古特沙漠2个主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)和白梭梭(Haloxylon persicum)树干茎流的野外实验观测,分析植株冠层和降雨特征对树干茎流形成的影响,并明确了树干茎流量在降雨再分配中的比例。结果表明：当降雨量≥2.4 mm时,梭梭和白梭梭开始有树干茎流产生。梭梭、白梭梭的树干茎流量随树冠体积的增大而增加,但是,当梭梭树冠体积大于4 m³,白梭梭树冠体积大于1.5 m³时,树干茎流量随树冠体积的增加不再增大,甚至有下降趋势。梭梭和白梭梭的树干茎流量和降雨量之间存在显著正相关,累计树干茎流量分别占降雨总量的9.1%和6.4%。梭梭和白梭梭的集流率均随降雨量增加而增大,能够有效地将树干茎流汇聚到树干基部, 梭梭表现出更强的汇集树干茎流的潜力。     

谷子冠层下的土壤溅蚀速率特征

为研究种植谷子(Setaria italica Beauv)条件下农地土壤溅蚀速率的变化特征,评价谷子冠层对土壤溅蚀的影响,采取室内模拟降雨手段,利用溅蚀杯法分别测定了叶面积指数为0.86、1.54、2.18和3.11四个生长阶段的谷子冠层下以及裸地上的溅蚀速率。谷子冠下溅蚀速率测定的设计雨强为40 mm/h和80 mm/h,裸地试验的设计雨强为20、406、0、80、1001、20 mm/h及140 mm/h。试验结果表明:与裸地相比,在各生长阶段,谷子冠下的平均溅蚀速率在40 mm/h雨强下平均降低24%,在80 mm/h雨强下降低约52%,特定条件下冠下溅蚀速率会高于相同雨强下裸地的溅蚀速率;冠下平均溅蚀速率的变化与冠层发育之间的关系不明显;谷子冠下各地点的溅蚀速率与该地点对应的冠下雨强之间的关系不显著,而裸地上溅蚀速率与雨强之间呈幂函数相关关系。     

岷江干旱河谷灌丛物种多样性、生物量及其关系

通过对岷江干旱河谷灌丛生物量及其分配、灌丛物种多样性特征以及与生物量的关系调查。结果表明:干旱河谷不同灌丛类型生物量介于3220～8600kg/hm2之间,平均值为4750kg/hm2,其中灌木层生物量占灌丛总生物量的80%以上,草本层不足20%。干旱河谷阴坡灌丛物种丰富度、Shannon-Wiener指数都较阳坡高,Simpson指数与均匀度指数在阴阳坡上差异不明显。干旱河谷灌丛总生物量随灌木层物种多样性(r=0.902;P0.01)和群落物种多样性(r=0.936;P0.01)的增加而增加,但与草本层相关性不显著;灌木层生物量随其物种丰富度的增加而增加(r=0.945;P0.01),而草本层物种丰富度与其生物量并无显著相关性。这些结果表明,灌丛灌木层植物对维持干旱河谷植被物种多样性和生产力以及稳定群落结构和功能等方面具有更为重要的意义。     

浑善达克沙地长梗扁桃群丛特征及其驱动因素分析

植被群丛的稳定对于群落演替乃至区域生态系统安全发挥着关键作用。受气候变化和人类活动影响，长梗扁桃（Amygdalus pedunculata）自然群丛退化严重，面积不断减少，亟需保护。本研究基于浑善达克沙地长梗扁桃群丛35个样方的数据，通过典范对应分析（Canonical Correspondence Analusis,CCA）揭示了长梗扁桃群丛分布的驱动因子以及不同群丛特征与环境因子之间的关系。研究发现，基于立地条件的差异，长梗扁桃群丛可分为4种类型：群丛Ⅰ，长梗扁桃-蒙古韭（Allium mongolicum）；群丛Ⅱ，长梗扁桃-西北针茅（Stipa sareptana var. krylovii）-冷蒿（Artemisia frigida）；群丛Ⅲ，长梗扁桃-画眉草（Eragrostis pilosa）；群丛Ⅳ，榆树（Ulmus pumila）-长梗扁桃-蒙古虫实（Corispermum mongolicum）。大尺度上，温度和海拔是影响长梗扁桃群丛分布的主要环境因子，贡献率分别为13.2%和11.4%。小尺度上，10～20 cm和20～30 cm土壤有机质和海拔是影响群丛结构特...     

气象因子对第7代稻纵卷叶螟发生程度的影响及预测

对化州市14a（1996-2009年）来第7代稻纵卷叶螟系统调查资料和气象资料进行通径分析确认：降雨强度是影响第7代稻纵卷叶螟发生程度的主导因子,降雨量和雨日对第7代稻纵卷叶螟发生程度的直接作用不大,但通过降雨强度将产生较大作用,并在此基础上建立了发生程度预测模型,预测的准确性达到极显著水平。     

宁夏贺兰山自然保护区蒙古扁桃群落物种多样性

通过野外实地调查40个蒙古扁桃样地,得到野生维管束植物133种(包括种下等级),隶属于91属39科。区系分析表明,宁夏贺兰山自然保护区蒙古扁桃群落具有温带性质,且以北温带成分优势,占总属数的35.16%。生活型谱中地面芽植物占总种数的近半,表明蒙古扁桃群落生境寒冷而干旱。物种多样性指数测度结果表明:1)草本层的多样性高于灌木层;2)北段海拔1700~1800 m处多样性最高,则在中段2000~2100 m处多样性最高;3)北段阴坡的多样性最低,中段则相反,阴坡和半阴坡的多样性比阳坡和半阳坡的高;4)坡度20°以下坡上的群落多样性高于20°以上坡的多样性,且20°以上的坡,随坡度增加而多样性减少。     

黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析

以淳化坡耕地为研究对象,在人工模拟降雨条件下,设计降雨强度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min,降雨历时40 min,设计坡度分别为5°、8°、11°、15°、20°,分析了影响黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度的3个主要因素:含水量、雨强及坡度.结果表明,降雨结束后,随着表层土壤含水量的降低,抗剪强度会随之增加,相关性较好;雨强对抗剪强度影响不大;坡度较小时抗剪强度会随坡度增加而降低,当坡度增加到15°以上时,随坡度增加抗剪强度随之增加.     

贺兰山灰榆群落的种间关联、排序及分类研究

贺兰山的灰榆群落具有重要的生态学意义和研究价值。在系统的样方调查基础上,对贺兰山灰榆群落类型及特征进行全面分析。结果表明:贺兰山灰榆群落的主要特征与海拔及地形因子相关。种间关联分析显示,群落中存在显著差异的喜阳耐旱种组和阴湿林下种组两组,灰榆与前者呈负相关,而与后者呈正相关。CCA排序将群落分为4个群丛,海拔和坡向是群落类型分异的主要影响因子。针阔混交林群丛分布在高海拔的阳坡,落叶阔叶疏林群丛分布在中高位置的阴坡,灰榆-蒙古扁桃疏林分布在中低海拔的阳坡,灰榆疏灌林分布在最低海拔的阴坡。4个群落的空间分布位置、物种组成和群落特征差异显著。在研究结论的基础上,对贺兰山灰榆群落的重建和保育提出了相对应的措施。