重庆缙云山典型林分3种时间尺度下产流特征研究

为给三峡库区城市森林水源涵养植被建设提供依据,该文基于2002—2005年的降雨和径流观测数据,研究了重庆缙云山4种典型林分4种时间尺度下的产流特征。结果表明:①2002—2005年降雨年际间分布均匀,变幅较小,降雨年平均相对变率为4.46%,变差系数为0.061 8,月平均降雨量类似正态分布。②降雨量、地表径流量与地下径流量都表现出明显的干、湿季之分,每年10月至翌年3月为干季,4—9月为湿季;4种林地的全年径流量主要产生在湿季,湿季地表径流量约占全年地表径流量的85%以上,地下径流量约占全年地下径流量的75%以上。③地表径流和地下径流峰值均出现在6月;月平均降雨量与对应的月地表径流量和月地下径流量均表现为一元二次方程关系;平均年地表径流量依次为:楠竹林＞灌木林＞针阔混交林＞常绿阔叶林;平均年地下径流量依次为:常绿阔叶林＞针阔混交林＞楠竹林＞灌木林。④在相同的场暴雨条件下,地表径流系数表现为:楠竹林＞灌木林＞针阔混交林＞常绿阔叶林;地下径流系数表现为:常绿阔叶林＞针阔混交林＞楠竹林＞灌木林;场暴雨量与地表径流量和地下径流量之间均表现出线性关系。⑤常绿阔叶林、针阔混交林在年、月尺度下对降水表现出较好的理水作用,在场暴雨尺度下表现出较好的调洪功能;楠竹林在3种时间尺度下理水调洪功能最差。      

三峡库区缓坡林地产流初探

以三峡库区重庆市缙云山为研究地,以坡耕地为对照在当地布设混交林、阔叶林、毛竹林、灌木林和坡耕地五种植被结构的标准径流小区,利用方差分析方法对降雨量、降雨历时、平均降雨强度、地表径流量和径流持续时间五个特征数据进行分析,结果表明:(1)5种植被类型地表径流开始出现时间差异显著,其出现时间早晚依次为:坡耕地、阔叶林、灌木林、毛竹林地、混交林;地表径流持续的时间差异不显著,径流持续时间依次为:混交林、毛竹林、灌木林、坡耕地、阔叶林.(2)从水源涵养林角度出发,5种植被类型减少地表径流量存在显著差异,地表径流量依次为:坡耕地、混交林、毛竹林、灌木林、阔叶林.(3)建立了混交林、阔叶林、毛竹林、灌木林四种林分和以坡耕地为对照共5种植被类型坡面产流模型,通过对该模型进行检验,发现该模型因子具有很强的显著性和极高的拟合度,能准确地对坡面产流进行预测和分析.     

三峡库区缓坡林地产流初探

以三峡库区重庆市缙云山为研究地,以坡耕地为对照在当地布设混交林、阔叶林、毛竹林、灌木林和坡耕地五种植被结构的标准径流小区,利用方差分析方法对降雨量、降雨历时、平均降雨强度、地表径流量和径流持续时间五个特征数据进行分析,结果表明：（1）5种植被类型地表径流开始出现时间差异显著,其出现时间早晚依次为：坡耕地、阔叶林、灌木林、毛竹林地、混交林;地表径流持续的时间差异不显著,径流持续时间依次为：混交林、毛竹林、灌木林、坡耕地、阔叶林。（2）从水源涵养林角度出发,5种植被类型减少地表径流量存在显著差异,地表径流量依次为：坡耕地、混交林、毛竹林、灌木林、阔叶林。（3）建立了混交林、阔叶林、毛竹林、灌木林四种林分和以坡耕地为对照共5种植被类型坡面产流模型,通过对该模型进行检验,发现该模型因子具有很强的显著性和极高的拟合度,能准确的对坡面产流讲行预测和分析。     

缙云山不同土地利用类型暴雨径流水质研究

通过对重庆缙云山暴雨雨水及5个样地(常绿阔叶林、针阔混交林、楠竹林、灌木林、农用地)的地表径流、地下径流水质进行监测,检测了12个指标,对水质数据进行主成分分析,提取了4个主成分,得出11个样本在主成分上的标准得分,据此进行聚类分析,将其划分为5类,并对其进行讨论分析。结果表明,大气降水的水质优于地表径流和地下径流,5个样地的水质等级为:灌木林>农用地>楠竹林>混交林>阔叶林,林地地下径流水质优于地表径流,农用地地下径流水质劣于地表径流。     

江西红壤缓坡地壤中流影响因素分析

针对地表植被覆盖、死地被物敷盖、裸地3种类型的坡面,采用径流小区试验方法,研究江西红壤表层(距地表30 cm)、底层(距地表60 cm)壤中流及地下径流(距地表105 cm)特征,运用数理统计方法分析壤中流流量、流速、历时与降雨、径流因子的相关关系。结果表明:1.与裸地相比,百喜草覆盖、死地被物敷盖显著增加壤中流量,2种措施都延长壤中流历时;2.壤中流量与雨量、雨强、降雨历时、初渗雨量呈正相关关系,覆盖、敷盖小区壤中流量受雨量影响较大,而裸地小区壤中流量受雨强影响较大;3.表层壤中流历时与降雨因子有较好相关性,而底层壤中流历时与降雨因子相关性很差;降雨历时对壤中流历时影响最大,降雨量影响最小;4.壤中流流速与因子的关系受措施及土层深影响,在植被覆盖、死地被物敷盖小区表层与雨量相关性最好,在裸地表层与雨强相关性最好。在各小区底层流速均与降雨历时相关性最好;5.裸地地表径流量与壤中流量相关关系不显著,在采取2种措施后,地表径流量与壤中流量呈线性正相关关系。随地表径流量的增大,覆盖措施壤中流量增大幅度大于敷盖措施。     

重庆缙云山典型林地地表径流水力学参数研究

为揭示重庆缙云山森林植被的水文生态过程,选取裸地、针阔混交林、常绿阔叶林和楠竹林4种不同土地利用类型,采用放水冲刷径流试验方法,设计0.12、0.18、0.24、0.30、0.36L/min 5种不同的流量,测定蓄满产流下的地表径流水力学参数。结果表明:1)在放水冲刷条件下,4种地类径流阻力系数随流量的增大而降低,说明地表枯落物、有机质和根系能有效增加坡面糙度和阻力;随着流量的增大,径流冲走枯落物和有机质并形成细沟,浅层根系对径流的阻力效果增强,而根系较深的地类其阻力系数逐渐趋近于裸地的;2)4种不同地类的流速随着流量的增加而增加,地表枯落物和植物根茎对流速有减缓作用,且在大流量情况下,楠竹林根系对流速的消减作用更明显;3)在试验条件下,随着流量的增加,雷诺数持续增加,其径流特性由层流向紊流转变;弗劳德数先减小后增加,流量在0.18~0.30L/min之间取得弗劳德数的最小值。相同流量下,雷诺数和弗劳德数的大小顺序均为裸地>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。      

三峡库区典型林分土壤抗侵蚀性能及评价

以三峡工程库区典型植被类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林、灌木林、农地对照)为研究对象,从抗蚀性、抗冲性和抗剪性3个角度进行林地土壤抗侵蚀性能研究,并采用判断矩阵获得指标权重,用综合评分法进行评价。结果表明:土壤团聚度为三峡库区林地土壤最佳抗蚀指标;土壤团聚度平均值表现为灌木林(37.2%)和农地(42.4%)最优,楠竹林(10.6%)最差,针阔混交林(26.2%)优于常绿阔叶林(19.4%)。在最易被径流冲刷的土壤A层,抗冲刷系数为:常绿阔叶林(6.933L·min/g)灌木林(4.205L·min/g)针阔混交林(3.783L·min/g)农地(3.046L·min/g)楠竹林(0.789L·min/g)。林地土壤抗剪强度指标内摩擦角以楠竹林最大(25.60°),土壤黏聚力值以灌木林最大(16.51kPa);最易发生剪切破坏的土壤层分别出现在针阔混交林的土壤AB层和B层,常绿阔叶林的土壤B层,楠竹林的土壤C层,灌木林的土壤AB层,农地土壤的B层和C层。综合评价结果为:灌木林土壤抗侵蚀作用最强(得分1.50),其次为常绿阔叶林(1.43),楠竹林最差(0.69)。     

江西红壤缓坡地壤中流特征研究

以地表植被覆盖、死地被物敷盖、裸地三种类型的坡面为研究对象,采用径流小区试验方法,研究江西红壤表层(距地表30 cm)、底层(距地表60 cm)壤中流及地下径流(距地表105cm)特征,结果表明:1.壤中流量占降雨量0.92%~3.23%;2.基流占总径流量的50%以上,地表植被覆盖良好或死地被物厚度较大时,基流占总径流量的90%以上,壤中流量排序为覆盖>敷盖>裸地;3.地表植被覆盖、死地被物敷盖小区壤中流量分别是裸地壤中流量的2.45倍和3.52倍,两种措施都延长径流历时,减小洪峰流量;4.覆盖小区底层壤中流量小于表层壤中流量,而其他两个小区底层壤中流量大于表层壤中流量;5.壤中流季节分布以春夏较大,冬秋较小,但敷盖地块表层、裸地底层例外。     

三峡库区森林流域林地的地表糙率系数

2002—2003年期间，作者选择三峡库区响水溪流域11块具有典型代表性的林地，在野外小区径流实验基础上，通过曼宁公式，对地表糙率系数进行了定量研究.结果表明，地表糙率系数介于0.018 2～0.257 5之间，其中板栗林地小区糙率系数值最小，杉木、马尾松、阔叶林混交林地小区糙率系数值最大.大小依次排序为杉木、马尾松、阔叶林混交林＞尖杉、马尾松、阔叶林混交林＞石栎纯林＞柳杉纯林＞马尾松、阔叶林混交林＞柳杉、楠竹混交林＞尖杉纯林＞荒草地＞楠竹林＞杉木纯林＞板栗林.      

太湖湖泊缓冲带草林复合系统氮沉降阻滞解析

根据植物生长特征,设置5种草林复合系统,利用径流小区试验,分析不同草林复合系统对氮沉降的阻滞与拦截特征,以筛选出拦截效能高的草林复合系统,降低氮随降雨径流进入湖泊水体的风险。结果表明:疏林与草被配置有利于降雨径流的入渗,减少地表径流的产生;林下种植常绿草坪能够减少氮的溶出风险,促进氮的吸收与利用;草林复合系统对氮沉降的阻滞与拦截主要通过地下径流在土壤-植被中的消纳实现,通过地下渗漏流失的氮基本达到地表水排放标准;草林复合系统通过地表径流输出的氮大幅度减少,氮的截留率达到77%以上,以疏林麦冬与疏林马蹄金复合系统氮截留率较高。     

克隆乔木黄牛奶树空间点格局分析

常绿小乔木黄牛奶树具有有性繁殖和克隆繁殖两种繁殖方式,对森林更新意义重大.以种群个体空间分布的坐标点图为基础,采用点格局分析法对其不同生境下克隆苗与实生苗的分布格局及其相互关系进行了研究.结果表明,克隆苗和实生苗的密度顺序都是常绿阔叶林竹林针阔混交林,在水肥资源丰富、郁闭度较大(常绿阔叶林和竹林)的生境中,两类苗密度都较大,但克隆苗占优势;在水肥资源贫乏光照较强的生境中,两类苗数量均较低,实生苗占优势.黄牛奶树克隆苗与实生苗在竹林与针阔混交林下以集群分布为特征,常绿阔叶林在小尺度下呈集群分布但随尺度的增大呈现为随机分布;克隆苗与实生苗的关系在密度较小的竹林和针阔混交林为显著正相关,而对于密度较大的常绿阔叶林,小尺度下为正相关,大尺度下则呈负相关.      

雨强和地下孔(裂)隙度对喀斯特坡耕地养分流失的影响

【目的】研究不同降雨强度和地下孔(裂)隙下,喀斯特区坡耕地表和地下土壤养分流失途径及流失规律,为喀斯特坡耕地土壤养分流失控制和农业面源污染防治提供理论依据。【方法】以喀斯特区坡度为15°的坡耕地为研究对象,通过模拟其地表形态和地下孔(裂)隙特征,设置不同雨强(30、50、70、90 mm·h^-1)和地下孔(裂)隙度(1%、3%、5%)交叉试验共36场降雨,探索喀斯特坡耕地地表和地下养分流失特征。【结果】(1)雨强对喀斯特区坡耕地产流产沙影响显著(P<0.05),地表、地下产流产沙量随雨强增大而增加,其产流产沙从地下过渡到地上的临界雨强可能在30—50 mm·h^-1;随地下孔(裂)隙度增大,地下产流产沙量增加,地表呈相反的规律。(2)喀斯特坡耕地径流养分主要通过地表流失,小雨强下通过地下孔(裂)隙流失;径流中全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)流失量和流失模数均随雨强增大而上升,雨强对各径流养分流失浓度影响不明显。地表养分流失量和流失模数随地下孔(裂)隙度增加而下降,地下反之。地下孔(裂)隙度的增加使地下径流养分流失占比逐渐增加。(3...     

黑龙江省东部森林中雪的水文效益的初步研究

为了定量研究雪的水文过程，采用冬季野外直接观测法，研究森林对降雪，截雪，积雪，融雪的航森林融雪径流的特点。结果表明，森林的截雪率与林冠郁闭度关系密切，针叶林的截雪率是落叶林的２－３倍；人工红松林内积雪厚度最小，融雪持续的时间最长，而落叶杂木林内积雪厚度最大，融雪持续的时间较短，针混产林则介于二者之间；天然次生林的融雪径流占年径流量的２１．７％，河道径流主要以降雨径流补给为主，占年径流量的７０％以上     

天宝岩竹阔混交林毛竹及其伴生树种生态位的研究

研究竹阔混交林中毛竹与伴生树种间生态关系,寻找适宜混交比例,从生态位角度为竹阔混交林优化经营提供依据。采用样方法对天宝岩自然保护区的竹阔混交林进行群落调查,以不同混交比的竹阔混交林作为不同资源位,运用Levins和Shannon生态位宽度指数、生态位重叠指数、生态位相似性比例指数,分别测定并分析竹阔混交林乔木层与更新层各树种间的生态位特征。结果表明:1)Levins和Shannon生态位宽度指数反映情况一致;栲树、米锥、拟赤杨作为毛竹优势伴生树种,其重要值和生态位宽度都很大,生态适应能力强,对群落结构的变化起着重要作用。2)各树种间生态位相似性比例不高,对毛竹的生态位重叠指数也不高,除了栲树生态位重叠指数L_hi值为0.509,其余树种L_hi值均小于0.5,说明毛竹与大多数树种存在较大的生态异质性与资源利用差异性,彼此间可形成稳定的共生关系。3)整体上常绿树种较落叶树种的生态位宽度大,对毛竹的生态位重叠也相对较大,当毛竹所利用的资源不足时,也更易对其造成潜在的竞争。4)竹阔混交林混交比在15%~20%时,毛竹的密度和地上生物量最大;当混交比过大时,毛竹逐渐失去群落中的优势地位,它与阔叶树形成的共生协同关系更多转变为了竞争关系。      

小兴安岭阔叶次生林内红松与常见阔叶树种地下资源生态位研究

  目的  探究小兴安岭地区阔叶次生林内红松与常见阔叶树种的地下资源生态位分离与重叠,以期为恢复次生林合理选择树种及东北次生林的科学经营提供一些参考依据。  方法  对次生林内红松与白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳和紫椴等阔叶树种的地下营养空间生态位、吸收土壤水分的季节生态位和数量生态位、吸收土壤养分的季节生态位和数量生态位以及吸收养分形态生态位等方面进行了研究。  结果  红松与阔叶树种在地下营养空间生态位、吸收土壤水分的季节生态位、吸收土壤养分的季节生态位和数量生态位、吸收土壤养分形态生态位等均存在分离。具体表现为:（1）阔叶树种吸收根主要集中分布于土壤表层（0 ~ 20 cm）,为“浅根性”特征;而红松则相反,其吸收根分布比率在表土较低,在下层土壤空间（30 ~ 60 cm）明显较高,相对为“深根性”趋势。（2）阔叶树种吸收土壤水分一般从5月中开始至9月下旬结束;而红松从4月初开始至10月下旬仍有蒸腾。（3）阔叶树种吸收氮养分大约在5月上旬至9月下旬,吸收期较短,夏季养分吸收高峰较陡且峰期明显;而受阔叶树种庇荫的红松在4—10月的整个生长季中一直较平缓地吸收氮养分,夏季养分吸收高峰较缓且峰期不明显。（4）阔叶树种对N养分的消耗量较大且利用效率较低,属于高耗低效型;而红松对N养分的消耗量则相对较小,利用效率较阔叶树种高10.7% ~ 36.8%,属于低耗高效型。（5）在对N养分化学形态的偏向选择性方面,红松叶硝酸还原酶活性较低;而阔叶树种的叶硝酸还原酶活性最高,其中,白桦、山杨和蒙古栎约是红松的6.0 ~ 6.5倍,水曲柳和紫椴约是红松的2.6倍和2.7倍。（6）红松与白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳的地下资源生态位重叠较小,分别为0.502、0.426、0.628、0.374,而紫椴与红松的地下资源生态位重叠高达0.903。  结论  从地下资源生态位看,红松与白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳、紫椴均为优化混交组合,且红松与阔叶树种的地下资源生态位分离对其长期共存和混交群落持续稳定高产都有重要意义。      

广东省森林植被恢复下的碳储量动态

该研究采用材积源生物量法及广东省1994—2003年森林资源档案数据,量化10年间森林植被恢复过程中碳储量动态变化.其中OBPA是指疏林、竹林、经济林和四旁林.研究结果如下: 1994—2003年广东省森林植被共固定碳41.67 Tg,碳密度增加了1.58 Mg/hm2;林下层和凋落物层碳储量占总碳库的38%～44%,凋落物层碳储量略大于林下层;不同类型森林的碳储量排列如下:针叶林阔叶林OBPA针阔叶混交林;马尾松林碳储量在11种林型中最大,南洋楹林最小;10年中近熟林、成熟林、过熟林碳储量皆有增长,幼龄林碳储量大幅度减少,中龄林碳储量小幅度波动,其碳储量始终高于其他4个龄级;阔叶林固碳率大于针叶林和针阔叶混交林,10年间的波动范围是0.19～1.36 Mg/(hm2·a).      

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

基于RS与GIS的闽江流域森林景观格局分析

本文以闽江流域为研究区域,以LandsatTM遥感图像为主要信息源,以Erdas Imagine图像处理软件作为空间信息处理工具,采用斑块平均面积、形状指数、分维数、香农多样性指数、均匀度指数和优势度指数等指标,对闽江流域森林景观格局进行了研究.研究结果表明:闽江流域景观的主要斑块类型为杉木林、松林和阔叶林.分维数表明竹林与经济林受人类干扰大,斑块形状简单;阔叶林与松林受人类干扰小,斑块形状复杂.香农多样性指数(SHD I)表明景观异质性较高的特点,均匀度指数(SHEI)则表明景观中有一定的优势类型,以杉木林、阔叶林和松林等景观类型占优势.