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%.     

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.     

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%。     

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.     

我国林冠对降水再分配作用的研究进展

该文简单介绍了我国林冠对降水再分配作用的研究进展,包括林冠截留、穿透降雨、树干茎流的研究方法及影响因素和林冠截留的数学模型,并简要提出今后我国林冠对降水再分配作用研究的发展趋势。     

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.     

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.     

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％。     

北京九龙山不同结构侧柏人工纯林降水的再分配

[目的]基于华北石质山区侧柏人工林2014年(3—10月)降水数据进行量化分析,探究其降水的再分配规律。[方法]采用野外定位研究方法,对不同结构(郁闭度、枝下高)侧柏人工林林冠层降水再分配特征进行分析。[结果](1)1/2枝下高0.4、0.6、0.8郁闭度林内穿透雨总量分别为181.1、168.1、147.1 mm,穿透雨率分别为78.8%、73.1%、64.0%;树干径流总量分别为6.0、5.9、3.9 mm;总树干径流率分别为4.2%、2.6%、1.7%;林冠截留总量分别为39.5、56.1、79.1 mm;林冠截留率分别为17.2%、24.4%、34.4%。(2)1/3枝下高0.4、0.6、0.8郁闭度林内穿透雨总量分别为175.6、154.8、136.0 mm,穿透雨率分别为76.4%、67.3%和59.2%,树干径流总量分别为8.3、4.9、3.3 mm,总树干径流率分别为3.6%、2.1%和1.4%,林冠截留总量分别为46.3、70.4、90.7 mm,林冠截留率分别为20.1%、30.6%和39.5%。[结论](1)侧柏人工林同一枝下高不同郁闭度林分林内穿透雨量差异不显著。2种枝下高郁闭度为0.4和0.8之间的树干径流量均存在显著差异,郁闭度0.4和0.6以及0.6和0.8之间差异不显著。(2)郁闭度为0.4、0.6、0.8时,冠厚占树高2/3(即枝下高为1/3)的林分林冠截留量分别是1/2的1.17、1.25和1.14倍。(3)2种枝下高各自不同郁闭度间林冠截留量均存在显著差异。(4)同等降雨量情况下雨强越大,林冠截留量越小;2次降雨间隔时间越长,林冠层越干燥,林冠截留能力越强;枝下高越低(即冠层厚度越大),林冠截留量越大,且随着郁闭度的增加,林冠截留量逐渐增大。     

三峡库区防护林树种枝叶容水量与蒸发速率研究

在调查研究鄂西三峡库区多功能防护林类型及树种的基础上.采用称重法,研究了各树种的枝叶容水量和蒸发速率,并由此预测了主要防护林林分的林冠截留.结果表明①树枝叶重与枝条基部直径呈线性正比关系;②树枝叶容水量与枝叶重呈线性正比关系;③水湿树枝叶表面水分完全蒸发所需的时间与空气相对湿度呈递增指数函数关系.与气温呈递减指数函数关系,其中相对湿度对枝叶表面水分蒸发所需的时间的影响较强.     

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。     

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。     

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]     

湘北红壤丘陵区四川桤木人工林水文生态效应

对湘北红壤丘陵区6年生四川桤木人工林的林冠层截留效应、地上部分持水效应以及土壤水文效益进行了研究,结果表明:观测期内林冠截留量占总降水量的22.79%;林地地上部分持水量为4.86 mm,其中林下枯落物持水量最大,为2.48 mm;林地0~45 cm层土壤最大持水量为198.86 mm。四川桤木能够改善红壤的结构,提高土壤蓄水能力。     

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     

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。     

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]     

流溪河小流域针阔混交林林冠降雨截留模型研究

以流溪河流域针阔混交林为研究对象,对林分样地进行降雨截留实测与模拟研究.结果表明:林内穿透雨量与降雨量呈线性相关;穿透系数与降雨量呈对数相关;林冠截留量与降雨量呈幂函数相关;截留率与降雨量呈对数相关.以降雨强度、穿透系数和树干茎流率数据为基础,进行了林冠截留量模型模拟,实测表明该模型能较准确地估算针阔混交林分的林冠截留量.     

梁山慈竹在退耕还林中的水土保持效应研究

利用小型径流观测场对比观测降雨时间集中的梁山慈竹林和未退耕种植红薯的耕地的17次降雨、10次水土流失过程进行效益对比,分析侵蚀量、径流量与降雨因子的关系。结果表明,退耕还梁山慈竹林的穿透降水率为89.14%,茎流率平均为1.57%,林冠截持降水率为9.29%;凋落物层的最大持水量约为27.54 t.hm-2,相当于水深2.4～3.3 mm,占降水量的14.46%～19.88%;与未退耕地相比,梁山慈竹林的平均径流量比耕地减少24.6%,而耕地侵蚀量约是林地的4.7倍,林地降水的泥沙侵蚀平均减少量达到78.56%。梁山慈竹有较好的水土保持作用,能够明显地减少地表径流和泥沙侵蚀。     

长宁竹海主要林分林冠降雨分配格局

对长宁竹海楠竹林、黄竹林、苦竹林、杉木林和栎林5种林分林冠降雨分配格局进行了对比。回归结果表明:穿透雨量和干流与林外降雨量呈线性关系,并都达到极显著水平(p-0.01)。在降雨量为1204.7 mm时,5种林分穿透雨的最小响应雨量分别为:斑苦竹(Pleioblastus amarus Kengf)林为3.0 mm,硬头黄竹(Bambusa rigida Keng et Kengf)林为1.0 mm、白栎(Quercus fabri Hance)林为0.9 mm、楠竹(Phyllostachy spubescen)林为0.8 mm、杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)林为0.7 mm。干流量随树干胸径的增加而增大,两者关系可用Q=B0 B1D B2D2 B3D3进行描述。与其它的林种相比,竹林干流量远高于栎林和杉木林。苦竹林干流量达105.3 mm,干流率为8.74%,黄竹和楠竹干流量均为82.4 mm,干流率为6.84%,栎林分别为42.4 mm和3.49%,杉木林最小,仅为8.8 mm和0.73%。截留量和截留率从大至小的排序为:苦竹林为384.3 mm和31.9%,栎林355.5 mm和29.51%,黄竹280.7 mm和23.3%,楠竹274.1 mm和22.75%,杉木林254.8 mm和21.15%。