两种不同林分截留能力的比较研究

根据林冠对大气降雨截留的实测资料 ,采取同雨量下取最大值的方法近似确定了两种不同林分的截留能力与雨量的关系并进行了比较 .结果表明 ,林冠枝叶空间分布均匀的人工林分 ,截留能力随雨量增加较快 ,不仅对 <30mm的中小雨量表现出了较强的截留作用 ,而且容易满足林冠的饱和截留容量 .尽管天然林对 <30mm的雨量截留能力相对较弱 ,但对超过 30mm的降雨其截留能力大于人工林 .林冠饱和截留容量与冠层枝叶量有关 ,天然林大于人工林 .

林冠对降雨截留能力的研究

林冠截留能力是指在理想条件下林冠枝叶对任意降雨量的最大吸附量,随降雨量的增加而增加。当降雨量足够大时,林冠截留能力就等于林冠截留容量。所以,林冠截留容量是林冠截留能力的最大值。借鉴水文学中蓄满产流理论,构建林冠截留降雨能力模型。此外,结合一个具体林分的实测资料,介绍了林冠截留能力的近似确定方法,并与模型的模拟结果进行了比较。结果表明,两者非常吻合,表明文章建立的林冠截留能力模型是有效的,可以用于评判和比较不同林分对降雨截留作用的大小。

林内穿透雨量模型研究

穿透雨量是林内有效雨量的主要组成部分 ,其量能占 90 %以上。由于林冠空间分布的不均匀性 ,难以对林内穿透雨量进行精确地测量。从林冠截留降雨的作用机理出发 ,在做出几个假设的基础上 ,用数学方法建立了林内穿透雨量模型 ,即 :当 P<U时 ,R=P- α W[1 - ( 1 - P/U) b+ 1] ( b>0 ,U>0 )当 P≥ U时 ,R=P- W其中 U=W( b+ 1 ) ,式中 b,W,U为模型参数 ,R为林内穿透雨量 ,P为大气降雨量 ,α为林分郁闭度。结合两个有实测资料的针叶树林分 ,又进一步介绍了模型参数的确定方法。同时将模型的计算结果与实测数据进行了对比 ,两者吻合性很好 ,验证效果是比较理想的。模型概念清晰 ,参数物理意义明确。在风速和雨强不太大的情况下 ,本模型适用于任何林分的穿透雨量的计算。然而 ,为了应用于无实测资料地区 ,尚须进一步研究模型参数与林分特征的关系。

考虑森林植被影响的小流域降雨径流模型

在一个面积为834km2的森林流域上,采用覆盖率和林木蓄积量作为森林植被影响降雨径流的两个量化指标,并划分了两个等级:(1)森林覆盖率≥60%且蓄积量≥5000m3/km2;(2)森林覆盖率<60%且蓄积量<5000m3/km2。在构造的模型中,根据森林植被的两个量化指标,分别选取了不同的参数。在产流量计算中,该模型采用了蓄满产流模拟技术,土壤蓄水量计算采用了二层模式,流域蓄水容量-面积分配曲线采用了指数函数形式,即a=1-eKP。在汇流计算中,采用了分水源的演算方法,其中地表水汇流采用了等流时线法与线性水库调蓄相结合的技术,地下水汇流采用了简化三角形法。经过对模拟计算结果进行比较,表明该模型不仅具有较好的精度,而且还能大致反映出两种不同森林植被条件对涵养水源、调节洪水的不同作用效果。该模型具有较强的实用性,能够为森林水文功能的深化研究起到借鉴作用。

基于流域蓄满产流理论的林冠截留降雨新模型

根据林冠截留降雨的物理现象,借鉴流域蓄满产流理论建立了一个林冠截留降雨新模型。结合两片林分的实测资料,介绍了该模型参数的确定方法,并且对模型进行了有效性验证。结果表明:计算值与观测值吻合,表明该模型可揭示林冠截留降雨的基本特征,如果已知模型参数,可以用于林冠截留降雨的预测计算。

地面坡度对地表径流影响的实验研究

本文通过模拟实验,研究了地面坡度对地表径流的影响。重点分析了坡度对径流量的影响;坡度对峰值流量的影响;坡度对汇流的影响。最后作者综合实验研究成果,提出了搞好流域综合治理的几点建议。

林草植被对径流影响的小区实验研究

根据三种不同径流实验小区的观测资料,对比分析了裸地、草地和林地的径流量及年内月分配。裸地、草地及林地的径流量,分别占同期降雨量的18.6%、5.1%、3.7%;裸地、草地及林地各月径流分配的均匀性系数分别为0.99、0.74、0.69,林地和草地径流月分配的均匀性好于裸地。此外,还分析了降雨量在林地二次再分配中的数量关系,土壤蓄水量、林冠截留量及径流量分别占降雨量的63.5%、32.8%和3.7%。因此,在半干旱地区植树种草一是减少产流量,二是能够提高径流年内分配的均匀性。

特征河长的一种半经验新计算方法

特征河长(CRL)是根据水文学方法进行河道洪水演算的一个较为常用的概念,利用谢才公式导出的计算公式中提出了采用断面最大水深代替断面平均水深的计算方法。通过与精算法的比较,表明该方法简便易行、精度理想,并在河道洪水特征河长连续演算法中可作为特征河长的实际计算。

汇流曲线的定义与因次

将汇流曲线的概念引入到线性时不变汇流系统,给出了汇流曲线的定义及汇流曲线之间的相互关系,这些关系适用于线性时不变汇流系统。诠释了汇流曲线的因次问题,过去认为基本单位线(通常称为时段单位线)无因次是不妥的,它应该具有流量的因次,即m3/s。利用基本单位线也可进行地面净雨的汇流计算。

几种常用汇流曲线单位(因次)问题的分析

结合河段洪水演算法及流域汇流瞬时单位线法中几种汇流曲线的基本概念,对汇流曲线的单位(因次)问题进行了分析和解释,明确给出了汇流曲线的单位(因次)。结果表明,在流域汇流瞬时单位线法中长期以来认为时段单位线为无因次的,该提法不妥,时段单位线应为有因次,具有流量单位。

森林对地表径流影响的模拟实验初探

采用室内模拟实验的方法,进行了有林地与无林地的地表径流模拟对比实验,得出森林能减少径流量、调节径流过程的初步结论。研究表明,用室内模拟实验的方法研究森林的水文效应是一条有效的途径。

林(树)冠截留容量及其近似确定

[目的]为了克服在林(树)冠截留降雨研究中采用"截留率"和"实测截留量"指标的缺陷。[方法]提出了截留容量的概念及近似确定方法。利用两个林分的实测资料,进一步介绍了截留容量的近似确定方法并进行相互比较。[结果]截留容量更能体现林冠对降雨截留作用的大小,它不仅能在不同林分或树种之间进行截留作用大小的比较,而且不受地域限制。[结论]采用截留容量指标比较不同林分之间对降雨的截留作用不仅是有效的,也是合理的。

树干径流单因子模拟实验分析

树干径流是发生在森林生态系统中的重要水文现象之一。已往,有关这方面的观测研究工作并不少见,但主要侧重于野外实际观测。由于影响因素错综复杂,单因子对干流影响的分析得不出比较满意的结果。

论森林在水源涵养中的作用

首先提出了两种缺水类型的概念 ,并指出营建水源涵养林是解决第 2种缺水类型的有效途径之一。然后通过引用许多研究资料 ,详细论述了森林涵养水源的机理以及森林调节径流、消减洪峰的作用。最后阐明了森林对水资源总量的影响 。

瞬时单位线法进行流域汇流计算的改进

在利用瞬时单位线法进行流域地面净雨的汇流计算时,传统上是先将基本单位线转换成10 mm的实用单位线,然后再进行汇流计算。实际上,可以直接改用基本单位线进行地面净雨的汇流计算,这种改进,既方便又可靠。

树干径流及林冠截留规律分析

通过对长白山北坡自然保护区原始林中5个树种2年定点观测,结果分析表明,紫椴、蒙古柞、色木槭树干径流明显高于红松和水曲柳,其干流量在降雨量大于10mm时,主要受冠层厚度及枝下高的影响,且随降雨量的增加而呈指数函数递增;林冠截留量受降雨量和气象要素影响较大。本文拟合出最大截留量与降雨量的经验关系式,得出了所研究林分的一个重要水文参数——最大饱和截留量。

固沙植物群落稳定性机制的探讨

采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行了论述。物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态。在生物学各级水平都存在冗余,冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性,其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定,而且其功能只是在受到干扰时才明显地表现出来。削弱冗余,会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用,以此来增加群落的功能。固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构,冗余越多结构越复杂,群落越稳定。削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿,但使群落稳定性下降。

雪松对降雨截留容量的试验研究

提出了树冠对降雨截留容量的概念,截留容量不仅反映树冠特征对降雨截留作用的大小,还可以用于不同林分之间的比较。通过对雪松树冠截留降雨的观测资料,近似确定出了雪松截留容量与降雨量的关系。借鉴水文学中"流域蓄水容量面积分配曲线"概念,建立了雪松截留容量与降雨量的半经验公式,给出了公式中3个参数的确定方法,经检验效果较好。

Grime的植物对策思想和生态学研究理念

以Grime教授编写的《植物对策、植被过程和生态系统特性》(PlantStrategies,VegetationProcessesandEcosystemProperties;第二版)一书的主要内容为主,介绍了Grime植物对策思想的核心及其价值,阐述了Grime植物生态学研究理念。

一种新的水文频率计算方法

简要介绍了当今先进的科学与工程计算软件MATLAB。分析探讨了使用MATLAB进行水文频率计算的原理:借助伽玛分布,采用极大似然法估计P-III型分布的参数;用伽玛累积分布函数计算理论频率;普通频率坐标转化为其位置坐标的方法;以人机交互的方式通过屏幕配线确定模型的参数。最后,通过一个实例说明了水文频率计算的具体方法。应用MATLAB进行水文频率计算,不仅语言简洁、容易操作,而且计算速度快、精度高,并具有较好的实用性和通用性。