六盘山华北落叶松林和红桦林枯落物持水特征及其截持降雨过程

在六盘山南坡野外调查了华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)和红桦(Betula albo-sinensis)两个林分的枯落物数量特征,其厚度分别是3.6cm和4.0cm,储量为16.83t/hm2和9.04t/hm2。浸泡测定了单位重量(1.0kg/m2)枯落物的持水能力,华北落叶松林和红桦林的最大持水深分别是1.8mm和2.7mm。在六盘山地区自然雨强范围内(<30mm/h),利用模拟降雨研究了枯落物的截持降雨过程,表明枯落物持水能力随雨强增大而提高;在雨强为30mm/h时,华北落叶松林和红桦林枯落物(1.0kg/m2)的最大截持雨量为1.5mm和2.6mm,分别是浸泡测定持水能力的83.3%和96.2%,两种实验吸持水分的过程基本一致。分析表明,枯落物截持过程的吸水速率受其本身含水量大小的影响,同时构建了具有较好截持机制的枯落物截持降雨过程模型,并基于枯落物浸泡实验和模拟降雨截持实验的数据拟合了模型参数。

林冠截持降雨模型的初步研究

通过对林冠截持过程的研究,将单场降雨划分成很多个小的时段,顺序计算各小时段内降雨在林冠内的分配,建立了一个林冠降雨截持模型.模型考虑了冠层和树干干燥度对冠层雨期蒸发的影响,并在计算雨期蒸发时引入冠层叶面积指数、单位林地面积上树干表面积.运用模型对华北落叶松林的降雨截持进行模拟,结果表明,模拟穿透雨与实测穿透雨基本吻合,误差在±1 mm范围内,但在小降雨(<6 mm)时模拟值偏低;树干茎流量模拟值偏低,茎流模拟相对误差随着降雨量增大而减小.同时模拟了穿透降雨的过程,结果与林内自动气象站实测穿透降雨的过程基本吻合,模拟效果较好.

贡嘎山冷杉林区苔藓层截持降水过程研究

对长江上游贡嘎山的冷杉林研究表明 ,苔藓层具有明显的拦截和调蓄降水的生态水文作用 .苔藓层水文作用过程分解成降雨截留、非饱和下渗、饱和下渗、雨后水分消退 4个阶段 .根据实验数据应用水箱模型 ,确定出了典型场降雨过程中各作用阶段水文过程模型及参数 .通过持水实验 ,确定了冷杉幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林等不同演替阶段的天然持水量、有效持水量和最大持水量 ,在长江上游以冷杉为代表的暗针叶林苔藓层的天然持水量是其最大持水量的 80 % .

4种地被竹枯落物的水文特征及其截持降雨过程研究

运用浸水法和人工模拟降雨法,分析了4种地被竹(铺地竹、菲白竹、鹅毛竹、黄条金刚竹)枯落物的持水能力与截持降雨过程。结果表明,铺地竹、菲白竹、鹅毛竹、黄条金刚竹现存蓄积量分别为4.51,4.33,6.32和6.67 t/hm2,枯落物的持水量介于12.77～16.66 t/hm2之间。4种地被竹枯落物的截留量与枯落物厚度、含水量密切相关,4种地被竹枯落物厚度分别为1和3 cm厚度时截留量差异均达到显著水平,在枯落物含水量达到饱和(50.81%～66.27%)的情况下,随着厚度的增加枯落物的截流量增大,铺地竹枯落物厚度3 cm比1 cm截流量提高了126%,鹅毛竹、菲白竹、黄条金刚竹截流量依次提高了51.4%,114.3%和56%。

岷江上游典型流域林冠截持降雨遥感模型与反演

在对岷江上游典型流域研究区实地踏勘和定位观测的基础上,综合利用ETM和ASTER遥感数据、地面实测数据和常规观测数据等资料,结合森林水量平衡原理,建立了岷江上游典型流域林冠截持降雨遥感信息模型。以遥感图像中单个像元作为测算单位,对模型参数叶面最大持水度、覆盖度、叶面积指数(LAI)进行了计算,并对岷江上游毛儿盖地区林冠截留降雨量进行了反演。并利用研究区实测数据、生态环境本底遥感调查数据和水文气象数据对上述模型反演结果进行验证和精度分析。结果表明,模型反演结果精度较高,能较好反应研究区植被冠层截留量的实际状况。

丛生竹林生态系统的水文效应研究——Ⅱ.麻竹林林冠对降水的截持作用

连续数年对 1 995年春在福建南靖的杉木采伐迹地上营造的株行距分别为 3m× 4m、4m×5m和 5m× 6m的 3种麻竹林进行水文生态功能研究。研究结果表明 :1林冠截留量与降水量和林分密度呈正相关。竹秆流和林冠穿透水与降水量呈正相关 ,与林分密度呈负相关 ;2麻竹比毛竹和其它树种更易产生秆流 ,其产生秆流所需的最小降水量为 2 .1 mm·次 -1 。株行距为 3m× 4m的麻竹林年林冠截留量、截留率、穿透水量、穿透水率、竹秆流量和茎流系数分别为 1 2 8.1 mm、1 4 .51 %、689.1 mm、8.0 2 %、66.0 mm和 7.47%。

重庆铁山坪马尾松天然次生林降雨截持与贮水特征

马尾松林是三峡库区防护林体系中最重要的森林类型,然而以往对结构更为复杂的马尾松天然次生林的生态水文效应研究还很不足,限制着全面了解和准确评价库区森林发挥的涵养水源服务功能。以重庆铁山坪的马尾松天然次生林为对象,采用定位监测结合室内测定的实验方法,系统研究了林冠层、林下草本层、枯落物层、土壤层的水文特征。结果表明:(1)2010—2011年马尾林穿透雨量、干流量、林冠截留量分别占总降雨量(1972.39 mm)的84.66%、0.26%和15.07%,且均与次降雨量呈显著正相关(P<0.01),其中干流在次降雨量达到5 mm时产生;林冠截留量随次降雨量增大而逐渐达到饱和(6 mm左右)。(2)林下草本植物的地上生物量达1.32 t/hm^(2),其持水率随浸水时间呈对数函数增加(P<0.01),最大持水量为0.61 mm。(3)枯落物贮存量达10.74 t/hm^(2),未分解、半分解、未分解与半分解混合枯落物的最大持水率为183.76%、206.31%和197.62%,未分解与半分解层枯落物的最大持水能力达1.44 mm。(4)0—80 cm土层的饱和贮水量达334.75 mm,其中滞留贮水量达49.08 mm,占饱和贮水量14.66%。马尾松天然次生林各作用层的降雨截持及贮水作用明显,其中尤以土壤层贮水能力最强。研究结果可为三峡库区森林涵养水源服务功能模拟与评价提供重要参考依据。

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。

西宁市油松人工林生长季水量平衡特征

【目的】深入理解和定量评价西宁市重要造林树种油松人工林的水文影响,为其林水协调的多功能管理提供科学依据。【方法】在西宁市湟水林场选择中龄、郁闭的油松人工林典型样地,于2021年生长季(6—10月)同步监测林外降水、林冠截持、干流、穿透雨、树木蒸腾、林下蒸散和土壤含水量变化,并基于水量平衡计算林地产流。【结果】1)生长季降水量为396.5 mm,林冠截留量、林木蒸腾量和林下蒸散量分别为117.6、109.4和187.5 mm,各占同期降水量的29.66%、27.59%和47.29%,存在先增后减的月份变化。2)0~100 cm土层储水量在生长季净增130.2 mm,接受高达189.3 mm的外来输入水分(来自深层土壤及上坡);土壤体积含水量6—8月为消耗期,整体走势一直减少,均在10%以下,存在明显的土壤干旱胁迫;9—10月为恢复期,呈波动上升趋势,均在9.3%以上。3)生长季总蒸散量为414.5 mm,超过同期降水量18.0 mm;基于0~100 cm土层水量平衡,考虑外来输水和土壤储水变化影响后,林地净产流-18.0 mm,即林地可降低坡面或流域产流。【结论】在西宁市半干旱气候条件下,即使在丰水的2021年生长季,自然降水也难以满足郁闭的油松人工林蒸散耗水需求,需通过降低密度(郁闭度)减少蒸散或适当灌溉补水来维持林分的抗旱稳定性,以保障其发挥好城市景观林的主导功能。

宁夏六盘山几种典型水源涵养林林分结构与水文功能的关系

为量化水源涵养林林分结构与其水文功能之间的关系,以宁夏六盘山香水河小流域内的4种典型结构林分(华北落叶松+灌木复层林、华北落叶松纯林、稀植乔木的天然灌丛林、天然灌丛林)为对象,在生长季内定位观测各林分的结构特征、冠层和枯落物截持及林下蒸散量的变化。结果表明:1)林冠截留率的大小表现为天然灌丛林(25.92%)>华北落叶松纯林(23.38%)>华北落叶松+灌木复层林(22.81%)>稀植乔木的天然灌丛林(22.07%)。2)林下枯落物层的持水性能表现为华北落叶松+灌木复层林(26.49 t/hm2)>华北落叶松纯林(23.06 t/hm2)>稀植乔木的天然灌丛林(16.89 t/hm2)>天然灌丛林(14.45 t/hm2)。3)林下日均蒸散量以稀植乔木的天然灌丛林最大(1.09 mm/d),其次为华北落叶松+灌木复层林(0.96 mm/d),而华北落叶松纯林(0.88 mm/d)和天然灌丛林较小(0.69 mm/d)。4)回归分析表明:冠层截留量随着林分叶面积指数的增加而增加,在不同降雨强度条件下(除暴雨外),二者的关系可以很好地用指数函数来表达(P<0.01);在排除林外气象因子变化对林内环境的干扰外,林下蒸散量随着林分叶面积指数的增加而呈对数函数的下降趋势(R2=0.639,P<0.01)。

秦岭辛家山林区锐齿栎林水源涵养功能的若干特点

通过2年对秦岭辛家山林区锐齿栎林的初步研究,结果表明该林分在水源涵养功能方面有以下特点:锐齿栎林下的穿透降水量分布极不均匀,变异系数为17.5～43.5％;在一次性降水过程中,林冠对降水的最大截持能力为3.8～8.5mm,并随林木的生长发育时期有所变化;林下枯枝落叶层的最大持水率为419～430％,对一次降水的有效蓄留能力为4.6～5.2mm;林地0～60cm土壤的有效蓄水量为605.4～667.8t/ha,是锐齿栎林生态系统中最大的水分贮存器和调节器;锐齿栎林林冠层、枯枝落叶层和土壤层对一次降水的最大调节能力为68.9～80.1mm,加之林地土壤有6.1～8.8mm/min的下渗率,因此锐齿栋林下很少出现地表径流。

麻竹人工林水文生态效应

在福建南靖连续4a对1995年春在杉木采伐迹地上营造的株行距为3m×4m、4m×5m和5m×6m3种密 度的麻竹试验林进行水文生态效应观测。结果分析表明:(1)麻竹林冠截持量与降水量和林分密度均呈正相关,而 秆茎流和林内降水量与降水量呈正相关,与林分密度呈负相关。密度为825丛·hm-2的麻竹林的年林冠平均截持 量和截持率为155.2 mm和14．61％,林内平均降水量和降水率为829．0 mm和78．11％,竹秆茎流量和茎流率为 77.3mm和7.31％。(2)麻竹林地表枯落物具有吸持其自身干质量2．8倍水量的潜在能力。(3)3种密度麻竹林的 0-60 cm土壤层最大潜在蓄水量为315．3-326．3 mm,略低于毛竹林367．9mm。(4)麻竹林地表径流和泥沙流 失量与降水量呈正线性相关,与林分密度呈负相关;竹林密度为825丛·hm-2的麻竹林年地表平均径流量、土壤侵 蚀模数是密度为330丛·hm-2的麻竹林的0．55、0．45倍,其NO3-、NH4+、PO43-、K+等养分年流失量则分别是密 度为330丛·hm-2的麻竹林的0．58、0．49、0．36、0．49倍。

微生物结皮层对地表蒸发过程影响的机理研究

对流沙土壤和林地土壤分别进行覆盖结皮和模拟降水处理,结皮选择苔藓和藻类结皮,观测不同处理的蒸发过程,并将结皮对地表蒸发的影响(即结皮效应)分解为封闭效应和截持效应,分析两种效应各自的变化特点及其关系,探讨结皮对地表蒸发的影响。研究发现:(1)结皮封闭效应和截持效应均呈现阶段性变化,封闭效应表现为先抑制蒸发后促进蒸发,截持效应表现为先促进蒸发后抑制蒸发;(2)在整个蒸发过程和不同蒸发阶段,两种效应均为负相关关系,对蒸发的影响是相反的,且存在主导与非主导的关系,不同蒸发阶段主导效应不同,导致结皮效应呈阶段性变化;(3)不同降水条件下,结皮对蒸发过程产生不同影响,较大降水条件下,结皮主要表现为对蒸发的抑制作用,较小降水条件下,因土壤基质的差异表现出不同。

反rootkit的内核完整性检测与恢复技术

针对rootkit恶意软件挂钩SystemServiceDispatchTable和使用内联函数补丁进行隐藏文件的原理,提出基于内核文件的完整性检测和恢复方法,结果证明了其能够确保系统获取文件等敏感信息的完整性。

森林在净化放射性核污染中的作用

放射性核素常危及生态系统的稳定 ,给人类的生命和健康带来巨大的威胁。森林生态系统具有独有的特点和功能 ,利用其修复放射性污染的土壤具有重要的意义。文中就森林生态系统对放射性核素的截持、保持 ,放射性核素在森林生态系统中的移动规律以及森林生态系统对放射性核素污染土壤的修复进行了探讨。