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.

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。

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。