辽河源3种林分降雨再分配特征及其影响因素

于2013和2014年5—9月对辽河源自然保护区油松林、山杨林和华北落叶松林的穿透雨、树干茎流和林冠截留进行了监测,分析森林冠层对降水再分配的影响。结果表明:(1)油松林、华北落叶松林和山杨林的穿透雨率分别为78.8%,81.1%和83.8%,3种林分穿透雨量与林外降雨量呈线性正相关,穿透雨月变化与林外降雨量月变化趋势一致,油松林、山杨林和华北落叶松林产生穿透雨的临界降雨量分别为1.5,0.9,1.2mm;3种林分的树干茎流率分别为油松林0.8%、华北落叶松林1.0%、山杨林3.7%,树干茎流量与降雨量成正比。(2)林冠截留能力为油松林(20.4%)>华北落叶松(17.9%)>山杨林(12.4%),油松林的林冠截流率显著高于山杨林,在降雨量较小时表现更加明显,降雨特征和冠层结构对林冠截流都产生影响。

凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林降雨的水化学特征

对凉水国家级自然保护区原始红松林和人工落叶松林2种森林类型的林外降雨、穿透雨和树干茎流中的无机态N、TN、TP、K+、Ca2+、Na+、Mg2+等养分元素进行测定,研究2种森林类型的水化学特征。结果表明:林外降雨中Ca2+含量最高,TP含量最低,无机态N以NH4+-N为主,养分元素平均含量(以mg/L计)排列顺序为Ca2+>TN>K+>Na+>Mg2+>TP,各养分元素在林外降雨中的季节变化较大,变化幅度最小的是Ca2+;降雨经过林冠层后,穿透雨的水化学特征发生了很大变化,自7月开始,K+、Mg2+含量增加,Ca2+在7月减少,8、9月增加,无机N含量降低,TP在原始红松林穿透雨中增加,在人工落叶松林中则减少;2种森林类型的树干茎流中,养分元素的含量存在明显的不同,但总体变化趋势一致,K+、Ca2+、Mg2+的含量均大于穿透雨中的含量,自7月开始,TP、K+、Ca2+、Mg2+含量均高于林外降雨中的含量,且在人工落叶松林中增加量要比在原始红松林中的高,无机态N均低于林外降雨中的含量。研究结果可为凉水国家级自然保护区森林生态系统养分循环的研究提供重要的本底资料。

森林对降雨径流的影响

根据实测资料,对在不同情况下森林枝叶对降雨量的截留及对径流的影响状况进行了分析。

太行山石质山区不同植被林冠截留降水的研究

通过穿透降雨和树干径流自动采集系统,对油松、侧柏、刺槐3种植被截留试验数据的分析,比较了3种典型人工林在天然降雨条件下林内穿透降雨和树干径流的差异。结果表明:3种植被林内穿透降雨与林外天然降雨都具极显著的正相关线性关系,林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系,平均截留率大小关系为油松>侧柏>刺槐。相同林外降雨量下产生的树干径流量大小关系为刺槐>侧柏>油松。此外,使用洒水称重法研究了灌木和草本植被的最大截留量,发现每千克灌草所截留的水量,油松林下为0.322kg/kg,侧柏林下为0.609kg/kg,刺槐林下0.316kg/kg,荒坡灌草地为0.453kg/kg,即侧柏>荒坡>油松>刺槐。

太行山石质山区不同植被林冠截留降水的研究

通过穿透降雨和树干径流自动采集系统,对油松、侧柏、刺槐三种植被截留实验数据的分析,比较了三种典型人工林在天然降雨条件下林内穿透降雨和树干径流的差异。结果表明,三种植被林内穿透降雨与林外天然降雨都具极显著的正相关线性关系,林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系,平均截留率大小关系为油松>侧柏>刺槐。相同林外降雨量下产生的树干径流量大小关系为刺槐>侧柏>油松。此外,使用洒水称重法研究了灌木和草本植被的最大截留量,发现每kg灌草所截留的水量,则油松林下为0.322kg/kg,侧柏林下为0.609kg/kg,刺槐林下0.316kg/kg,荒坡灌草地为0.453kg/kg,即侧柏>荒坡>油松>刺槐。