不同土地利用类型紫色土次降水分配特点的实验研究

土地利用是影响土壤侵蚀的重要因子,本研究收集秭归县王家桥小流域降雨资料,针对不同的土地利用类型的研究结果如下:(1)香根草植物篱可以显著降低地表径流,减少壤中流的产生。(2)大坡度(34.8°)荒坡地的地表产流量和地表径流系数随雨量增加而增加;低坡度(25°)坡耕地的地表产流量随雨量的增加而增加;(3)坡度较大的石坎梯田的径流系数要大于坡度较低的石坎梯田的径流系数。

四川卧龙亚高山暗针叶林降水分配过程的氢稳定同位素特征

应用稳定氢同位素技术对四川卧龙巴郎山亚高山暗针叶林不同降水条件下3群落类型中降水、林冠穿透水和壤中流的变化动态进行跟踪研究。结果表明:降水δD与降雨量负相关显著(R2=0.456,p=0.043),降雨氢同位素存在显著的雨量效应。降水δD与林冠穿透水δD差异不显著(p=0.863)。壤中流δD与降水δD有明显差异(p=0.049),表明壤中流补给来源是降水,但不一定是当日当次降水直接补给。降水量的升高或降低引起壤中流δD升高或降低。当降水量0～10mm时,影响在降雨后第4天发生;当降水量在10～20mm时,影响在降雨第2～3天后发生;当降水量在20～30mm时,影响在降雨1～2天后发生。显示出亚高山暗针叶林对壤中流有显著的调控作用。降水δD与林冠穿透水δD的差值(用ΔδD表示)在3个不同群落中随着降雨量的增大呈现偏正态分布,当降水量在4.91～25.25mm时,ΔδD>0;当降水量<4.91mm及>25.25mm时,ΔδD<0;当降水量为12.65mm时,δD最大,这主要是林冠层蒸散过程和大气降水过程相互作用的结果。

川西亚高山暗针叶林降水分配过程中氧稳定同位素特征

该文应用氧稳定同位素对四川卧龙巴朗山不同降雨条件下亚高山暗针叶林中降水、林冠穿透水和壤中流的变化动态进行了示踪，结果表明：1）降水δ^18O与林冠穿透水占培0的差值（用△表示）随着日降雨量的增大呈现偏正态结构。降水量〈3．20mm时，△〈0；当降水量≥3．20mm时，△〉0；且当降水量=12．65mm时，△值最大。这是由当时冠层蒸散过程和降水过程相互作用决定的。2）低降水强度、日平均降水量小和降水连续性差时，壤中流弱且不连续，导致壤中流的氧同位素组成对降水响应速度慢；反之，壤中流强且连续，导致壤中流对降水响应速度加快。当降水量在〈10mm时，这种响应在降雨后4d发生；当降水量在10～20mm时，日平均降水量较大和连续降雨时，这种响应在降雨后2～3d发生；当降水量在20～30mm时，这种响应在降水1～2d发生。发育良好的原始亚高山暗针叶林森林植被对降水分配进行着有效的调控，使得暗针叶林植被储备着不同时期降水、穿透水、壤中流及地下水组成的混合体，使壤中流变化滞后，从而控制植被下游洪水发生。

冀北山地不同林分类型林冠层降水分配研究

对冀北山地落叶松桦木混交林、山杨桦木混交林、油松蒙古栎混交林3种典型林分林冠层降水分配进行了研究。结果表明:在观测期间,随着降雨量的增加,穿透雨量、径流量和林冠截留量都增加,林冠截留率降低;3种林分穿透雨量分别为115.31,115.08,125.94mm,分别占林外降雨总量的68.94%,68.81%,75.31%;3种林分单株树干径流量分别为4.35,5.90,6.24mm,分别占降雨总量的2.56%,3.47%,3.67%;可用线性回归方程来分别拟合穿透雨、树干径流、林冠截留量与林外降雨间的关系,均取得较好结果。引用林冠截留概念模型,能够较好地预测冀北山地森林生态系统降雨的林冠截留特征。

大兴安岭几种典型林分林冠层降水分配研究

对大兴安岭7种典型林分林冠层降水分配进行了研究,结果表明,2007年5-9月,大气总降水量为236.62 mm,平均每次降雨量11.27 mm;随着降雨量的增加,穿透雨量、茎流量和林冠截留量都增加,林冠截留率降低;7种林分穿透雨量分别为151.48 mm,156.16 mm,141.40 mm,162.11 mm,182.35 mm,148.69 mm,156.29mm,分别占林外降雨总量的64.02%,66.0%,59.76%,68.51%,77.06%,62.84%,66.05%;7种林分单株树干茎流量分别为4.99 mm,2.45 mm,0.82 mm,1.28 mm,3.30 mm,2.94 mm,1.67 mm,分别占降雨总量的2.11%,1.04%,0.35%,0.54%,1.39%,1.24%,0.71%;以线性回归方程来拟合穿透雨(y)和林外降雨(x)之间的关系最好;树干茎流与林外降雨的关系用线性回归方程拟合较好,但是树干径流与林外降雨之间关系不如穿透雨与林外降雨之间关系紧密;林冠截留量与降雨量之间存在紧密的正相关关系.

1970-2019年河南省年内降水分配非均匀性的时空演变

[目的]分析河南省年内降水分配非均匀性的时空演变规律,为区域水资源管理提供依据。[方法]依托河南省113个气象站1970—2019年逐月降水数据,评估了降水季节性指数(PSI)的时空变化。[结果]①PSI的空间分布表明河南省北部呈现出较高的降水非均匀性,超过28%的降水集中在7月;②基于主成分分析,河南省可以划分为4个呈现不同PSI演变特征的子区域,分别为西部、中东部、北部、南部;③西部、中东部、及南部地区的PSI在1990年后呈现出一定的上升趋势,而北部地区PSI呈现出更为强烈的短期振荡;④河南省大部分地区PSI的年代际变化主要受厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)影响;⑤与其他粮油作物相比,冬小麦产量的年际波动对PSI更为敏感。[结论]河南省年内降水分配的时空变异性较强,其与大尺度环流信号的相关性存在显著的区域差异。

急尖长苞冷杉原始森林降水分配格局

采用 1999～ 2 0 0 1年色季拉山定位站急尖长苞冷杉原始森林降雨观测资料 ,对穿透降水、树干茎流和林冠截留动态变化规律及其在不同时段内的分配比例进行了系统研究。结果表明 :在第1次降水分配格局中 ,生长季 (5～ 10月 )平均降雨 84 0 .10 mm,其中穿透降雨 343.90 mm,占降雨的 4 0 .93% ;树干茎流量 6 .70 mm,占降雨的 0 .8% ;树冠截留量 4 89.5 0 mm,占降雨的 5 8.72 %。当降雨强度小于平均降雨强度 2 .0 9mm/ h时 ,出现干流的时间滞后于降雨 1～ 2 h,当降雨强度大于 3mm/ h时 ,30 min左右即可出现干流。树干茎流量随着林木胸径的增加、林冠覆盖面积的增大和树皮增厚而减小。

近50年江苏省月降水分配格局的时空变化特征

利用江苏省52个气象站1961~2012年逐月降水数据,计算了降水集中性指数(PCI)和各月份降水贡献率,探讨了研究区月降水分配格局的时空变化特征。结果表明:(1)江苏省年内降水分配呈现出较强的不均匀性,年降水量主要集中于夏季的7月份,其中苏北地区的降水集中性要明显高于苏南。(2)基于K-means聚类分析,研究区可以划分为苏西北、苏中北、苏南这3个具有不同PCI演化特征的子区域,其中苏西北地区PCI的减少趋势最为显著,而苏南地区PCI的2~6 a周期性振荡最为显著。(3)近50 a研究区不同月份降水贡献率呈现出明显的季节性差异,突出体现在冬季降水贡献率的显著增加和秋季降水贡献率的显著减少。

贡嘎山森林生态系统降水分配的水化学特征研究

以贡嘎山海拔2900～3100m的暗针叶林生态系统为研究对象,分析了大气降水在穿透雨、树干径流、苔藓、土壤和地下水各个过程中干湿季和年际间离子含量变化特点。结果表明:(1)树干径流和穿透雨pH值小于降水,苔藓层可以有效的吸附酸性物质,土壤层酸性较强,森林区河流可以有效的缓解酸性物质;(2)森林区阴离子含量最高的是HCO3-,阳离子含量最高的是Ca2+,离子含量在干湿季的大小顺序不同。降水经过林冠后,除Na+外,离子含量值均呈现出明显的增大趋势,苔藓层对于K+、Ca2+、Mg2+有较强的吸附能力,土壤对于HCO3-的吸附能力较强;(3)苔藓、土壤和林区河流的N/P值均大于16,地表植被的限制因子是P;N、P在大气降水、穿透雨、树干径流、苔藓、土壤、地表水中的变化曲线相似,苔藓层N、P含量较高。

江苏省单季稻生育期内降水分配格局的时空变化

利用江苏省52个气象站1961-2012年逐日降水资料及单季稻产量逐年数据,计算了生育期5-10月的降水分配指数,探讨了降水分配格局的时空变化及与产量的潜在联系。结果表明,江苏省单季稻生育期内降水分配呈现出较强的不均匀性,雨量主要集中于50 mm以上日降水事件和夏季的7月,其中北部地区的降水集中性要明显高于南部地区;近50年来单季稻生育期内降水分配格局的不均匀性呈现加剧态势,突出体现在南部地区50 mm以上降水和8月降水对雨量贡献率的显著增加;单季稻产量与降水分配格局存在着一定的相关性,降水集中性越高对产量越不利,降水分配指数中,以50 mm以上降水的雨量贡献率对产量的负效应最为显著,且南部地区的单季稻产量对这一指标的波动更为敏感。

降雨特征对南亚热带马尾松人工林降水分配格局的影响

探究马尾松人工林降雨特征对降水分配格局的影响,为南亚热带人工林经营管理提供科技支撑。依托广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站降水分配观测场,采用野外定位研究方法,以30年马尾松人工林为研究对象,观测了2018年1—12月的林外降雨、林内透流、干流和冠层截留。结果表明:研究区年降雨总量1303.6 mm,马尾松林的透流、干流及截留量分别占同期降雨的60.9%,0.4%,38.7%。产生透流和干流的最小雨量分别为0.4,2.2 mm。4个降雨特征指标中(雨量、雨强、历时和2次降水间隔时间),降雨量在马尾松降水格局分布中影响最大,雨强和历时对透流量、透流率、干流量、冠层截留量及冠层截留率均有显著影响,而2次降水间隔时间仅对透流量、干流量和冠层截留量有显著影响。SPSS多元线性回归分析表明,3个冠层水文分量对降雨特征的响应并非同步,降雨特征对林内透流和截留的影响大于干流。

气候变暖和降水分配变化导致盘锦地区水稻早熟增产

利用盘锦地区1980—2018年水稻生育期资料和气象观测数据,采用气候倾向率、累计距平、M-K检验和一阶差分等方法分析了盘锦地区气候特征、水稻生育期特征、水稻生育期与气候因子的关系及生育期降水分配指数对产量的影响。结果表明,1980—2018年盘锦地区水稻生长季日平均温度、最高温度、最低温度、积温均呈上升趋势,降水量、日照时数均呈下降趋势。1980—2018年,盘锦地区水稻播种期、出苗期和成熟期呈推后趋势,推后速率分别为1.9 d/10 a、1.8 d/10 a、0.8 d/10 a,而水稻分蘖期和抽穗期呈提前趋势,提前速率分别为2.1 d/10 a、0.7 d/10 a;水稻全生育期呈缩短趋势,缩短速率为1.1 d/10 a,其中播种至出苗期和出苗至分蘖期呈缩短趋势,缩短速率分别为0.1d/10 a和3.9 d/10 a,分蘖至抽穗期和抽穗至成熟期呈延长趋势,延长速率分别为1.4 d/10 a和1.5 d/10 a,这表明水稻存在早熟趋势,主要反映在营养生长期缩短、生殖生长期延长,有利于水稻增产。导致盘锦地区水稻早熟增产的主要原因在于全生育期的温度升高、播种至出苗期的充足水分和出苗至分蘖期的降水减少。

典型喀斯特原始森林降水分配特征

采用2008—2013年茂兰喀斯特原始森林降水观测资料,对降水截留动态变化规律及分配比例进行了系统的研究。结果表明:2008—2013年平均林外降水总量1 532.91 mm,穿透雨量、树干茎流量、树冠截留量分别占林外降水总量的80.99%、2.84%、16.17%,这三者与降水量均呈现极显著的线性关系(P<0.01),穿透雨率、截留率与降水量呈现对数函数关系。喀斯特森林水文各分量有明显的干季、雨季之分。与我国其他地区相比,喀斯特森林林冠截留率处于较低水平,而有较高的穿透雨率,增加了喀斯特森林林内有效降水,对喀斯特森林植被生长有积极的意义。

不同绿竹种源林冠层降水分配规律研究

应用分解林内降水方法,研究降水在不同绿竹种源林冠层内的分配规律。研究表明,永安和龙海试验点不同种源的林冠层穿透水量随降雨量增大而增大,近似直线关系;竹秆径流量,近似“S”型,中间一段时间迅速增加,当降雨量达到一定时,竹秆径流量保持恒量,两个试验点分别为22mm和26mm;永安试验点⑥③⑧号种源林冠层截流能力较弱、⑤①②号种源林冠层截流能力较强,龙海试验点④①号种源林冠层截流能力较弱、③⑤⑧号种源林冠层截流能力较强。该研究对评价绿竹环境适应性以及丰产栽培措施具有重要意义。

北京3种典型树种对降水再分配过程及化学特征的影响

以重瓣榆叶梅(Amygdalus triloba)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、杜松(Juniperus juniper)3种树种为研究对象,自制穿透水、树干茎流收集装置,于2021年7月对降水、穿透水和树干茎流进行收集与分析。NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、K^(+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)是降水离子的主要组分;降水持续过程中,重瓣榆叶梅的穿透水和树干茎流、刺槐的穿透水以及杜松的茎流离子浓度与持续时间相关。随着降雨时间的持续,穿透水和树干茎流水中大多数离子的浓度都与空地降水离子浓度有相似的趋势。重瓣榆叶梅的穿透水和树干茎流中与滞尘相关的K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)离子浓度与其他2种树种有显著差异(P<0.05)。降水淋洗杜松枝干后Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)浓度的变化大于重瓣榆叶梅和刺槐。穿透水和树干茎流中的主要离子是Ca^(2+)、K^(+)、NO_(3)^(-),这可能与实验区域的扬尘、汽车尾气污染等有关。

暖温带落叶阔叶林冠层对降水的分配作用

对 1 996年生长季节中两种落叶阔叶林冠层对降水的分配各分量的测定和分析表明 :降水在辽东栎林冠层中的分配为 :干流量 S,66.7mm;透流量 T,5 39.3mm;截留量 I,1 1 7.6mm;分别占同期降水量的 9.2 %、74 .5 %和 1 6.3%。混交林对降水的分配为 :干流量 S,32 .8mm( 4.5 % ) ;透流量 T;5 5 5 .9mm( 76.8% ) ;截留量 I,1 34 .9mm( 1 8.6% )。各分量与降水特性的多元回归的结果表明 :干流量 S与降水量P和前 2 4小时降水量 P1之间呈显著正相关关系 ;透流量 T与降水量 P和最大雨强 M正相关显著。

华北石质山区油松林对降水再分配过程的影响

森林通过降水再分配过程影响着流域的水量平衡和物质循环。根据2005-2008年汛期华北石质山区主要造林树种油松林的林外降雨、穿透降雨、树干径流定位观测数据,探讨了人工油松林对降雨再分配过程的影响。结果表明,测定期间32场次降雨过程中油松林穿透雨量、树干径流量和林冠截留量平均值分别为8.67,0.11,1.07mm;透过率,树干径流率和林冠截留率分别为82.18%(57.74%-87.55%),1.07%(0.22%-2.07%),16.75%(11.01%-42.07%)。油松林冠层穿透降雨量、树干径流量和林冠截留量均与林外降雨量呈明显的线性关系(R2=0.995,R2=0.907,R2=0.855),根据回归方程,当林外降雨量大于0.3mm时,可发生穿透降雨,当林外降雨量大于3.51mm时,可发生树干径流;林冠截留率与林外降雨呈双曲线衰减趋势,回归方程为y=12.091+55.537/(x+0.426)(N=32,R2=0.685)。典型次降雨再分配过程表明,林冠不仅在量上对降雨进行再分配,还在时程上进行了再分配。

热带森林林冠对降水再分配作用的研究综述

森林林冠对大气降水的再分配是水分输入森林的第一个环节,其过程涉及到森林生态、森林水文、森林气象及水土保持等诸多方面 热带地区森林林冠水文研究有其自身的特点,也存在着很多问题 对热带地区林冠降水截留、穿透降雨和树干径流的研究进展和现状进行简要概括,总结其中得到认可的规律性认识和依然存在的争议,以期对热带地区森林林冠水文生态效应有个较为正确和全面的认识 需要在热带地区林冠降水再分配研究中加以关注的方面包括:(1)附生植物、大型藤本植物、板根、不定根等热带雨林特有现象在水量和降水化学元素输入与分配中的作用;(2)对热带雨林以外的其他森林类型的林冠截留降水过程的研究;(3)对林冠降水再分配各过程的更为精确的数学表述,或改进现有的机理模型使其能够更为准确的反映各森林类型的降水再分配过程;(4)对热带美洲。

民勤沙井子典型固沙植被区土壤水分动态与降水再分配研究

利用智能中子水分仪定时测定土壤水分的方法,在2006-2007年测定并分析了不同固沙灌木林地0-200cm深土壤共10个层次的水分时空变化特征和降水入渗再分配,结果表明:(1)民勤沙井子不同固沙灌木林地土壤水分季节变化表现为消耗期(6-7月);积累期(8-9月和4-5月);消退期(10月);稳定期(11月-翌年3月)。(2)土壤水分垂直变化为20cm土层含水量最低,60cm土层最高;120-200cm土层含水量随林地的不同而呈现减少、增加或保持稳定。(3)生长季节,土壤有效储水量0-40cm土层变化最频繁;5种灌木林地0-200cm土层有效储水量,固定白刺沙包最高,97.9mm,固定柽柳沙包最低,66.8mm。(4)降水在土壤中入渗深度和入渗历时不但取决于降水量,而且取决于降水强度。1.7mm/h雨强平均湿润锋深度是0.7mm/h的1.8倍,说明降水量相近,强度较大的降雨有利于水分向深层渗透。(5)降雨后水分在林地表层土壤中入渗增加,同时较深层的水分却表现为消耗,土壤水分的储存与消耗随着降水量和林地的不同而有差异。

不同水土保持措施对坡面降水再分配的影响

黄土高原丘陵沟壑区地形支离破碎，坡面陡峭．天然降雨在坡面发生再分配，加剧水土流失。在坡面上实施不同的水土保持措施后，结果表明，隔坡梯田和水平梯田拦蓄降雨，就地入渗，消除了降雨再分配发生的条件。水平阶种植草灌带，迟滞缓解降水在坡面的再分配过程，连续切断坡面径流流线，抑制径流泥沙发生。坡面水土保持乔木林，蒸发蒸腾旺盛，使得坡面土壤水分过度消耗亏缺，生长迟缓，不宜上坡上山。