滇中3种林冠层对降雨的再分配作用

 与云南松林、常绿阔叶林比较,对滇中区域桉树林的林冠层对降雨的再分配特点进行研究.结果表明,不同植被类型降雨再分配比率受到自身特性与环境影响较大.场降雨与连续降雨的降雨再分配比率不同;场降雨事件中,云南松林的林冠截留率较大;除云南松林在降雨量和雨强较小时,树干茎流比率较小,达到2.40%以外,穿透降雨和树干茎流的分配比率接近;连续降雨事件发生时,3种群落林冠截留、穿透降雨和树干茎流分配比率一致,穿透降雨量、茎流产生量与降雨量成正相关,林冠截留趋于恒值.     

庙山坞自然保护区次生常绿阔叶林水文生态特征

对浙江庙山坞自然保护区天然次生常绿阔叶林的水文生态特征进行定位样地和径流场观测研 究,以揭示其林内降雨分配规律及林分水土保持功能。结果表明：观测期内(2009年3—10月)林外 总降雨量达1 220.8 mm,乔木层穿透雨量和树干茎流量分别为降雨量的60.2 %和6.0 %,灌木层穿 透雨量为降雨量的53.2 %。林冠截留占总降雨量的40.8 %,其中乔木层截留33.8 %,灌木层截留 7.0 %。林地凋落物层现存量平均为5.31 t/hm2,最大持水率为298 %,最大蓄水潜力为1.58 mm。 观测期内径流场的地表径流1.25 mm,占总降雨量的0.1 %,泥沙总流失量31.99 kg/hm2,庙山坞自 然保护区天然次生常绿阔叶林水土保持效应较好。     

闽北不同类型毛竹林冠层降水再分配特征

以中亚热带杉木纯林(Ⅰ)和常绿阔叶林(Ⅴ)为对照,对闽北地区竹杉混交林(Ⅱ)、毛竹纯林(Ⅲ)、竹阔混交林(Ⅳ)冠层降水再分配特征进行了研究。结果表明：各林分穿透雨率为462 %～862 %,平均穿透雨率排序由大到小为Ⅰ(770 %)、Ⅲ(750 %)、Ⅳ(737 %)、Ⅱ(703 %)、Ⅴ(677 %);各林分树干茎流量排序由大到小为Ⅳ(692 mm)、Ⅲ(520 mm)、Ⅱ(373 mm)、Ⅴ(230 mm)、Ⅰ(176 mm),树干茎流量随雨量增大而增大,不同类型毛竹林增加的比例大于杉木纯林和阔叶林;各林分产生树干茎流的最小响应雨量排序由小到大为Ⅱ(64 mm)、Ⅳ(69 mm)、Ⅲ(75 mm)、Ⅴ(89 mm)、Ⅰ(104 mm);各林分林冠截留率为141 %～535 %,平均林冠截留率排序由大到小为Ⅴ(313 %)、Ⅱ(282 %)、Ⅳ(235 %)、Ⅲ(229 %)、Ⅰ(223 %)。5种林分穿透雨、树干茎流和林冠截留均与林外降雨量显著正相关（p＜001）,其中穿透雨量和降雨量的关系用模型Y=a+bX拟合较好;林冠截留量和降雨量之间的关系用三次曲线（Y=β0+β1X+β2X2+β3X3）方程较拟合最好。综合分析表明,毛竹纯林对小到中雨的截留能力较好,竹杉、竹阔混交林对大到暴雨的截留能力较好。     

河南伏牛山区典型森林植被乔木层生物量研究

选择伏牛山国家级自然保护区的五种典型植被类型作为研究对象,对15块临时样方内的乔木树种,分别测量出树高,胸径等因子,通过异速生长模型进行不同乔木树种生物量测定,进一步进行分析.结果表明,在选取的五种典型森林植被中,生物量大小依次为落叶针叶林落叶阔叶林针阔混交林常绿针叶林锐齿槲栎林.在落叶针叶林中,日本落叶松各个器官生物量在总的生物量所占比重从大到小依次为树干树根树枝树皮树叶.这一生物量分配格局既有利于日本落叶松的自身生长,也体现了对环境的适应性.在落叶针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、常绿针叶林、锐齿槲栎林中,乔木树种的地上生物量均大于地下生物量,尤其是对于落叶针叶林来说,地上生物量远远大于地下生物量.     

天童国家森林公园常绿阔叶林水文作用的初步研究

本文以人工杉木林为对照,研究了天童国家森林公园常绿阔叶林的林冠截留量、林内雨量、树干茎流量,林内枯枝落叶层的现存量及持水能力。森林土壤的蓄水能力等,建立了林外降雨量与树干茎流、林内雨量及林冠截留量的回归方程模型。在此基础上进一步建立了常绿叶林拦蓄降雨的模型。文中分析和比较了常绿阔叶林和人工杉木林两类森林在涵养水源、保持水土等方面的作用。对亚热带山区保护和发展常绿阔叶林。林业的合理经营,维护山区的生态平衡具有重要的指导意义。     

太行山长城岭南山东北坡植被的研究

本文研究了太行山长城岭南山东北坡的植被分布及其特征。结果表明,从山麓至山顶,由于气候条件随海拨的逐渐升高而产生了明显的垂直变化,从而导致了植被分布的垂直变化。从山麓至山顶依次分布有落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林和落叶阔叶灌丛等四个植被型、并因人为干扰落叶阔叶林正向针阔叶混交林和针叶林方向演替。     

丽水生态示范区的植物群落

丽水生态示范区自然环境优越 ,植被保存良好 ,动植物资源丰富 .根据对丽水山地的植被调查 ,勘明该生态示范区内植被和群落类型主要有针叶林、针叶阔叶混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、山地矮林、山地灌丛草丛、竹林等 8大类共 1 1 4种 .丽水山地群落的垂直分布分层特征较明显 ,总的可分为三个层次 :海拔 80 0 m以下以暖性针叶林、栲类林等为主 ;海拔 80 0～ 1 3 0 0 m山地以温性针叶林、甜槠木荷林等为主 ;海拔 1 3 0 0 m以上则为常绿落叶阔叶混交林、针阔叶混交林、山地灌丛、草丛等     

降雨量级和强度对秦岭油松林林冠截留的影响

2006—2008年生长季,以秦岭中山地带主要植被类型天然次生油松林为对象,采用长期定位观测方法,研究不同降雨量级和降雨强度对林冠截留的影响.结果表明,研究区降雨年度差异较大,干湿季表现明显,各月间分配不均,降雨主要集中在每年的5—10月.低雨量级和小雨强降雨事件频发,但占总降雨量的比重较低;高雨强和大雨量级的暴雨、大暴雨时有发生.2006—2008年林冠平均截留率分别为32.9%、33.0%和33.6%,不同年度间变化不大;单次降雨事件间截留率变幅较大,2006—2008年截留率最小值分别为11.0%、11.4%和7.8%,最大值分别为64.4%、72.5%和74.6%.林冠截留是一个动态变化过程,林冠截留率在不同降雨量级和降雨强度下,存在较大的差异.随着降雨量级或降雨强度的增高,截留率呈递减趋势.降雨强度相同时,截留速率随降雨量的增加而降低;降雨量一定时,截留速率随降雨强度的增高而增高.当降雨量足够大时,平均截留速率越高,林冠达到饱和截留量所需时间越短.随着林冠截留量逐渐接近饱和状态,林冠对大气降雨的截留作用逐渐减弱.     

苏南丘陵区麻栎林冠层水文效应及其影响因素

为探讨苏南丘陵区麻栎林生态水文过程及其影响因素,采用定位观测的方法,于2012年4月至9月对麻栎林的降雨分配过程进行了监测研究。结果表明:研究期内,累计降雨量470.7 mm,平均场降雨量10.0 mm,小雨占据降雨事件的绝大部分,频率达到70.21%。穿透雨量、树干径流量、林冠截留量与降雨量呈极显著正相关关系。根据回归模型确定了林冠部分的持水能力和树干持水能力分别为0.87 mm和0.11 mm,形成树干径流的最小雨量为3.42 mm。林冠截留率与降雨量、降雨强度以及空气湿度有显著的负相关关系。小雨量级下,随月平均叶面积指数的增加各月林冠截留率增大。月平均林冠截留率与叶面积指数有极显著的线性关系。林冠平均截留率为20.48%。     

铜铃山国家森林公园不同林型群落及植被多样性研究

为了解国家森林公园的群落组成、结构特征、物种多样性及稳定程度,采用浙江铜铃山45个样地数据对其不同林型进行了研究,结果表明:7个林型(常绿阔叶林、针阔混交林、常绿落叶阔叶混交林、毛竹林、毛竹针叶混交林、毛竹常绿混交林和针叶林)的物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson优势度指数(D)、均匀度指数(J_W)和多样性阈值(D_v)均存在一定的差异,常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林和针阔混交林的乔木层多样性显著高于其他林型,灌木层各指数之间差异没有乔木层明显,但毛竹林显著比其他林型低,草本层毛竹林和针叶林显著高于其他林型;铜铃山乔木层物种多样性与海拔呈显著负相关,灌木层的S、H′和D_v指数与海拔呈显著负相关,而草本层各指数与海拔关系均不显著;7个群落均处于不稳定状态,而且与群落多样性指数之间没有明确关系,可能与各群落仍处于演替过程中后期阶段未发育至顶级群落有关.     

兴安落叶松林降雨再分配及其穿透雨的空间异质性

【目的】探究大兴安岭北部兴安落叶松林对降雨的截留再分配及树冠下穿透雨空间分布规律,了解兴安落叶松林生态水文过程。【方法】通过长期定位观测研究的方法,获取了2013年兴安落叶松林19场降雨事件的林外降雨、穿透雨和树干径流的观测数据,采用相关分析,总结了兴安落叶松林降雨再分配规律,比较了树冠下不同位置处穿透雨的变异性。【结果】观测期内兴安落叶松林的林冠截留量、穿透雨量和树干径流量依次为35.14、148.61和0.250 7 mm,分别占大气降雨量的19.10%、80.77%和0.14%; 不同降雨事件中,树冠不同位置处的穿透雨具有空间异质性; 当降雨量、温度等气象因子一致时,3/4树冠半径处的穿透雨变异最小,树冠外缘(4/4树冠半径处)变异最大; 当冠层结构稳定时,穿透雨的变异程度均随降雨量的增加而减小,二者呈一定的负相关性(P<0.01)。【结论】穿透雨是兴安落叶松林降雨再分配的主要水文分量(约占降雨量的81%),选择变异最小、最接近林分穿透雨率(误差约1%)的3/4树冠半径处布设穿透雨收集装置,能够适当减少野外工作量,提高科研观测效率,可为落叶松林区森林水文模型的参数化提供依据。     

重庆市铁山坪针叶林和观音桥阔叶林的降水化学特征

研究并比较了重庆市铁山坪马尾松和观音桥樟树降水的化学特征,分析了大气降水的化学物质输入及其降 水淋溶对森林生态系统物质循环产生的影响,并对各种离子组分的来源进行了初步解析.结果表明:针叶林穿透 水有进一步酸化趋势,而阔叶林可以减缓酸化作用.大气降水和穿透水是养份输入的主要形式,其中以穿透水养 份输入为主.穿透水中N元素可能被吸收,其它营养元素则主要来自干沉降洗脱和植被的淋溶.     

物候变化对落叶松人工林降雨分配过程中钾和钠离子迁移的影响

目的 森林冠层导致的穿透雨和树干茎流中离子通量的季节变化,能够影响森林生态系统生物地球化学循环,对物候变化明显的温带落叶林的影响更为突出。探究不同物候期(展叶期、盛叶期和落叶期)森林水化学过程,深入了解森林生态系统养分元素循环过程,为温带落叶林生物地球化学循环提供基础数据。方法 以东北林业大学城市林业示范基地内落叶松人工林为研究对象,在观测样地的中心位置十字交叉布设13个直径20 cm自制雨量筒,并选择5株落叶松安装树干茎流收集器,同时在林外布置1台翻斗式雨量计和3个自制雨量筒。在前期观察期(2015年5月1日—10月31日)每次降雨事件后,对林外降雨、穿透雨和树干茎流进行观测、取样,水样过滤酸化处理后用火焰原子吸收分光光度计测定Na⁺和K⁺质量浓度,探索冠层的物候变化对降雨分配过程中Na⁺和K⁺的质量浓度和净输入量的影响。结果 整个观测期间,林外降雨中Na⁺、K⁺的质量浓度分别为0.45 和1.89 mg/L,穿透雨中分别为0.44 和2.48 mg/L,树干茎流中分别为1.98和18.63 mg/L;大气降雨中Na⁺质量浓度在落叶期最高,盛叶期最低,K⁺质量浓度则在落叶期最高,展叶期最低;各时期穿透雨中Na⁺和K⁺质量浓度大小均为落叶期>盛叶期>展叶期;树干茎流中Na⁺和K⁺质量浓度大小均为展叶期>盛叶期>落叶期;生长季内林冠对降雨中Na⁺的截留量为0.252 kg/hm²,其中展叶期和落叶期的截留量分别为0.143和0.193 kg/hm²,截留率分别为30.63%和48.22%,盛叶期则表现为淋溶,淋溶量为0.083 kg/hm²;生长季内降雨对林冠中K⁺的淋溶量为0.903 kg/hm²,其中展叶期和盛叶期的淋溶量分别为0.999和0.157 kg/hm²,落叶期则为截留,截留量为0.254 kg/hm²,截留率为20.25%。结论 大气降雨经过森林冠层后离子质量浓度发生明显改变,且不同物候期、不同离子的变化强度不同。生长季内,兴安落叶松林对Na⁺总体表现为截留作用,对K⁺总体表现为淋溶作用。即落叶松叶片的物候变化能够影响大气降雨中Na⁺和K⁺的迁移。研究结果可为进一步探明我国温带森林生态系统伴随水文过程的养分循环过程及促进可持续经营管理提供借鉴。     

次生落叶阔叶林降雨过程中的4种金属元素特征

【目的】通过长期野外定点、定位法,监测次生落叶阔叶林森林生态系统降雨再分配过程,检测其中金属元素Ca、K、Fe、Cu含量,探索降雨驱动下的森林养分循环特征,为提升森林经营管理水平提供参考。【方法】在研究地1 340 m²径流场内的35 m气象观测塔上,安装4台翻斗式自记雨量计(HOBO),对降雨情况自动连续监测,共获得次生落叶阔叶林生长季的24场大气降雨量和降雨历时数据; 在距研究地约500 m的楼顶上,设置6个标准雨量筒,用于采集大气降雨样品; 以梅花布点法在径流场内,设置了5个受雨器,收集穿透雨样品; 利用聚乙烯管制作茎流环环绕标准木,连接盛水器采集树干茎流水样; 在径流场梯形围堰的出水口蓄水池中,采集土壤表层地表径流水样。水样的采集量约250 mL,利用水质悬浮物重量法、水质pH玻璃电极法分别测定悬浮物(SS)含量和pH,利用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定水样中金属元素Ca、K、Fe、Cu含量。【结果】①大气降雨中输入4种金属元素的质量浓度以6月最高,9月最低,呈先增后降的变化趋势。Fe质量浓度月变化最大,Ca最小。②森林对降雨再分配后,经穿透雨后除Cu外各金属元素质量浓度均有增幅; 除Fe外各金属元素质量浓度均为6月最高; 各元素质量浓度的月变化以Fe为最大,Ca最小。③经树干茎流后,4种金属元素质量浓度均有所增加,且明显高于穿透雨,以K淋溶系数最大,Cu最小。但各金属元素质量浓度的月动态不一,总体表现为夏季偏高、秋季偏低的特征,以Cu的月波动最大,Ca的最小。④降雨过程中4种金属元素的质量浓度变化,主要与SS、降雨pH、降雨量、降雨类型、降雨历时、降雨强度等因素有关,大多表现为随降雨量、降雨强度和降雨历时增加而减少的趋势,其中Ca受降雨量的影响显著,K与降雨pH显著正相关,Cu与Fe主要源于降雨淋洗的悬浮物。不同降雨类型对Fe迁移影响不显著,小雨对Ca、K迁移影响显著,暴雨对Cu迁移影响显著。⑤大气降雨净输入量Ca、K、Fe均为正值,Cu为负值,净迁移量中4种金属元素均为负值。【结论】受降雨特征等因素影响,次生落叶阔叶林生态系统对Ca、K、Fe、Cu元素的淋溶与吸存能力表现出不同的迁移特征,明确在降雨驱动下该森林生态系统金属元素的动态过程,可为次生林养分循环、植物生长发育、生态水文调节及森林经营等领域提供重要依据。     

修正Gash模型在兴安落叶松天然林林冠截留中的应用

为验证修正Gash模型在大兴安岭地区兴安落叶松天然林中的适用性,基于2014年4—10月56场降雨,评价兴安落叶松林冠对次降雨、周累积降雨、季节降雨及年降雨截留量的模拟效果。结果表明:观测期内总降雨量为(289.4±1.66)mm,穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降雨总量的75.44%、2.60%和21.95%。林冠截留量的模拟值与实测值分别为65.17 mm和63.53 mm,相对误差为2.58%; 周累计林冠截留量与实测值的相对误差为2.59%; 春、夏、秋季模拟值与实测值相对误差分别为0.71%、3.62%和0.44%。单次降雨林冠截留量只有在降雨量较小情况下,模拟精度较高; 当降雨量增加到12.23 mm时,模拟精度显著降低。据此表明,修正Gash模型对兴安落叶松天然林林冠截留总量的模拟具有较好的适用性,可为研究该地区森林水分循环和利用提供科学简便的方法。     

祁连山鲜黄小檗灌丛穿透雨特征及其影响因素

【目的】探讨祁连山排露沟小流域鲜黄小檗灌丛穿透雨特征及其影响因素,为定量评价祁连山鲜黄小檗灌丛的生态水文效应提供数据支撑。【方法】基于灌丛种群特征调查,选取3处代表性的鲜黄小檗灌丛,沿冠层枝条辐散方向选取观测断面,在每个断面上布置承雨器,对穿透雨和冠层结构指标进行测定,分析穿透雨与降雨量和冠层结构特征的关系。【结果】①试验期间,单株鲜黄小檗的平均穿透雨率为55.1%。部分观测点的穿透雨率大于100%,这主要是由于降雨在冠层的作用下发生了聚集效应。②穿透雨量与降雨量之间呈线性关系(P<0.01),穿透雨率与降雨量之间呈对数函数关系(P<0.05)。③受冠层水平结构影响,平均穿透雨率从距基部10 cm处的25.93%单调递增至距基部90 cm处的74.45%; 其中,距基部50～70 cm之间增加值最大,占总增加值的41.19%。随着冠层厚度的增大,平均穿透雨率呈减小的趋势。叶面积指数在一定程度上影响穿透雨的空间分布,且降雨量越小影响程度越明显。【结论】在降雨性质相同的情况下,冠层结构特征是影响灌丛冠下穿透雨空间分布的重要因素。     

黄岩长潭水库流域主要植被类型及恢复对策

研究了黄岩长潭水库流域主要植被类型的结构、组成和分布.结果表明:该区域森林植被类型主要有针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、毛竹林、灌草丛和经济林,均为人工植被和次生植被,以暖性针叶林和针阔叶混交林为主体.植被种类组成和空间结构简单,枯枝落叶层较薄,对水土保持的作用较小.常绿阔叶林是长潭水库流域植被恢复的目标.建议用生态恢复的办法,用林分改造进行植被的恢复,引种地带性植被中的优势种、关键种,提高演替速率.