不同林相的流域间溪流水温的差异及其控制因素的分析

作     者：吴惟筠 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蒋代华

授予年度：2015年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：不同林相 溪流水温 热敏感度 控制因素 

摘      要：水温是河流生态环境的一个十分重要的物理性质,影响着水体的化学性质、生化过程以及水生动物的生长发育、新陈代谢、和生活习性。随着全球气候变暖和人类活动对环境的影响日益加剧,为了给河流生态的保护和土地使用、森林使用和管理提供科学依据,本研究通过观测针叶林流域和阔叶林流域内的溪流水温、林内气温、降水量、积雪深、土壤温度和湿度等水文数据,通过分析两个水温的主要性质:热状况动态(thermal regime)和热敏感度(thermal sensitivity),探究针叶林流域和阔叶林流域间,水温的差异和控制因素的差异。主要研究结果如下:1.10林区针叶林流域和12林区阔叶林流域的水温在夏季和冬季期间存在显著差异,而流域面积较小的3林区阔叶林流域和6林区针叶林流域的差异较小。10林区和12林区的水温日较差较小,3林区和6林区的水温日较差较大。2.10林区针叶林流域和12林区阔叶林流域的林内气温相似,并且在冬季期间,气温的流域差会增加。12林区的气温日较差要大于10林区,并且这种差异在冬季较大。3.除了冬季之外,10林区针叶林流域和12林区阔叶林流域的土壤温度相似。在冬季,12林区的土壤温度要高于10林区。积雪期以外,10林区的土壤温度日较差要高于12林区,积雪期间,两个林区内土壤温度日较差相似,因为积雪能起到保温的作用,减少土壤与外界的热交换,稳定土壤温度。随着深度的增加,两个林区内不论是土壤温度的日平均还是日较差,其流域差都会减小。土壤湿度能被降水影响,10林区的最大土壤湿度位于25cm处,土壤湿度从表层开始到25cm不断增加,超过25cm后随着深度增加而减少,而12林区的最大土壤湿度出现在45cm处,土壤湿度随着深度的增加而增加。4.12林区阔叶林流域的水温热敏感度要低于10林区针叶林流域,同时年基底流出指数又高于10林区流域。在八月,12林区的水温控制因素为流量和降水量,能解释76%的水温变化;10林区的水温控制因素为流量,能解释75%的水温变化。在一月,两个林区的水温控制因素均为气温,其中对12林区而言,能解释86%的水温变化;对10林区而言能解释56%的水温变化。综上所述,不同林相之间的水温在冬季和夏季存在差异,并且这种差异随着流域面积的增加而增大;除了水温之外,不同林相之间的气温,土壤温度和湿度都有自己的变化规律,表明不同的森林类型有着不同的林冠特性和土壤特性;阔叶林流域内的水温敏感度要低于针叶林流域,而年基流指数要高于针叶林流域;夏季,阔叶林的水温控制因素为流量和气温,针叶林只有流量,冬季则都是气温,并且这些控制因素对水温的控制程度不同。