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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

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林业科学 2005年第4期41卷 7-12页

作者：徐庆安树青刘世荣蒋有绪崔军中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 南京大学生命科学学院森林生态与全球变化实验室南京210093

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... 详细信息

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25.25mm时,ΔδD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。

关键词：氢稳定同位素亚高山暗针叶林降水分配卧龙

气候变暖和降水分配变化导致盘锦地区水稻早熟增产

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中国稻米 2021年第3期27卷 51-56,60页

作者：张美玲周莉周广胜盘锦市大洼区气象局辽宁盘锦124200 中国气象科学研究院北京100081

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—... 详细信息

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。

关键词：水稻生育期气候变暖降水分配盘锦地区

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典型喀斯特原始森林降水分配特征

中南林业科技大学学报 2017年第3期37卷 92-97页

作者：赵文君丁访军刘延惠吴鹏崔迎春贵州省林业科学研究院贵州贵阳550005

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%、16.1... 详细信息

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。

关键词：喀斯特森林穿透雨树干流树冠截留雨量降水分配

贡嘎山森林生态系统降水分配的水化学特征研究

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水土保持研究 2009年第6期16卷 120-124页

作者：孙向阳王根绪中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院研究生院北京100049

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,... 详细信息

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。

关键词：山地森林降水分配水化学变化特征

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不同绿竹种源林冠层降水分配规律研究

亚热带水土保持 2005年第2期17卷 6-10页

作者：林如青福建省速生丰产用材林基地办公室福州350003

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... 详细信息

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。

关键词：林冠层种源规律研究降水分配绿竹丰产栽培措施环境适应性试验点降水方法分配规律近似直线降雨量径流量能力截流透水量增大永安竹秆

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林内穿透雨收集器与雨量计的选配与模拟研究

西南林业大学学报(自然科学) 2024年第4期44卷 201-206页

作者：郑路尤业明李朝英李华刘士玲闵惠琳中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 m... 详细信息

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 mm 2种分辨力雨量计，均可达到单点准确观测；但承雨口面积较小，单点代表性较差。785 mm×200 mm尺寸配置0.5 mm分辨力雨量计，仅能单点准确观测1.0 mm/min穿透雨强以下的穿透雨量；配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～3.0 mm/min穿透雨强范围内可以单点观测，但需要对穿透雨强大于2.0 mm/min部分的穿透雨量进行误差修正。1 570 mm×200 mm尺寸配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～2.0 mm/min穿透雨强下可正常观测，对于1.0～3.0 mm/min穿透雨强部分的穿透雨量需进行误差修正。综合分析，大暴雨发生较少的地区，集水器承雨口尺寸1 570 mm×200 mm配置1.0 mm分辨力雨量计，穿透雨量分辨力0.1 mm，具有单点最大代表性，基本满足观测精度要求，兼顾仪器购置经济性，为最适宜配置。若条件许可，定制翻斗容量更大的流量计，观测稳定性和准确性会进一步提高。

关键词：森林水文蠕动泵穿透雨量降水分配翻斗雨量计

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杜仲人工林降水再分配特征研究

杜仲人工林降水再分配特征研究

作者：欧阳泽怡中南林业科技大学

学位级别：硕士

中国湘西山区经济落后,生态脆弱,属水土易流失地区。为同时利用杜仲的经济效益和生态效益,在该地区防护林工程建设中,将其列为主要造林树种之一,杜仲在该地区林分涵养水源和保持水土方面有重要地位。本论文利用湖南省林业科学院慈利生... 详细信息

中国湘西山区经济落后,生态脆弱,属水土易流失地区。为同时利用杜仲的经济效益和生态效益,在该地区防护林工程建设中,将其列为主要造林树种之一,杜仲在该地区林分涵养水源和保持水土方面有重要地位。本论文利用湖南省林业科学院慈利生态定位观测研究站监测数据,对武陵山区女儿寨小流域杜仲人工林水文学过程进行了研究,分析了雨量级分布对降水再分配的影响、各水文分量与林外降水关系、不同物候条件下各水文分量特征与林外降水关系、灌草层和枯落物层的持水量特征,研究结果将对杜仲人工林的可持续经营和生态保护具有重要意义。研究区2012年总降水量为1379.6mm,降水季节分配不均,夏季降水最多,占总降水量的53.55%,秋季降水最少;降水月际变化大,7月份降水量最多,11月份降水量最少,两者之间降水量相差12.15倍。7个雨量级中1-5mm这一区间的降水事件频率最高,占42.55%,≥50mm这一区间的降水次数最少。林内全年穿透水量、林冠截留量、树干茎流量分别为1117.19mm.247,21mm、15.20mm,分别占降水量的80.98%、17.92%,1.10%。降水再分配规律呈现出一定的季节性变化格局,林外降水量、穿透水量、林冠截留量的最大值都出现在7月;杜仲林形成树干茎流的降水临界值为0.4mm,最大值出现在春季的2月,树干茎流量与林外降水、穿透水的月变化趋势并不一致,树干茎流量最大值和月降水量最大值不出现在同一月份。在不同雨量级下,穿透水率随雨量级的增加而上升,林冠截留率随降水量的增加呈递减趋势。穿透水量、林冠截留量与降水量呈显著性线性正相关(R2分别为0.9971,0.897)。截留率与降水量呈显著性负相关(r=-0.384,N=141,P降水量呈显著性正相关(r=0.642,N=141,P降水再分配结果有着重要影响。4个物候期中穿透水量与林外降水量的关系呈线性关系,拟合系数R2在0.9910-0.9997之间;穿透水率与林外降水模拟方程除落叶期为二次函数关系外,其它3个时期均为对数关系,拟合系数R2在0.8247-0.8824之间;树干茎流量与林外降水在落叶期和休眠期呈现幂函数关系,拟合系数为0.837;林冠截留量以及林冠截留率与林外降水在落叶期相关性不高,拟合系数只有0.338,其它物候期拟合系数R2均在0.811-0.974范围。不同物候期下发生等量降水,降水再分配结果不一定相同,不同物候期各水文分量与林外降水关系表现存在差异。灌草层不同物种的最大持水量有很大区别,灌草层单位面积最大持水量并不等同于基于植物本身质量测得的最大持水量。枯落物持水量随浸泡时间的延续而增加,在浸泡第1h里持水量增加得最为显著。枯落物持水速率随着浸泡时间的延续而降低。枯落物分解程度与其持水能力有很大关系,本研究区杜仲人工林枯落物未分解层枯落物的最大持水量为4561.03g·kg-1,最大持水率为456.12%,半分解层的最大持水量为1054.86g·kg-1,最大持水率为105.49%,前者是后者的4.32倍。

关键词：杜仲人工林降水分配灌草层枯落物层物候期

黔中喀斯特山地不同植被类型对降水的分配和影响研究

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黔中喀斯特山地不同植被类型对降水的分配和影响研究

作者：许效天贵州大学

学位级别：硕士

本文主要研究：黔中喀斯特山地不同森林“植被-土壤”系统的最大持水量;植被类型和土壤特征对地表径流的影响;不同植被类型对降雨量分配的影响以及森林植被类型内随降雨流动的相关养分元素量。依据生态学、环境工程学和林业科学的基本... 详细信息

本文主要研究：黔中喀斯特山地不同森林“植被-土壤”系统的最大持水量;植被类型和土壤特征对地表径流的影响;不同植被类型对降雨量分配的影响以及森林植被类型内随降雨流动的相关养分元素量。依据生态学、环境工程学和林业科学的基本理论，综合运用面上样地调查和固定样地定位研究相结合、野外调查和室内分析相结合的方法，开展并完成了该项研究，主要研究结果如下：黔中喀斯特山地森林“植被-土壤”系统的最大储水量变幅为71.253～616.230mm，极值变幅为27.044～757.972mm，平均值为214.661mm，其中土壤层占96.38％。在植被层中，最大持水量的变化趋势表现为：枯物层＞乔木层＞草本层＞灌木层。平均最大持水量占年降水量的比例为20.57％，如果考虑降水的季节分布、土壤C层和表层岩溶带储水、森林蒸散等作用，森林“植被-土壤”系统是黔中山地较大的储水库之一，具有较强的调水能力。黔中喀斯特山地不同的森林“植被-土壤”系统的地表径流量变幅为1.765～22.934mm、平均值为11.108mm。不同森林“植被-土壤”系统年径流量的变化趋势为新造幼林＞针叶林＞针阔混交林＞阔叶林，相应值分别为22.934mm、17.236mm、10.770mm、8.876mm。月径流深度占降水量的比例0.514～2.079％。森林植被层对降水量空间分配的影响趋势为：空地＞林隙＞林内＞灌草层，相应值分别为1043.67mm、964.68～996.43mm、898.75～989.22mm、445.99～603.81mm。对降水截持量的影响趋势为：林地蒸发及其它量＞灌草层截持量＞林冠层截持量＞地表和壤中流量，与空地降水量的相应比值分别为40.95～56.73％、36.93～46.58％、4.27～10.36％、2.07～2.11％。除冠层截持量外，其它降水量和截持量的年变化趋势为夏季较高、冬季较低。随降水流动的NO、NH、K、Ca、Mg、SO、Cl、Na浓度，在林隙、林内、树干茎流和溪流水中的月动态以夏季较低、冬季较高。经过“大气(林隙)→森林(树干茎流)→集水区溪流水”的流动轨迹，部分离子浓度呈“富集”或“扩散”状态。按其在空间的分布式样，可划分成3种类型：①持续富集型，从林隙降雨到溪流水，浓度持续增大，包括Ca和Mg：②地表富集型，从林隙降雨至地表呈富集状态、从地表径流至壤中流至溪流水、浓度逐渐减少，包括K、Na、Cl、NO和NH;③其它型，包括SO。在黔中喀斯特山地，每年随降雨输入森林“植被-土壤”系统的N量为9.479～12.692kg／hm．a，随地表径流和90cm壤中流的流失量为0.452～0.727kg／hm．a，净增量为9.027～11.965kg／hm．a、占森林-土壤系统总量的0.08～0.10％;K的相应量分别为12.749～19.557kg／hm．a、1.701～4.670kg／hm．a、8.071～17.856kg／hm．a、0.01％：Ca的相应量分别为50.800～84.064kg／hm．a、10.103～12.939kg／hm．a、40.697～71.125kg／hm．a、0.39～1.29％;Mg的相应量分别为9.712～16.287kg／hm．a、1.590～3.439kg／hm．a、8.122～12.848kg／hm．a、0.00～0.03％。每年随降雨输入喀斯特森林的N、K、Ca、Mg等离子量占森林“植被-土壤”系统中的总量小，有效性高，流动性大，对森林生长和林地养分循环有重要生态意义。通过研究，我们可以在整体上分析黔中喀斯特山地不同森林植被类型对降水的蓄存和分配的影响，从而为该地区植被恢复、水生态重建和石漠化治理提供理论依据。

关键词：黔中山地森林“植被-土壤”系统降水分配养分元素

降水季节分配对短花针茅荒漠草原植物群落特征的影响

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降水季节分配对短花针茅荒漠草原植物群落特征的影响

作者：李瑞超内蒙古农业大学

学位级别：硕士

短花针茅荒漠草原由于地处严酷的干旱气候区,土壤水分条件较差,受降水量年际波动和季节差异的影响尤为突出,群落地上生物量积累偏低且波动很大。本文以四子王旗阿德格短花针茅荒漠草原为研究对象,通过单因素随机区组试验设计,深入研究... 详细信息

短花针茅荒漠草原由于地处严酷的干旱气候区,土壤水分条件较差,受降水量年际波动和季节差异的影响尤为突出,群落地上生物量积累偏低且波动很大。本文以四子王旗阿德格短花针茅荒漠草原为研究对象,通过单因素随机区组试验设计,深入研究了不同降水分配模式下优势种、不同功能群及其整体群落特征的变化规律,主要目的是通过探索草地植物对生长季不同降水分配的生态响应过程,进一步阐明了荒漠草原生态系统植物群落特征以及草原生产力与降雨季节分配之间的关系,为草地资源的合理使用和科学管理提供了理论基础。本研究主要结论如下:(1)降水季节分配对短花针茅荒漠草原的优势种的种群特征具有明显的调控作用。降水集中在7月对短花针茅、无芒隐子草和栉叶蒿的种群特征都有显著的提高,特别是栉叶蒿的提高最为明显。降水集中在8月对短花针茅和无芒隐子草的种群特征有显著的提高。其他降水分配类型下没有显著影响。(2)降水集中在7月或者8月都会显著提高C4植物群落特征,但是只有降水集中在7月份,C3植物群落特征显著提高。降水集中在7月份更利于优势种的生长,但不同降水季节分配不影响非优势种的群落特征。降水集中在7月或者8月禾本科和非禾本科的群落特征都显著提高,降水集中在7月更利于草本植物的生长。(3)降水季节分配不会显著影响到短花针茅荒漠草原植物群落的丰富度和多样性,但是降水集中在7月短花针茅荒漠草原植物群落Pielou均匀度指数显著降低。降水季节分配对短花针茅荒漠草原地上生物量存在显著的影响(P降水主要集中在7月份可以显著提高群落的地上生物量,平均提高了47%以上,并且提高的生物量主要来源于栉叶蒿。月降水量会明显影响植物群落的高度、盖度以及地上生物量,但并没有影响植物群落的密度。综上所述:短花针茅荒漠草原植物生长受到降水季节分配的影响显著,降水集中显著提高植物群落的生产力,降水集中在7月份对短花针茅荒漠草原植物生长有显著的正面影响,且主要是影响栉叶蒿的生长。

关键词：优势种植物功能群群落特征降水分配荒漠草原