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贡嘎山暗针叶林枯落物截留特征研究

中国水土保持科学 2007年第2期5卷 86-90页

作者：季冬关文彬谢春华北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083

采用现场模拟法和浸泡法观测贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落枯落物截留、枯枝落叶层的最大持水量和林内枯落物的截留特征。结果表明:不同林型的枯落物截留量与林外降雨量有不同程度的线性相关关系,而与林内降雨量存在幂函数关系。同... 详细信息

采用现场模拟法和浸泡法观测贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落枯落物截留、枯枝落叶层的最大持水量和林内枯落物的截留特征。结果表明:不同林型的枯落物截留量与林外降雨量有不同程度的线性相关关系,而与林内降雨量存在幂函数关系。同林型内,由于枯落物数量、组成成分与分解程度等不同,其持水能力也存在着较大的差异。过熟林中枯落物吸水饱和时间最短,最大持水率最低,枯落物与林下苔藓层混杂在一起,截留水分的能力相对较弱;幼龄林中枯落物饱和需要时间最长,最大持水率也最高,对林下降雨的再分配作用也相应最大。同时,枯落物层的截留作用及截留量的大小,除与枯枝落叶层的数量和质量相关外,也与枯落物的湿润程度相关。

关键词：暗针叶林枯落物截留林型持水能力贡嘎山

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贡嘎山枯落物降雨截留试验及其水文效应

人民黄河 2017年第5期39卷 88-92,114页

作者：王櫹橦吴勇陈盟成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点试验室四川成都610059

选用贡嘎山东坡成熟针叶林、未成熟针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林4种林下枯落物进行人工降雨试验,研究1~80 m^2尺度下枯落物对降雨的截留能力及其影响因素,分析其截留过程的水文效应特征。研究发现,各枯落物截留量在不同面积尺度下随... 详细信息

选用贡嘎山东坡成熟针叶林、未成熟针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林4种林下枯落物进行人工降雨试验,研究1~80 m^2尺度下枯落物对降雨的截留能力及其影响因素,分析其截留过程的水文效应特征。研究发现,各枯落物截留量在不同面积尺度下随试验面积S的增大呈递增趋势;单位面积截留率r随试验面积S的增大呈指数递减趋势;枯落物截留降雨产生的迟滞效应有利于森林水土保持。在分析枯落物天然含水率、截留能力与面积尺度关系的基础上,提出了适用于贡嘎山东坡枯落物对降雨的优化截留模型。

关键词：枯落物截留水文效应迟滞效应水土保持贡嘎山

降雨过程中不同密度枯落物对各土层含水率动态影响

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北京林业大学学报 2018年第11期40卷 93-101页

作者：陈佩岩马岚梅雪梅张栋薛孟君孙一惠北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083

【目的】以晋西黄土区典型油松林及刺槐林为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行初步研究,以期为该区建设水源涵养林及水土保持林提供一定的借鉴依据。【方法】分别选取对应林分3种密度枯落物后进行野外人工降雨,并对其覆盖下0～... 详细信息

【目的】以晋西黄土区典型油松林及刺槐林为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行初步研究,以期为该区建设水源涵养林及水土保持林提供一定的借鉴依据。【方法】分别选取对应林分3种密度枯落物后进行野外人工降雨,并对其覆盖下0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm、100～120 cm 6个土层含水量实时监测。【结果】(1)在同一雨量级别下,当枯落物覆盖密度增加时,其在降雨过程中的截留量以及枯落物最终达到饱和截留量的时间也随之增加;此外,随着降雨试验的进行,截留率随之减小,且其随枯落物的密度增加而升高。(2)降雨过程中,随着枯落物密度的增加,两种林地上层土壤(0～60 cm)的含水率均呈现逐渐减小的趋势;其中0～20 cm土层含水率对降雨的响应最为直接和迅速,而20～40 cm与40～60 cm土层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,较深层(60～120 cm土层)土壤含水率对降雨过程几乎无响应过程。(3)降雨结束后,各深度土层的含水率均表现出随时间的持续缓慢减小;降雨结束24 h内,裸地及各密度枯落物覆盖下的土壤含水量最高均出现在0～20 cm层;当入渗48 h后,裸地土壤含水量最高则出现在20～40 cm土层,但是对于有枯落物覆盖的土壤,0～20 cm土层含水率在降雨结束48 h内始终最高,并且随着密度的增加其随时间延续而减小的幅度越小。【结论】截留量、截留率与降雨历时(降雨量)均符合幂函数关系(R2>0.9);在降雨前后及过程中,不同密度枯落物对其覆盖下的土壤含水率有较大影响;不同深度土层含水率对降雨响应差异显著。

关键词：枯落物密度人工降雨枯落物截留土层含水率

干旱条件下北方典型人工林生态系统水量平衡及其影响因素

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生态学杂志 2019年第11期38卷 3254-3263页

作者：赵家辰贾剑波贾国栋陈立欣北京林业大学水土保持学院国家林业和草原局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 北京林业大学北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 中南林业科技大学林学院长沙410004

为探究北方典型人工林生态系统在干旱条件下的水量平衡及其影响因素,本研究分析了干旱年份(2014年)北京山区油松(Pinus tabuliformis)和侧柏(Platycladus orientalis)林分的水量平衡组分及其影响因素。结果表明:2014年降水仅为多年(1958... 详细信息

为探究北方典型人工林生态系统在干旱条件下的水量平衡及其影响因素,本研究分析了干旱年份(2014年)北京山区油松(Pinus tabuliformis)和侧柏(Platycladus orientalis)林分的水量平衡组分及其影响因素。结果表明:2014年降水仅为多年(1958-2011年)平均的47%。蒸腾为两种林分最大水分输出项,油松为247.16 mm,侧柏为259.89 mm。其余水分输出项依次为土壤蒸发(油松87.26 mm,侧柏60.02 mm)>林冠截留(油松56.63 mm,侧柏50.23 mm)>枯落物蒸发(油松9.99 mm,侧柏8.30 mm)。两种林分土壤水补给整体为亏缺状况,仅在生长季中、后期出现水分补给。油松林生态系统年水分亏缺量为81.24 mm,侧柏林生态系统为67.45 mm。环境因子对水分输出各项影响显著。此外,蒸腾还与胸径有显著相关,林冠截留则受到郁闭度及风速的共同影响。根据本研究观测,侧柏和油松林分在干旱年份无法仅依靠自然降水维持水量平衡。因此,未来气候变化导致降水减少情境会对这些林分的自然存活带来较大挑战。

关键词：枯落物截留蒸腾土壤蒸发水分亏缺

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川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

生态学报 2013年第2期33卷 501-508页

作者：孙向阳王根绪吴勇柳林安刘光生中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院研究生院北京100049 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程。为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5—10月... 详细信息

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程。为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5—10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力。结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9%,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0%和23.6%,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响。3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分。

关键词：贡嘎山林冠截留枯落物截留水文效应

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西南地区森林生态系统水源涵养评价

地理科学 2023年第12期43卷 2217-2227页

作者：李凯王根绪孙向阳张鑫玉李金龙四川大学水利水电学院/山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

本研究整理了2009—2018年西南地区森林冠层、枯落物站点研究结果,并结合3种模型(冠层截留、枯落物截留和土壤蓄水模型),从林冠截留、枯落物截留以及土壤蓄水量3方面综合评估西南森林生态系统水源涵养,最后分析水源涵养时空变异性。结... 详细信息

本研究整理了2009—2018年西南地区森林冠层、枯落物站点研究结果,并结合3种模型(冠层截留、枯落物截留和土壤蓄水模型),从林冠截留、枯落物截留以及土壤蓄水量3方面综合评估西南森林生态系统水源涵养,最后分析水源涵养时空变异性。结果表明:(1)西南地区森林生态系统(2009—2018年)年均水源涵养为(1101.54×10^(8)±313.15)m^(3),其中,林冠截留占24.57%、枯落物截留占1.61%、土壤蓄水量占73.82%。(2)西南地区混交林面积最大,水源涵养贡献率高达44.04%;单位面积上落叶阔叶林水源涵养最大[(4228.57±2325.71)t/hm^(2)]。(3)随着海拔升高,水源涵养先增大后减小,在海拔1000~1500 m达到最大。本研究结果可以服务于未来的西南森林生态系统服务功能的价值评估。

关键词：森林生态系统西南地区水源涵养林冠截留枯落物截留土壤蓄水量

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西南地区森林生态系统水源涵养评价

地理科学 2024年

作者：李凯王根绪孙向阳张鑫玉李金龙四川大学水利水电学院/山区河流保护与治理全国重点实验室

本研究整理了2009—2018年西南地区森林冠层、枯落物站点研究结果，并结合3种模型(冠层截留、枯落物截留和土壤蓄水模型)，从林冠截留、枯落物截留以及土壤蓄水量3方面综合评估西南森林生态系统水源涵养，最后分析水源涵养时空变异性。... 详细信息

本研究整理了2009—2018年西南地区森林冠层、枯落物站点研究结果，并结合3种模型(冠层截留、枯落物截留和土壤蓄水模型)，从林冠截留、枯落物截留以及土壤蓄水量3方面综合评估西南森林生态系统水源涵养，最后分析水源涵养时空变异性。结果表明：(1)西南地区森林生态系统(2009—2018年)年均水源涵养为(1 101.54×108±313.15) m3，其中，林冠截留占24.57%、枯落物截留占1.61%、土壤蓄水量占73.82%。(2)西南地区混交林面积最大，水源涵养贡献率高达44.04%；单位面积上落叶阔叶林水源涵养最大[(4 228.57±2 325.71) t/hm2]。(3)随着海拔升高，水源涵养先增大后减小，在海拔1 000～1 500 m达到最大。本研究结果可以服务于未来的西南森林生态系统服务功能的价值评估。

关键词：森林生态系统西南地区水源涵养林冠截留枯落物截留土壤蓄水量

基于改进WEP模型的伊洛河流域水循环过程模拟与预测

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基于改进WEP模型的伊洛河流域水循环过程模拟与预测

作者：朱得胜华北水利水电大学

学位级别：硕士

基于水文模型探究变化环境下的流域水循环演变特征已成为水文水资源学的研究热点。伊洛河是黄河中下游重要的径流来源之一,受环境影响流域水循环过程发生改变,径流量下降严重。此外,森林枯落物对伊洛河流域水循环过程的调节机理尚不明... 详细信息

基于水文模型探究变化环境下的流域水循环演变特征已成为水文水资源学的研究热点。伊洛河是黄河中下游重要的径流来源之一,受环境影响流域水循环过程发生改变,径流量下降严重。此外,森林枯落物对伊洛河流域水循环过程的调节机理尚不明确。辨析气候变化和枯落物对伊洛河流域径流的影响机理对流域水资源的科学规划与利用具有重要意义。本文以伊洛河流域为研究区,在分析了流域部分水循环要素演变规律的基础上,基于流域枯落物特征参数构建考虑枯落物截留的流域分布式水文模型WEP,深入探讨了气候变化和枯落物种类、蓄积量变化对流域径流的影响机理;以未来气候模式数据驱动WEP模型,探究未来30年伊洛河流域在不同气候情景下的径流演变规律,以期为伊洛河流域水资源的调配与利用提供科学依据。主要研究结果如下:(1)在各水循环要素研究时段内,伊洛河流域径流和降水均呈下降趋势,但后者不显著;蒸散发和植被变化均呈显著上升趋势,二者增长区域有较大范围重叠(约81.75%);流域综合土地利用动态度为0.3%,耕地和草地面积呈下降趋势,林地和建设用地相反;土地利用类型的转移方向主要集中在耕地向建设用地、草地和林地,林地向耕地,草地向耕地和林地的转化。(2)基于伊洛河流域枯落物特征参数,构建了考虑枯落物截留的伊洛河流域分布式水文模型WEP。经模型参数率定和精度验证,校准期和验证期的纳什效率系数均超过0.65,相关系数均大于0.8,年均径流量相对误差小于10%,适用于伊洛河流域水循环过程模拟。(3)伊洛河流域径流减少主要受气候变化影响,气候变化对流域径流变化的影响量为52.69%,而人类活动仅占47.31%。伊洛河流域径流与气温呈负相关;与降水呈正相关,且对降水的敏感度高于气温。变化幅度相同时,气温下降对流量的影响程度大于气温上升;降水量增加对径流的影响程度大于降水量减少。分析年内径流变化率发现气候变化对七月份径流变化影响最大。(4)伊洛河流域枯落物储量变化对径流的影响较小,枯落物储量增长幅度在50%以内时,年径流量的变化率仅在-0.635%;随着枯落物储量的增加,流域径流呈下降趋势;当枯落物蓄积量和最大含水率变化范围一致时,流域径流对最大持水率的响应高于枯落物蓄积量。(5)未来30年,伊洛河流域在RCP 2.6和RCP 8.5情景下年降水量呈增长趋势,在RCP 4.5情景下呈下降趋势;平均气温呈持续升高的趋势。1965–2050年三种RCPs气候情境下伊洛河流域年径流量均呈下降趋势,且随着辐射强迫的增加年径流量的下降趋势逐渐减小。年内径流相较于历史时期均有不同程度的下降,径流峰值较历史时期有所提前。

关键词：水文模拟枯落物截留变化环境未来气候模式伊洛河流域