亞熱帶次生林穿透雨特征及其與土壤含水量關系的研究.pdf

1、穿透雨是大氣降水經過林冠作用后進入林內的降雨量，它是森林水文學過程的重要環(huán)節(jié)之一。在森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學循環(huán)過程扮演著重要的角色。我國亞熱帶地區(qū)對杉木人工林和馬尾松人工林穿透雨的研究較多，次生林的研究相對較少。同時，對穿透雨與葉面積指數(shù)(LAI)之間關系、穿透雨對土壤水分的影響等方面的研究較為缺乏。因此，本研究選擇3種亞熱帶次生林:馬尾松(Pinus massoniana)-石櫟(Lithocarpus glaber)針闊葉混交林、

2、南酸棗(Choerospondias axillaris)落葉闊葉林以及石櫟(L.glaber)-青岡(Cyclobalanopsisglauca)常綠闊葉林，利用在各森林內建立的10m×20m坡面徑流觀測場測定的林外降雨、穿透雨和土壤水分數(shù)據，分析林外降雨特征，不同森林的穿透雨差異及其對土壤水分的影響。主要研究結果如下:
　　(1)2016年林外降雨1883.32mm，馬尾松-石櫟林、南酸棗林和石櫟-青岡林全年穿透雨總量分別為8

3、33.42mm、900.52mm和622.68mm;穿透雨率分別為45.78％、47.82％和33.07％。表明石櫟-青岡林的林冠截留能力最強。
　　(2)降雨量與穿透雨量呈現(xiàn)極顯著的線性關系(P＜0.001)，決定系數(shù)R2＞0.90。3種次生林形成穿透雨的最小降雨量(TF0)為南酸棗林(0.92mm)＜馬尾松-石櫟林(1.50mm)＜石櫟-青岡林(2.19mm)。隨著降雨量的增加，穿透雨率呈指數(shù)上升，當降雨量持續(xù)增加時，穿透雨率

4、趨于平緩，保持在一個穩(wěn)定水平。各林分穿透雨率隨降雨等級和降雨強度的增加而增大。
　　(3)葉面積指數(shù)、林冠覆蓋面積與穿透雨量（率）之間呈顯著負相關關系，隨著葉面積指數(shù)、林冠覆蓋面積的增大，穿透雨量（率）呈線性下降。但冠幅與穿透雨量（率）之間的關系不顯著。
　　(4)林外降雨對土壤水分的影響比較復雜，總體表現(xiàn)為隨著降雨等級的增加，各土層的土壤含水量隨之增加。馬尾松-石櫟林土壤含水量對降雨的響應較為敏感，而降雨對石櫟-青岡林引起

5、的變異幅度最小。石櫟-青岡林各土層的土壤含水量對降雨的響應與馬尾松-石櫟林和南酸棗林明顯不同，表明常綠闊葉林作為亞熱帶地區(qū)的演替頂級群落，對土壤涵養(yǎng)水源有較強的調控作用。
　　(5)穿透雨直接影響土壤水分，隨著穿透雨量的增加，土壤含水量呈現(xiàn)指數(shù)上升的趨勢，當穿透雨量持續(xù)增加時，土壤含水量對其的響應強度逐漸減弱，趨于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。在3種次生林中，每單位穿透雨量變化引起的土壤含水量變化率最大的是馬尾松-石櫟林，最小的是南酸棗林。