大興安嶺北部樟子松林生態(tài)水文過程及水量平衡研究.pdf

1、本文以大興安嶺北部山地樟子松天然林為研究對象，基于漠河森林生態(tài)站的樟子松固定觀測樣地，對其林冠層截留分配、枯落物層持水、土壤層蓄水、林冠蒸騰和林地蒸發(fā)等水文過程進行了定位觀測，揭示了樟子松天然林生態(tài)水文過程變化規(guī)律，為森林生態(tài)水文效益評價和森林植被與水資源管理協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)的理論依據(jù)。研究主要內(nèi)容如下:
　　(1)樟子松天然林平均林冠截留率為22.08±5.51％，與大氣降雨呈對數(shù)關(guān)系。林內(nèi)雨占大氣降雨77.12±5.70％，與

2、大氣降雨存在顯著的直線關(guān)系。樹干徑流量占同期大氣降雨量的0.80％，樹干徑流量有隨樹干徑級的增大而呈增加的趨勢。應(yīng)用修正的Gash模型模擬2013年大興安嶺樟子松林的林冠截留量，其模擬值低于實測值7.24 mm，相對誤差為7.97％，能夠較好的模擬樟子松林的林冠截留量。
　　(2)樟子松天然林0～30 cm土層土壤含水量季節(jié)變化趨勢隨降水特征具有明顯的季節(jié)性變化。土壤水分剖面垂直分布特征為:土壤水分利用深度約為30 cm，此深度以

3、上土壤含水量變化較為劇烈。樟子松天然林林地單位面積平均蓄水量為1183.99±212.98t/hm2。樟子松天然林內(nèi)土層普遍較薄，且30 cm以下多為石粒片巖，植物的根系大都集中在0～30 cm土層中。
　　(3)林冠蒸騰是樟子松天然林水分耗散的主要途徑之一，其蒸發(fā)量占2013年整個生長季降雨總量的44.52％，其蒸騰耗水速率為1.31 mm/d。樟子松樹干液流的啟動時間在早上5:00左右，樹干液流最大值、平均值以及日通量值均以晴

4、天為最高，雨天最低。夜間液流通量占全天液流通量的比例不足10％。隨著樟子松樣樹徑級的減小，液流寬度范圍變窄。液流密度日峰值、日通量及平均值均有:大徑級＞中徑級＞小徑級。相關(guān)分析表明，影響樟子松樹干液流密度的主要環(huán)境因子為太陽輻射，其次為蒸汽壓虧缺、空氣溫度和空氣相對濕度，最后為風(fēng)速、20 cm土壤溫度和土壤含水率。
　　(4)生長季內(nèi)林地蒸發(fā)耗水量占2013年降雨總量的19.27％。林地蒸發(fā)量日變化無論有無灌木和枯落物均呈先增加后

5、減小的趨勢，隨著季節(jié)的變化，日出時間的提早，蒸發(fā)量到達峰值的時間有所提前。在枯落物和灌木同時存在的自然情況下相比較僅有枯落物和裸土狀態(tài)更能夠起到保水作用。相關(guān)分析的結(jié)果表明:影響樟子松林地蒸發(fā)的主要環(huán)境因子為飽和水汽壓、土壤溫度以及太陽輻射。
　　(5)水量平衡分析表明，不同月份間有水分虧缺的情況，但樟子松天然林在2013年生長季內(nèi)能達到水量平衡，未出現(xiàn)消耗地下水的情況，且有31.12 mm的降雨盈余，能夠?qū)哟◤搅髌鸬窖a充作用。

6、水量平衡各分量所占比例為:林冠截留(20.23％)、枯落物截持(8.71％)、林冠蒸騰(44.52％)、林地蒸發(fā)(19.27％)、土壤蓄水(0.34％)、滲漏及地下徑流(6.93％)。
　　(6)隨著氣候變化進行，蒸發(fā)散與降雨量將出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，且隨著時間的推移，降水和蒸發(fā)散之間的矛盾將更加尖銳，對山地樟子松的生長及生存產(chǎn)生不利影響。由于山地樟子松林的蒸散發(fā)(84.02％)能力較強，因此，從涵養(yǎng)水源來講，山地樟子松林的發(fā)展對于河川