華北石質(zhì)山區(qū)側(cè)柏人工林林分結(jié)構(gòu)與水文效應(yīng)關(guān)系研究.pdf

1、本文以具有華北石質(zhì)山區(qū)典型自然特點的北京九龍山為試驗基地，以具有區(qū)域典型人工植被的側(cè)柏（Platycladus orientalis）人工林為對象，通過撫育間伐構(gòu)建了具有不同結(jié)構(gòu)（郁閉度、枝下高）的側(cè)柏純林測試樣地，采用定位觀測方法，開展了林分結(jié)構(gòu)與水文功能關(guān)系的系統(tǒng)研究。以2014年觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從林冠、枯落物、土壤三個層面，分別探討了不同結(jié)構(gòu)林分各水文因子（即林內(nèi)穿透雨、樹干徑流、林冠截留、枯落物截留、土壤水分蒸發(fā)、土壤含水量）的

2、變化規(guī)律，初步得出以下主要結(jié)論:
　　1、1/2枝下高0.4、0.6、0.8郁閉度林內(nèi)穿透雨率分別為78.7％、73.0％、63.9％，樹干徑流率分別為4.2％、2.6％、1.7％，林冠截留率分別為17.1％、24.4％、34.4％。
　　2、1/3枝下高0.4、0.6、0.8郁閉度林內(nèi)穿透雨率分別為76.3％、67.3％和59.2％，樹干徑流率分別為3.6％、2.1％和1.4％，林冠截留率分別為20.1％、30.6％和39

3、.4％。
　　3、側(cè)柏人工林同一枝下高不同郁閉度林分林內(nèi)穿透雨量差異不顯著。兩種枝下高郁閉度0.4與0.8的樹干徑流量均差異顯著，其余均不顯著。樹干徑流產(chǎn)生的最低降雨量為5.1mm。
　　4、郁閉度0.4、0.6、0.8時，冠層厚度占樹高2/3（即枝下高為1/3）的林分林冠截留量分別是1/2的1.17、1.25和1.14倍。兩種枝下高各自不同郁閉度間林冠截留量均存在顯著差異。枝下高越低（即冠層厚度越大），林冠截留量越大，且隨

4、著郁閉度的增加而增大。
　　5、華北石質(zhì)山區(qū)側(cè)柏純林林內(nèi)穿透雨量與林外降雨量的關(guān)系可采用TF=aP+b擬合，綜合方程為TF=0.801P-0.879;樹干徑流量與林外降雨量的關(guān)系可采用SF=aP+b擬合，綜合方程為SF=0.060P-0.345;林冠截留量與林外降雨量的關(guān)系可采用Ic=aPb擬合，綜合方程為Ic=0.790P0.536;亦可用綜合方程Ic=1.134[1-exp（-P/1.134）]+0.147P表述。以上方程均有

5、良好的擬合效果，可在實際中應(yīng)用。
　　6、華北石質(zhì)山區(qū)側(cè)柏林枯落物截留量與林外降雨量之間的關(guān)系可采用冪指數(shù)函數(shù)I=aPb進(jìn)行回歸擬合，在郁閉度0.4-0.8范圍內(nèi)，綜合方程為I=0.765P0.445。
　　7、各郁閉度林分枯落物截留模型、林內(nèi)穿透雨與枯落物截留模型的各參數(shù)模擬值具有較好的穩(wěn)定性，但各郁閉度確定的回歸模型不能直接運用到其它郁閉度中，模型的使用具有局限性，應(yīng)用時應(yīng)注意郁閉度因子。引進(jìn)郁閉度因子，改進(jìn)后的枯落物截

6、留模型為I=a(PC)b，具有一定的通用性。
　　8、枯落物截留量與林外降雨量、降雨持續(xù)時間以及降雨強度存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，與降雨間隔時間、林內(nèi)相對濕度存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與林內(nèi)溫度和林內(nèi)風(fēng)速相關(guān)關(guān)系不顯著。
　　9、各枝下高不同郁閉度林分林地土壤水分蒸發(fā)量變動趨勢基本一致，且變化幅度接近，蒸發(fā)量差異不顯著，即不同郁閉度、枝下高對土壤水分蒸發(fā)的影響作用在本試驗觀測期內(nèi)未表現(xiàn)出質(zhì)的差異。不同結(jié)構(gòu)林內(nèi)以及林外空地10cm、2