天然落葉松林冠截留及林內(nèi)雨延滯效應(yīng)研究.pdf

1、漠河縣位于大興安嶺地區(qū)，地處中國版圖的最北端，屬寒溫帶地區(qū)，興安落葉松林為當(dāng)?shù)氐湫偷貛灾脖?，建國初期，為滿足國家發(fā)展需要，大量優(yōu)質(zhì)林木被砍伐，礦產(chǎn)開采量急劇增加，導(dǎo)致該地區(qū)森林覆被率銳減，森林涵養(yǎng)水源能力急劇下降，水土流失加劇，自天保工程實施以來，森林生態(tài)系統(tǒng)得到了較好的保護(hù)與恢復(fù)，興安落葉松逐漸表現(xiàn)出比較強的生長優(yōu)勢，豐富了該地區(qū)落葉松林的蓄積量，對該地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)、水土固持、優(yōu)化水資源水質(zhì)及提高環(huán)境氣候質(zhì)量具有極其重要的作用。本文

2、以黑龍江漠河森林生態(tài)站天然落葉松林為研究對象，對天然落葉松林進(jìn)行定位觀測，揭示了天然落葉松林冠截留特征及林內(nèi)雨的延滯效應(yīng)，并對林冠截留進(jìn)行了量化模擬。結(jié)果表明:
　　1)觀測期內(nèi)研究區(qū)降雨多集中在7、8月份，占降雨總量的60％，9月降雨量顯著減少，僅10％，與該地區(qū)雨熱同期的氣候類型相一致;該區(qū)降雨多以小雨為主（P＜5.0mm），占觀測期內(nèi)總降雨場次的75％，但降雨量在同期降雨總量中的占比較低，僅為21.01％，大雨(P＞20.0

3、mm)出現(xiàn)頻率相對較低，僅7.14％，但其降雨量卻占觀測期內(nèi)降雨總量的43.26％。
　　2)穿透雨量、樹干莖流量和林冠截留量分別占同期降雨總量的76.5％、2.6％和20.9％。同時表現(xiàn)出一定的時空分布特征，周降雨量、周穿透雨量及周穿透雨率最大值均出現(xiàn)在觀測期的第四周，而最小值則表現(xiàn)出不一致性，穿透雨率的周際變化波動性較大，且隨周降雨量的變化無明顯的變化規(guī)律;觀測期內(nèi)5-9月份穿透雨率表現(xiàn)出波動式變化，其中，5月份穿透雨率最高，

4、7月份次之，9月份最低;穿透雨量隨觀測期內(nèi)劃分的季節(jié)推移表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，自春季（5月）到秋季（9月）分別為35.4mm、126.45mm、60.35mm，分別占季節(jié)降雨量的80.05％、77.39％、73.96％。觀測期內(nèi)不同月份樹干莖流量，除8月份因單場降雨量很大導(dǎo)致樹干莖流率較大外，5月份的平均樹干莖流率為2.82％，高于其他月份;平均林冠截留率的月際變化具有波動性，其中5月份、7月份、8月份分別為17.14％，18.88％，

5、18.53％，變化并不明顯，但6月份和9月份卻表現(xiàn)出較大幅度的變化，分別為27.32％和31.36％，林冠截留率與季節(jié)降雨量具有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即春、秋兩季降雨量雖相對較少，但其林冠截留率相對較大，分別為28.85％和33.04％，夏季降雨量較大，但林冠截留率最小，為19.89％，周降雨量的極值與周林冠截留率極值的出現(xiàn)具有不一致性。林冠截留量（率）不僅受林外降雨量影響，而且對林外降雨特征的變化具有一定程度的響應(yīng)，其林外降雨量大體一致，

6、對林冠截留量（率）的主要制約因素為降雨強度，即降雨強度越大，林冠截留量（率）越小，雨前干燥期長短也是林冠截留量（率）大小的制約因素，即雨前干燥期越長，林冠越干燥，林冠截留量越大，但當(dāng)雨前干燥期足夠長時，其制約效果明顯下降，主要制約因素又轉(zhuǎn)為降雨特征（降雨量、降雨強度、降雨歷時等）。
　　3)林外降雨事件發(fā)生后，林內(nèi)雨與林外雨在產(chǎn)生和終止時間上均存在一定延滯性;隨降雨量級增大，林內(nèi)雨滯后時間表現(xiàn)出逐漸縮短的趨勢，變動范圍為(67.8

7、±7.8)～（17.2±3.9）min（穿透雨）和（112.0±38.8）～(48.3±10.6)min（樹干莖流）;相同降雨量級下，林內(nèi)雨滯后時間隨降雨強度增大而逐漸降低，且降雨強度＞2mm·h-1時延滯時間顯著縮短，同時隨雨前干燥期的增加而增長，而當(dāng)雨前干燥期≥48h時，降雨量則是影響滯后時間的主要因素;降雨終止時，降雨量＞5.0mm，穿透雨終止時間也存在延滯性，且隨降雨強度增加而增大，但與雨前干燥期關(guān)系不明顯;樹干莖流終止時間先于

8、林外雨終止時間，且主要與降雨量級有關(guān)，降雨量級越小，終止時間越早。
　　4)林冠截留量的模擬值與實測值為65.17mm和63.53mm，相對誤差為2.58％;周累計林冠截留量與實測值的相對誤差為2.59％;春、夏、秋季模擬值與實測值相對誤差分別為0.71％，3.62％和0.44％;單次降雨林冠截留量的模擬只有在降雨量較小情況下，模擬精度較高，當(dāng)降雨量增加到12.23mm時，模擬精度顯著降低，總體而言Gash模型對研究區(qū)興安落葉松林