黃土高原油松人工林水文效應(yīng)模型研究.pdf

1、本文以黃土高原半干旱區(qū)油松（Pinustabulaeformis）人工林為研究對象，以2008-2011年林分內(nèi)外水分環(huán)境定位觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過林冠、枯落物及土壤水分動(dòng)態(tài)分析，研究森林的水文效應(yīng)功能，并根據(jù)理論分析和實(shí)測數(shù)據(jù)建立了適合該地區(qū)的森林水文效應(yīng)模型。主要結(jié)果為:
　　 (1)穿透雨、樹干徑流及林冠截留量與林外降雨量之間的關(guān)系用函數(shù)y=a+b·x表達(dá)，即可較好地滿足該區(qū)域研究的需要，且具有很好的穩(wěn)定性;穿透雨率、樹干徑

2、流率與林外降雨量之間的關(guān)系可以用函數(shù)y=a+b·x/(c+x)來描述;而林冠截留率與林外降雨量之間的關(guān)系可以用函數(shù)y=a+b/(c+x）來描述;使用偏相關(guān)與逐步回歸引入其他有關(guān)因子，可以得到更為精確的林冠截留模型I=a·P+b·M+c·V+d
　　 I-林冠截留量，P-林外降雨量，M-林內(nèi)空氣相對濕度，V-林內(nèi)降雨期間平均水面蒸發(fā)量。
　　 (2)枯落物截留量與降雨之間的關(guān)系可以用函數(shù)Ic=a·Pb表達(dá)。利用偏相關(guān)系數(shù)對

3、枯落物截留量與其它因子之間進(jìn)行分析檢驗(yàn)，得到與降雨持續(xù)時(shí)間和降雨期間平均水面蒸發(fā)量的函數(shù)關(guān)系:Ic=a·Pb+c·D+d·V
　　 Ic-枯落物截留量，P-林外降雨量，D-次降雨持續(xù)時(shí)間，V-降雨期間平均水面蒸發(fā)量。該函數(shù)對枯落物截留模型精度的提高作用不大，為使模型簡化，認(rèn)為Ic=a·Pb為適宜的模型。
　　 (3)林地土壤水分動(dòng)態(tài)與各因子之間的關(guān)系為:
　　 {Wv=(Wt-α)eka-Wt+b/ertVc+h

4、(P-d)+f
　　 Wt-a＞0
　　 r＞k＞0
　　 c，e＞0
　　 Wv-本次與上次土壤蒸發(fā)器的質(zhì)量差，t-時(shí)間段，Wt-上次土壤蒸發(fā)器質(zhì)量，V-時(shí)段t內(nèi)的平均水面蒸發(fā)量，P-林外降雨量，其余為參數(shù)。
　　 (4)森林水文效應(yīng)與各因子之間的關(guān)系為:
　　 {We=(Wt-g(1))ekt-aWt+b/ert(g2)c+h(P-g3)+f
　　 G1=g1（Wt，Pt，Pm

5、，Pv，Pc，Pl，Ph）
　　 g2=g2(Wt，Pt，Pm，Pv，Pc，Pl，Ph)＞0
　　 g3=g3（Wt，Pt，Pm，Pv，Pc，Pl，Ph）＞0
　　 Wt=αWout+βWinWt-g1＞0r＞k＞0c，e＞0
　　 We-時(shí)段t內(nèi)林外氣象站蒸發(fā)器土壤水分變動(dòng)量與林內(nèi)蒸發(fā)器土壤水分變動(dòng)量的差值，即We=（wout-Wout）-（win-Win），其中wout和win分別為當(dāng)前氣象站和林內(nèi)蒸