论文部分内容阅读
本文依托国家林业局长江三角洲城市森林生态定位研究站,采用系统的定量定位研究手段,对2016年度空青山栎林生态系统的林冠截留、树干茎流、地表径流、土壤入渗、蒸发散等水循环过程等开展研究,探索了空青山栎林水循环过程中水分传输与转化机制,利用水量平衡方程,分析了栎林水源涵养状况,为该地区森林涵养水源功能评价提供了理论依据。研究结果如下:(1)研究区年降雨总量1876.2mm,7月最高(380.4mm),2月最低(25.1mm),降雨主要集中在夏秋两季,占总量的75.4%,栎林对降雨的延迟最短为0.01h,最长为3.57h,降雨历时平均被延迟了1.15h。降雨历时的迟滞时间与降雨量回归模型:P=21.316D+42.654,R2=0.8618。(2)林内降雨与林外降雨的相关性极好,回归模型为:T=0.7732P+0.5792,R2=0.9939;树干茎流量与林外降雨量的回归模型:S=0.032P-0.12.02,R2=0.9589;树干茎流量与雨强回归模型:S=1.5775Q+5.1925,R2=0.8355;林冠截留量与林外降雨量回归模型:I=13.045ln(P)-41.366,R2=0.9057;林冠截留量与雨强的回归模型为:I=-3.9294Q2+4.8324Q+19.598,R2=0.8041;林冠截留量与叶面积指数之间的函数关系模型:I=0.5192L2+1.5585L-0.0919,R2=0.8882;栎林林冠截留量与其影响因子回归模型为:I=-0.376+0.974P-0.96S-0.968T-0.069Q,R2=0.998。(3)枯落物层含水量在7月份达到波峰(35.39%),9月份达到波谷(24.16%),1月~7月枯落物层含水量呈上升趋势,7月~9月枯落物层含水量呈递减趋势,9月~12月枯落物层含水量又开始回升。(4)观测期内仅有3次降雨产生地表径流,各层土壤含水量峰值均出现在7月份,土壤含水量0~10cm层>60~100cm层>10~20cm层>40~60cm层>20~40cm层。土壤的初渗速率均很大,平均稳渗速率为8.52mm/min,渗透速率5月>6月>7月。(5)树干液流均以天为周期呈现单峰曲线波动,中午的时候达到波峰。Rithchie与Zhang et al.两个模型对蒸发散的年变化趋势的模拟效果很好,但总体来看Rithchie模型对栎林蒸发散量月动态与总量的模拟结果不如Zhang et al.模型。栎林的实际蒸发散与气温、土壤温度、气压、土壤湿度、降雨量的相关关系极显著,而与风向、风速、空气相对湿度不显著。(6)栎林生态系统水循环过程中,有66.43%的降雨穿过林冠,3.11%的降雨以树干茎流的形式进入土壤,林冠截留量占降雨量的30.45%,地表径流量占降雨量的0.09%,有46.05%的水分以蒸发散的方式损失掉。2016年栎林生态系统水源涵养总增量439.31mm,占降雨总量的23.42%,10月份栎林生态系统水源涵养增量最多(128.92mm),3月份亏损量最多(-16.03mm)。