岷江上游两种典型森林群落生态水文特征研究

论文摘要

本研究选择岷江上游山地两种典型森林植被类型——岷江冷杉（ Abies faxoniana）林和川滇高山栎（Quercus aquifolioides）林为研究对象,采用野外定位和半定位观测及室内模拟试验相结合的方法,研究了两种森林类型的林冠层、枯落物层和土壤层等三个主要层次的生态水文特征。研究结果表明,岷江冷杉林的林冠截留率为49.4%,大于川滇高山栎林林冠截留率（16.5%）。两种林分的穿透雨量和林外降雨量之间均呈显著线性关系（p<0.01）。川滇高山栎林林冠截留率（%）随降雨量（mm）的增加呈双曲线递减。应用修正的Gash模型可用于估测该地区川滇高山栎林的林冠截留量。川滇高山栎林枯落物未分解层、半分解层和已分解层现存量分别为4.00 t/hm2、6.77 t/hm2和14.43 t/hm2;岷江冷杉林分别为1.14 t/hm2、7.40 t/hm2、11.99 t/hm2。枯落物持水量（mm）与浸水时间（h）之间呈较好的对数函数关系。川滇高山栎林和岷江冷杉林土壤层有效贮水能力总和分别为69.95mm和90.40mm。两种类型森林土壤大孔隙均在60-80cm土层中数量最多,土壤入渗特征均表现出较一致的规律性。采用Kostiakov公式和Horton公式这两种经验方程可以模拟两种森林类型土壤的水分入渗过程。川滇高山栎树干液流速率与空气饱和水汽压亏缺、太阳辐射强度、空气温度均呈极显著正相关（p<0.01）,与空气相对湿度呈极显著负相关（p<0.01）,对太阳辐射强度的时滞长度为40-60min。建立了不同地径的川滇高山栎树干液流速率、日蒸腾量与环境因子的回归关系模型,并以林分叶面积量作为空间纯量估算林分样地日蒸腾量变化在0.84-5.54mm（2007.7.23-7.31）。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 国内外森林水文学研究综述
• 2.1 森林水文学的发展
• 2.2 坡面森林水文过程研究进展
• 2.2.1 林冠层水文功能研究
• 2.2.2 粗木质残体的水文功能研究
• 2.2.3 森林枯落物层水文特性研究
• 2.2.4 土壤层水文功能研究
• 2.2.5 蒸发散研究
• 2.3 森林流域水文模型研究
• 2.4 森林水文研究展望
• 2.4.1 森林水文效应的空间异质性
• 2.4.2 森林水文效应的时间连续性
• 2.4.3 森林水文效应的尺度演绎
• 第三章 研究区概况与研究方法
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 地形地貌
• 3.1.2 气候条件
• 3.1.3 土壤分布特点
• 3.1.4 植被类型及组成
• 3.1.5 水文及水系
• 3.2 研究内容
• 3.2.1 土壤及枯落物特性的变化规律
• 3.2.2 植被结构对坡面水文过程的影响
• 3.2.3 冠层蒸腾特征
• 3.3 研究技术路线
• 3.4 研究方法
• 3.4.1 样地设置
• 3.4.2 气象因子测定
• 3.4.3 冠层对降雨再分配的测定
• 3.4.4 枯落物蓄积量及持水特征测定
• 3.4.5 土壤水文功能测定
• 3.4.6 川滇高山栎树干液流速率测定
• 第四章 林冠层对降雨的再分配特征研究
• 4.1 岷江冷杉林冠层对降雨的再分配特征影响
• 4.1.1 穿透雨特征
• 4.1.2 林冠截留特征
• 4.2 川滇高山栎林冠层对降雨的再分配特征影响
• 4.2.1 观测期间林外降雨特征
• 4.2.2 川滇高山栎林穿透雨特征
• 4.2.3 川滇高山栎林树干茎流特征
• 4.2.4 川滇高山栎林冠截留特征
• 4.2.5 川滇高山栎林冠截留影响因素分析
• 4.2.6 应用修正的 Gash 解析模型对川滇高山栎林冠截留的模拟
• 4.3 林冠截留月动态变化
• 4.4 小结
• 第五章 枯落物层水文特征研究
• 5.1 枯落物组成及凋落动态
• 5.1.1 枯落物现存量
• 5.1.2 凋落物动态变化
• 5.2 枯落物层持水能力
• 5.2.1 枯落物层持水过程
• 5.2.2 枯落物持水量
• 5.3 小结
• 第六章 森林土壤层水文特征研究
• 6.1 土壤物理性质
• 6.1.1 土壤机械组成
• 6.1.2 土壤容重及孔隙度
• 6.1.3 土壤贮水能力分析
• 6.2 土壤渗透能力研究
• 6.2.1 土壤渗透特征分析
• 6.2.2 土壤入渗模型
• 6.3 土壤大孔隙特征及密度
• 6.4 小结
• 第七章 川滇高山栎林蒸腾特征研究
• 7.1 川滇高山栎树干液流日变化
• 7.1.1 树干液流速率连日变化
• 7.1.2 晴天树干液流日变化
• 7.1.3 多云天气条件下树干液流日动态变化
• 7.1.4 雨天条件下树干液流日动态变化
• 7.1.5 环境因子对树干液流速率的影响分析
• 7.1.6 不同径级高山栎树干液流速率特征
• 7.2 川滇高山栎林分蒸腾量估测
• 7.2.1 川滇高山栎单株林木日蒸腾耗水量估测
• 7.2.2 高山柳液流日蒸腾耗水量估测
• 7.2.3 川滇高山栎林分蒸腾量估算
• 7.3 小结
• 第八章 结论与讨论
• 8.1 结论
• 8.1.1 林冠层对降水的再分配特征
• 8.1.2 森林枯落物层水文特征
• 8.1.3 森林土壤层水文特征
• 8.1.4 川滇高山栎林蒸腾特征
• 8.2 讨论
• 8.2.1 林内穿透雨空间分布的不均匀性
• 8.2.2 影响林冠截留的因素分析
• 8.2.3 林冠截留模型的应用
• 8.2.4 影响土壤大孔隙形成的因素
• 8.2.5 树干液流速率及其对太阳辐射的时滞效应
• 8.2.6 估算林分蒸腾量时尺度演绎的空间纯量选择
• 8.3 研究不足之处及展望
• 参考文献
• 详细摘要