塞罕坝地区华北落叶松人工林水分特征的研究

论文摘要

塞罕坝机械林场是我国面积最大的华北落叶松人工林场,该场处于半干旱地区,降水是当地植物生长的唯一水分来源,目前正面临着二代林更新及林木可持续发展的问题。本文主要通过现场调查、定位观测等方法,研究探讨华北落叶松人工林的水文效应及林分耗水规律等水分特征,主要结论如下:（1）试验区2009年生长季降雨量为348.4mm,各月降水量很不均匀。林冠总截留率、穿透降雨率、茎流率分别为22.87%、76.56%、0.57%,其与林外降雨量分别呈幂函数、对数函数、直线函数关系,降雨强度对其影响不明显。（2）3种林龄华北落叶松人工林下枯落物平均厚度介于3.50-5.50cm之间;总储量介于42.23-63.42 t/hm-2之间。枯落物持水量、吸水速率与浸水时间分别呈对数函数、幂函数关系。（3）各样地土壤容重随深度增加而增大,土壤含水量、贮水量有明显的季节、垂直变化规律。幼龄林、中龄林均表现出严重的水分亏缺,而近熟林土壤含水量始终保持较高的水平。（4）华北落叶松人工林树干液流速率及液流通量曲线均呈现明显的宽峰状,树干液流速率与太阳辐射强度、大气温度、风速呈正相关,与空气相对湿度呈负相关。整个生长季林分的蒸腾耗水量为200.03mm,单株耗水量为16.29L/d。（5）生长季内土壤的蒸发量为幼龄林<中龄林<近熟林<林外对照。林外对照地表径流量最大,为120.20mm。对近熟林水量平衡分析表明,整个生长季0-100cm层土壤水分亏缺量为-7.57mm,基本处于平衡状态。（6）依据干旱年降水的环境容量来探讨华北落叶松人工林的合理密度,得出幼龄林、中龄林的密度过大,为防止干旱年出现大面积的死亡现象,必须对其密度进行调整,而近熟林密度合理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 不同界面森林水文特征研究
• 1.2.1 林冠截留再分配特征
• 1.2.2 枯落物截留特征
• 1.2.3 森林土壤水分研究
• 1.3 不同尺度的林木蒸腾耗水研究
• 1.3.1 叶片蒸腾耗水研究
• 1.3.2 单木水平耗水研究
• 1.3.3 林分水平耗水研究
• 1.3.4 区域尺度的植物蒸腾耗水研究
• 1.3.5 林木蒸腾耗水与环境因子的关系
• 1.4 水量平衡的研究
• 1.5 合理密度的研究
• 2 研究地区概况
• 2.1 自然概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候
• 2.1.4 水文
• 2.1.5 土壤
• 2.1.6 植被
• 2.2 社会经济条件
• 3 研究内容及研究方法
• 3.1 研究内容
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 试验标准地的选择与设置
• 3.2.2 气象因子观测
• 3.2.3 林冠截留量的测定
• 3.2.4 枯落物储量及持水量测定
• 3.2.5 土壤层物理特征及水分特征的测定
• 3.2.6 林木蒸腾的测定
• 3.2.7 地表径流量的测定
• 3.2.8 土壤蒸发的测定
• 3.2.9 水量平衡的测定
• 3.2.10 树干解析的测定
• 4 结果与分析
• 4.1 试验区降雨特征分析
• 4.1.1 试验区年季降雨特征分析
• 4.1.2 试验区生长季降雨特征分析
• 4.1.3 小结
• 4.2 林分冠层对降水的截留分配特征
• 4.2.1 林冠截留
• 4.2.2 穿透降雨
• 4.2.3 树干茎流
• 4.2.4 小结
• 4.3 枯落物层水文效应分析
• 4.3.1 枯落物储量
• 4.3.2 枯落物持水量
• 4.3.3 枯落物持水量与浸水时间的关系
• 4.3.4 枯落物吸水速率与浸水时间的关系
• 4.3.5 小结
• 4.4 土壤物理性质及土壤水分特征分析
• 4.4.1 土壤物理性质分析
• 4.4.2 土壤贮水性质分析
• 4.4.3 土壤含水量变化特征
• 4.4.4 小结
• 4.5 华北落叶松人工林不同尺度蒸腾耗水特性
• 4.5.1 单株树干液流特征
• 4.5.2 林分蒸腾耗水特性
• 4.5.3 小结
• 4.6 华北落叶松人工林下土壤蒸发特征及地表径流分析
• 4.6.1 华北落叶松人工林下土壤蒸发特征
• 4.6.2 华北落叶松人工林下地表径流特征
• 4.6.3 小结
• 4.7 华北落叶松人工林水量平衡及降水资源环境容量
• 4.7.1 华北落叶松人工林水量平衡的季节动态
• 4.7.2 林分合理密度的确定
• 4.7.3 小结
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介