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三峡库区巴东县区段不同森林类型水文效应研究

作　者: 陈玉生
导　师: 张卓文
学　校: 华中农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 三峡库区森林类型林冠截留林内透雨树干茎流凋落物
分类号: S715
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 259次
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内容摘要

本文通过对三峡库区巴东县区段的气候特征及森林资源的现状调查,采用分割森林水文生态作用过程的研究方法,将森林水文过程分为林冠截留、凋落物持水、林地土壤蓄水等几个过程,并对其进行了深入的研究分析。文章在收集巴东县1993年至2003年降雨资料的基础上,对巴东县的降雨特征进行了分析,认为巴东县年降雨量变化较大,年平均降雨量达978.6mm,属雨水丰富区域;年内雨量集中,中雨、大雨和暴雨比较多,主要分布在5—8月;其日最大降水量变化范围为39.9—106.7mm,大多大于50mm,达到暴雨的标准,且主要分布在雨季。在此基础上从静态和动态两个角度对巴东县区段不同森林类型的水文生态效应进行了研究。从静态角度分析森林植被持水性,认为乔木层阔叶树种枝叶的持水能力大于针叶树种;灌木草本层及苔藓层具有很强的持水能力,尤其是苔藓层,高达314.61%,说明灌木草本层及苔藓层在对降水的吸收截留方面发挥着很大的作用。从动态角度用固定标准样地方法对三峡库区巴东县区段5种主要森林类型的林冠对降雨再分配特点进行了研究,结果表明生长季时期降雨林冠再分配特点因林型而异。林内透雨量、树干茎流量与降雨量呈线性正相关,林内透雨率、树干茎流率在降雨初期随降雨量的增加而增大,后期则基本保持不变;林冠截留量与降雨量呈幂函数关系,林冠截留量随降雨量的增加而增加,而林冠截留率随降雨量的增大而减少,在降雨初期下降梯度最大,以后趋于平稳,逐步达到饱和。5种森林类型的林冠截留量平均值为48.64mm;林冠截留率平均值为20.95%。无论是林冠截留量还是林冠截留率,大小排列顺序都是针阔混交林最大、其后依次为马尾松林、阔叶林、针叶混交林和柏木林。在样地调查及采集各森林凋落物基础上,对森林凋落物进行研究表明:凋落物储量从多到少依次为针阔混交林、柏木林、马尾松林、针叶混交林、阔叶林。各个森林类型的林下凋落物的未分解层的最大持水量由大到小的排列顺序为柏木林(1.98mm)、针叶混交林(1.83mm)、针阔混交林(1.27mm)、阔叶林(1.21mm)和马尾松林(1.10mm);半分解层的最大持水量则是马尾松林(2.30mm)、针阔混交林(2.28mm)、柏木林(2.71mm)、针叶混交林(1.76mm)、阔叶林(1.49mm)。在该区中柏木林的林下凋落物的持水能力最大,其余依次是针叶混交林、针阔混交林、马尾松林和阔叶林。在只有凋落物覆盖的情况下,不同森林类型因其状况不同,不出现水分下渗和地表径流时的最大降水量及最大降水强度不同,分别为柏木林4.19mm,1.96mm/h;针叶混交林3.59mm,2.15mm/h;针阔混交林3.55mm,2.54mm/h;阔叶林2.70mm,1.84mm/h和马尾松林3.40mm,1.45mm/h。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
前言  11-20
  1 选题依据  11-12
  2 研究进展  12-18
    2．1 森林水文学研究进展  12-17
      2．1．1 森林水文学简史  12-13
      2．1．2 森林水文研究方法  13
      2．1．3 森林水文学研究内容  13-17
        2．1．3．1 森林与水量的关系  13-14
        2．1．3．2 森林的林冠截留  14-15
        2．1．3．3 森林对径流的影响  15-16
        2．1．3．4 森林与蒸发散  16
        2．1．3．5 森林与水质  16-17
    2．2 国内森林水文研究进展  17-18
    2．3 三峡库区森林水文研究现状  18
  3 课题的研究内容  18-19
  4 课题的研究目的和意义  19-20
研究对象与方法  20-26
  1 研究区概况  20-22
    1．1 地理位置  20
    1．2 气候条件  20
    1．3 植被状况与建群树种  20-21
    1．4 土壤  21
    1．5 社会经济状况  21-22
    1．6 旅游资源  22
  2 研究方法  22-26
    2．1 试验地选择  22-23
    2．2 野外调查与室内试验  23-25
      2．2．1 各森林植被枝叶持水性测定  23
      2．2．2 林外降雨量p  23
      2．2．3 林内透雨量p~1  23
      2．2．4 树干径流量G  23-24
      2．2．5 林冠截留量(I)的求算  24
      2．2．6 凋落物持水性测定  24-25
      2．2．7 土壤物理性质  25
    2．3 内业数据整理及分析  25-26
结果与分析  26-55
  1 三峡库区巴东区段降水特征分析  26-30
    1．1 不同年份间降雨量的差异比较分析  26-28
    1．2 不同年份间降雨类型差异比较分析  28
    1．3 不同月份间降雨差异比较分析  28-30
    1．4 各年份间最大日降水量分析  30
  2 森林植被持水特征分析  30-32
    2．1 不同植物种类持水量  30-31
    2．2 不同植物种类持水率  31-32
  3 不同森林类型一次降水中各指标与降雨的动态关系  32-43
    3．1 不同森林类型林冠截留与降雨关系的比较分析  39-40
    3．2 不同森林类型林内透雨与降雨关系的比较分析  40-41
    3．3 不同森林类型树干茎流与降雨关系的比较分析  41-43
  4 不同森林类型林冠对降雨再分配作用比较分析  43-44
  5 不同森林类型凋落物吸水特性比较分析  44-50
    5．1 不同森林类型凋落物数量比较分析  44-45
    5．2 凋落物分解程度与其持水量特性关系  45-47
    5．3 凋落物持水量与吸水时间的关系  47-50
      5．3．1 凋落物持水量与吸水时间的关系  47-48
      5．3．2 凋落物吸水速率与浸泡时间的关系  48-50
    5．4 凋落物持水量与降雨量、雨强的关系  50
  6 不同森林类型森林土壤水文效应比较分析  50-53
    6．1 森林土壤的容重  51
    6．2 森林土壤的含水量  51
    6．3 森林土壤的孔隙度  51-53
    6．4 各森林类型林地贮水能力比较分析  53
  7 不同森林类型水文效应的综合调节能力比较分析  53-55
结论  55-57
讨论  57-63
  1 关于森林水文过程与机制的讨论  57
  2 关于几个概念用词的讨论  57-58
    2．1 林内降雨与林内透雨  58
    2．2 枯落物与凋落物  58
    2．3 树干径流与树干茎流  58
  3 林冠截留模拟方程  58-59
  4 森林植被对地表径流的影响  59
  5 森林景观的变化与水文生态安全的关系  59-60
  6 三峡库区巴东县区段水土流失问题的防治  60-61
  7 关于巴东县水土保持—景观生态林规划管理的观点  61-63
参考文献  63-68
致谢  68-69
附录  69

三峡库区巴东县区段不同森林类型水文效应研究

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