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水土保持学报 2006年第2期20卷 118-121页

作者：李世荣周心澄李福源孙永红教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京林业大学水土保持学院北京100083 青海大通县林业旅游局青海大通810100

2004年5～10月．通过测定青海大通一块退耕地上17年生的青海云杉和华北落叶松混交林树木蒸腾速率的日变化、月变化动态规律以及树木蒸腾总面积来确定混交林的蒸腾量，根据植物的蒸腾量估算树木在生长季的耗水量，进而推算出林地蒸散和... 详细信息

2004年5～10月．通过测定青海大通一块退耕地上17年生的青海云杉和华北落叶松混交林树木蒸腾速率的日变化、月变化动态规律以及树木蒸腾总面积来确定混交林的蒸腾量，根据植物的蒸腾量估算树木在生长季的耗水量，进而推算出林地蒸散和水量平衡。研究表明．青海云杉、华北落叶松混交林生长季林地总蒸散量为251.80mm，以林木的蒸发散为主，占总蒸散量的80％，占同期降雨量的58％；灌草蒸散占总蒸散的13％；而土壤蒸发仅为25．71mm，占总蒸散的7％。

关键词：蒸发林地蒸散水量平衡

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内蒙古大青山华北落叶松人工林蒸散特征及其影响因子

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第4期47卷 148-156页

作者：王云霓曹恭祥徐丽宏陈胜楠内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091 北京林业大学水土保持学院北京100083

【目的】水分是半干旱区森林植被持续稳定的主要限制因子,通过对内蒙古大青山北侧华北落叶松(Larix principis⁃rupprechtii)林分蒸散及其组分的研究,分析山地人工林的蒸散耗水规律,为基于林水关系的森林植被精细化经营管理提供基础。【... 详细信息

【目的】水分是半干旱区森林植被持续稳定的主要限制因子,通过对内蒙古大青山北侧华北落叶松(Larix principis⁃rupprechtii)林分蒸散及其组分的研究,分析山地人工林的蒸散耗水规律,为基于林水关系的森林植被精细化经营管理提供基础。【方法】利用热扩散探针等常规森林水文监测方法,同步监测树干液流、林冠截留、林地蒸散及气象因子和土壤体积含水量(土壤水分),分析林分蒸散及其组分的变化规律及与环境因子的关系。【结果】在季节尺度上,2016年、2017年华北落叶松林分蒸散量分别为522.57和583.67 mm,占同期降水量的120.13%、167.34%,年际差异主要受温度、土壤水分的影响;林冠蒸腾占林分总蒸散的比例平均为45.44%、林地蒸散占40.28%、林冠截留占14.28%。在月尺度上,林冠蒸腾占林分总蒸散的37.30%~52.43%,林冠截留占8.61%~21.81%,林地蒸散占31.52%~48.15%;林分蒸散和林冠蒸腾主要受温度、风速和水分条件的影响,林冠截留主要受降水和大气湿度的影响,而太阳辐射、饱和气压差和土壤水分是影响林地蒸散主要因素;2016年7月的林分蒸散小于降水量28.06 mm,其他月份的降水与林分蒸散比例为0.55~0.92。【结论】在半干旱区典型水源涵养林业的山地人工林生态系统,降水的输入量不能满足人工林的需水量,今后研究中需重视降水类型及其时间格局对蒸散耗水的影响。

关键词：华北落叶松林地蒸散林冠蒸腾林冠截留气象因子土壤含水量

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六盘山半干旱区华北落叶松林土壤水分时空变化与影响因素

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水土保持学报 2019年第1期33卷 111-117页

作者：韩新生王彦辉于澎涛熊伟李振华蔡进军许浩宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室银川750002 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 新乡学院生命科学技术学院河南新乡453000

分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,... 详细信息

分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,利用气象站、热扩散探针、微型蒸渗仪、时域反射仪等设备,同步监测了2013年7—10月的气象条件、林木蒸腾、林地蒸散、土壤湿度的动态变化,并分层(0—20,20—40,40—60,60—80cm)探讨了土壤湿度的主要影响因子。结果表明:(1)受随机降雨事件影响,土壤湿度呈现相应的脉冲性变化;整体而言,表层(0—20cm)土壤湿度(32.69%)较低,以下各层较高(40.00%左右);土壤湿度的变异程度随土层加深和降雨增大而逐渐减弱。(2)影响土壤湿度的主要气象因子为温度、饱和水汽压差和气压;林木蒸腾和林地蒸散与整个研究期间主根系层(0—60cm)土壤湿度的相关性显著。(3)土壤湿度与各因子的相关系数随土层加深而变小,在主根系层明显,在以下土层(60—80cm)不明显。综上可知,森林土壤湿度同时受降水输入和蒸散输出影响,各土层湿度的时间变化规律相似;但表层土壤的湿度低、变幅大,土壤湿度对影响因子的响应敏感性和变幅随土层加深而逐步缩小。

关键词：土壤湿度林地蒸散林木蒸腾气象条件华北落叶松

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重庆铁山坪马尾松林蒸散及其组分特征

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东北林业大学学报 2022年第7期50卷 33-39页

作者：王轶浩符裕红王彦辉重庆师范大学地理与旅游学院、三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站重庆401331 贵州师范学院中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所

为了精准评估三峡库区森林涵养水源的功能,以马尾松林为研究对象,采用热扩散式探针、微型蒸渗仪等对马尾松林进行长期定位观测,分析马尾松林林冠截留、林冠蒸腾、林地蒸散等蒸散组分及其月变化规律和影响因素。结果表明:(1)林冠截留量... 详细信息

为了精准评估三峡库区森林涵养水源的功能,以马尾松林为研究对象,采用热扩散式探针、微型蒸渗仪等对马尾松林进行长期定位观测,分析马尾松林林冠截留、林冠蒸腾、林地蒸散等蒸散组分及其月变化规律和影响因素。结果表明:(1)林冠截留量年内变化规律呈“单峰”或“双峰”模式,其他蒸散组分及总蒸散量则均呈“单峰”模式(1月份、12月份为最低值,7—8月份达到峰值);(2)马尾松树干边材面积与胸径呈幂函数关系(P<0.01),单株日蒸腾量变化为0.60~86.78 kg,平均为23.02 kg;(3)草本植物覆盖显著增加林地蒸散量(P<0.01),枯落物覆盖减少林地蒸散量不明显(P>0.05);林地蒸散量与器皿蒸发量、太阳辐射总量、气温和最大风速等呈显著正相关(P<0.01),林地蒸散量与空气湿度呈显著负相关(P<0.01);(4)马尾松林总蒸散量为1284.26 mm,占同期降水量的70.06%;林冠截留量、林冠蒸腾量和林地蒸散量分别占总蒸散量20.15%、52.30%和27.55%。因此,蒸散是马尾松林最主要的水量支出项,各蒸散组分中以林冠蒸腾最多,其次为林地蒸散,林冠截留最少。

关键词：林冠截留蒸发林冠蒸腾林地蒸散马尾松林

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祁连山青海云杉林水文过程观测与模拟研究

祁连山青海云杉林水文过程观测与模拟研究

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作者：杨军军中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

学位级别：博士

森林是地球表面最重要的地表覆被类型之一，是全球水量平衡和水分传输过程的重要环节，关于森林的水文过程及其对流域径流的影响一直存在争议。目前该领域主要针对湿润地区的森林开展了大量研究工作，干旱区山地由于降雨量小、观测难度... 详细信息

森林是地球表面最重要的地表覆被类型之一，是全球水量平衡和水分传输过程的重要环节，关于森林的水文过程及其对流域径流的影响一直存在争议。目前该领域主要针对湿润地区的森林开展了大量研究工作，干旱区山地由于降雨量小、观测难度大且区域间差异显著，森林水文过程研究相对较少。近年来，随着全球气候变暖，极端天气事件增多，气候变化引起的流域水资源和水文过程变化已经成为当前研究热点。干旱区水资源紧缺，任何水文过程或水资源量的变化都会引起显著的生态系统反馈，进而影响干旱区生态系统稳定和用水安全，因此量化干旱区山地森林水文传输过程和森林水文组分，以及阐明森林对流域水文过程的影响机制是干旱区生态水文学关注的热点问题。本研究以典型干旱区山地祁连山排露沟流域为主要研究区域，以青海云杉林作为研究对象，基于长期野外观测和样地调查数据，定量分析青海云杉林一维水分传输过程，即大气降水、林冠截留、地表覆被物吸收、地表蒸发、土壤入渗、植被蒸腾和土壤存储等七个过程，最后通过水量平衡法和生态水文模型将各过程进行整合，阐明森林水文组分及相互间反馈机制，主要结论陈述如下：（1）在样地尺度上，实验利用60个截留桶，开展了2个生长季青海云杉林冠截留观测，并建立了林冠截留率与降水特征、林冠结构参数间的回归关系。结果表明，郁闭度为0.68的青海云杉林，最大冠层截留容量为1.16 mm，青海云杉林冠截留率取值范围在-8.8% ~ 84.1%之间（平均值为35.1%），林冠截留率存在较大的空间异质性。结合林冠结构参数分析发现植物面积指数（PAI）是导致林冠截留率出现空间异质性的主要因素之一，而叶面积指数（LAI）与林冠截留率的相关性较差，因此，本研究认为PAI更适合应用在林冠截留模型中。同时，本研究提出了依据PAI空间格局布设林冠截留桶位置的方法，该方法不仅减少了截留桶数量，并且缩短了观测时间。（2）基于SFM1型号的液流仪对不同胸径青海云杉树干液流进行测定，确定了青海云杉胸径与边材面积间的函数关系，并以胸径为关键参数，构建了单株、林分到流域耗水的尺度转换模型。基于2013至2015年的观测数据，青海云杉林年均蒸腾耗水量为157 mm，占年降水量的34.2%。对比夜间蒸腾量和日蒸腾量，青海云杉夜间蒸腾量占日蒸腾量约24%。在生长季，青海云杉蒸腾量大小与树干径向变化量存在良好相关性，即蒸腾量变化是导致青海云杉径向变化的主要因素。（3）青海云杉地被物以苔藓为主，基于野外调查和室内对比实验，研究流域苔藓分布特征、截持能力及其对林地地表蒸发的保湿功能。研究区林地苔藓平均厚度为14.3 cm，苔藓底部有腐殖质层，其中苔藓质量占苔腐（苔藓-腐殖质）总质量约33.6%。根据室内吸水实验，林地苔藓平均单位面积最大持水量为2.29 kg?m-2，单位质量持水量为20.71 kg?kg-1，苔藓是林地降雨的第二截留层，截持容量较大。晴朗条件下，厚度为2.5 cm ~ 3 cm的苔藓层能够降低约21.9%的土壤蒸发，因此，林下苔藓层具有重要的保湿功能。林下苔藓层在降雨事件中的快速、高储水能力和非降雨时期的地表保湿功能，使其在森林拦蓄洪水、调节径流、蓄水和保持地面植被多样性等方面作用显著。（4）林地土壤的水文作用主要体现在透水和蓄水两个方面。本研究利用Guelph 2800K1渗透仪测定林地原状土壤水分传导率，确定林地透水能力。同时，以ECH2O土壤水分监测仪基于样点测定不同海拔林地土壤水分变化过程，研究土壤水分蓄水能力及影响因素。结果表明，青海云杉林地饱和导水率在0.01 cm?min-1 ~ 0.14 cm?min-1之间，其中10 cm深度平均饱和导水率为0.09 cm?min-1，20 cm至70 cm深度平均为0.04 cm?min-1。对不同海拔样地多年土壤水分动态分析发现，生长季（6至9月）土壤含水量变化主要受降水事件影响，单次或多次降雨事件后土壤含水量迅速升高，且随无降雨时间的增加而迅速降低；非生长季土壤含水量主要受土壤冻融过程影响，冻结过程中土壤含水量迅速下降，相反消融时逐渐升高。同时，对2014和2015年深度40 cm以内土壤含水量数据统计发现，海拔3200 m生长季和非生长季土壤含水量分别为26.9%和13.7%，2700 m分别为17%和11.8%，生长季高海拔土壤含水量显著高于低海拔，不同海拔间差异显著。研究认为高海拔土壤水分除受垂向更多降雨补给外，高海拔林分郁闭度较低穿透雨量大和冻土消融产生的壤中流也是影响因素之一。（5）在样地尺度上，通过水量平衡法量化林地水文组分，评价林地水分收支状况，并以CoupModel生态水文模型模拟林地一维水热传输过程。水量平衡分析结果表明，年降雨量为451 mm时，林冠截留量为152 mm（占33.7%），蒸腾量为154 mm（占34.2%），地表蒸

关键词：祁连山青海云杉林冠截留土壤水分林地蒸散

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