大兴安岭北部樟子松林生态水文过程及水量平衡研究

发布时间：2023-10-02 02:35

　　本文以大兴安岭北部山地樟子松天然林为研究对象,基于漠河森林生态站的樟子松固定观测样地,对其林冠层截留分配、枯落物层持水、土壤层蓄水、林冠蒸腾和林地蒸发等水文过程进行了定位观测,揭示了樟子松天然林生态水文过程变化规律,为森林生态水文效益评价和森林植被与水资源管理协调发展提供科学的理论依据。研究主要内容如下：(1)樟子松天然林平均林冠截留率为22.08±5.51%,与大气降雨呈对数关系。林内雨占大气降雨77.12±5.70%,与大气降雨存在显著的直线关系。树干径流量占同期大气降雨量的0.80%,树干径流量有随树干径级的增大而呈增加的趋势。应用修正的Gash模型模拟2013年大兴安岭樟子松林的林冠截留量,其模拟值低于实测值7.24 mm,相对误差为7.97%,能够较好的模拟樟子松林的林冠截留量。(2)樟子松天然林0-30 cm土层土壤含水量季节变化趋势随降水特征具有明显的季节性变化。土壤水分剖面垂直分布特征为：土壤水分利用深度约为30 cm,此深度以上土壤含水量变化较为剧烈。樟子松天然林林地单位面积平均蓄水量为1183.99±212.98t/hm2。樟子松天然林内土层普遍较薄,且30 cm以...

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究目的和意义
    1.3 森林生态水文过程研究进展
        1.3.1 森林冠层截留研究
        1.3.2 森林枯落物层截持研究
        1.3.3 森林土壤水分研究
        1.3.4 森林蒸发散研究
    1.4 拟解决的科学问题
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 地质、地貌与土壤特征
    2.3 气候特征
    2.4 水文特征
    2.5 植被特征
    2.6 研究地概况
3 樟子松林冠层水文特征研究
    3.1 研究方法
        3.1.1 大气降雨的观测
        3.1.2 林内雨的观测
        3.1.3 树干径流的观测
        3.1.4 林冠截留的测定
        3.1.5 气象数据观测
        3.1.6 林冠截留模型模拟
    3.2 林冠层降雨截留分配特征
        3.2.1 大气降雨特征
        3.2.2 林内雨特征
        3.2.3 树干径流特征
        3.2.4 林冠截留特征
    3.3 利用修正的Gash模型模拟
        3.3.1 模型参数确定
        3.3.2 林冠截留模拟
    3.4 本章小结
4 樟子松林枯落物层和土壤层水文特征研究
    4.1 研究方法
        4.1.1 枯落物层水文特征测定方法
        4.1.2 土壤层水文特征测定方法
    4.2 樟子松林枯落物层水文特征
        4.2.1 枯落物蓄积量
        4.2.2 枯落物持水过程
        4.2.3 枯落物持水能力
        4.2.4 枯落物的拦蓄量
    4.3 樟子松林土壤层水文特征
        4.3.1 土壤含水量
        4.3.2 土壤容重与孔隙状况
        4.3.3 土壤入渗过程
        4.3.4 土壤蓄水能力
    4.4 樟子松林地水源涵养能力
    4.5 本章小结
5 樟子松林林冠蒸腾研究
    5.1 研究方法
    5.2 樟子松树干液流变化规律
        5.2.1 不同天气状况树干液流日变化特征
        5.2.2 树干液流夜间变化规律
        5.2.3 连续高温无雨对树干液流的影响
        5.2.4 树木胸径对树干液流速率的影响
        5.2.5 树干液流生长季变化规律
    5.3 气象因子对液流速率的影响
        5.3.1 研究期间气象特征
        5.3.2 气象因子对液流速率的影响
    5.4 生长季林冠蒸腾耗水量估算
    5.5 本章小结
6 樟子松林林地蒸发研究
    6.1 研究方法
    6.2 林地蒸发日变化特征
    6.3 林地蒸发的月变化特征
        6.3.1 日蒸发量月变化特征
        6.3.2 白天蒸发量月变化特征
        6.3.3 夜间蒸发量月变化特征
    6.4 气象因子对林地蒸发的影响
    6.5 生长季林地蒸发量估算
    6.6 本章小结
7 樟子松林生态系统水量平衡
    7.1 研究方法
        7.1.1 土壤蓄水量计算
        7.1.2 枯落物截持降雨测定
        7.1.3 水量平衡方程
    7.2 大气降雨特征
    7.3 樟子松林土壤蓄水量变化分析
    7.4 樟子松林月水量平衡分析
    7.5 樟子松林生长季水量平衡分析
    7.6 本章小结
8 基于樟子松林水量平衡的营林对策初探
    8.1 研究方法
        8.1.1 涵养水源价值评估方法
        8.1.2 蒸发散估算模型介绍
        8.1.3 参数收集
    8.2 樟子松林涵养水源价值
    8.3 蒸发散估算模型选择
    8.4 气候变化下大气降雨与蒸发散趋势
    8.5 基于水量平衡的地区营林造林建议
        8.5.1 樟子松生物学特性
        8.5.2 基于林冠截留能力建议
        8.5.3 基于林冠蒸腾能力建议
        8.5.4 基于林地蒸发能力建议
    8.6 本章小结
9 结论、存在问题与展望
    9.1 结论
    9.2 存在问题
    9.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件



本文编号：3849924