免费文献传递   相关文献

元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应



全 文 :收稿日期:2013 - 12 - 16
基金项目:“十二五”国家科技支撑项目(2011BAC09B05);云南省科技厅项目(2011CA009)
作者简介:方海东(1979 -),男,副研究员,硕士,主要从事生态恢复研究工作.
通信作者:纪中华,研究员,主要从事热区生态农业的研究. E-mail:rjsjzh@ 163. com
第 5 卷 第 2 期 热 带 生 物 学 报 Vol. 5 No. 2
2014 年 6 月 JOURNAL OF TROPICAL BIOLOGY Jun. 2014
文章编号:1674 - 7054(2014)02 - 0147 - 06
元谋干热河谷新银合欢林
对降水截流的效应
方海东,潘志贤,岳学文,沙毓沧,奎建蕊,钱坤建,纪中华
(云南省农业科学院 热区生态农业研究所,云南 元谋 651300)
摘 要:将元谋干热河谷新银合欢林对降雨的再分配过程分成了林冠截流、枯落物截流、土壤截流和地表径
流 4 个层次,对其降水截流效应进行了研究。结果表明:林冠最大截流量为 8. 1 mm,平均截流量为 4. 5 mm,
最大截流率为 56. 1% ,平均截流率为 32. 6%,当降雨量大于 20 mm 时,截流率随着降雨量的增大而迅速下
降。林内枯落物最大持水量为 8. 14 ~ 20. 33 mm ,平均为 12. 52 mm,为干重的 2 倍以上,枯落物截流降雨
150. 2 mm,占降雨收入的 24. 48%。土壤最大蓄水量可达 219. 9 mm ,裸地为 182. 6 mm ,土壤截流为 219. 9
mm,占降雨收入的 35. 82%。新银合欢林地表径流为 43. 4 mm,占降雨收入的 7. 07 %,而裸地对照区的地表
径流为 413. 2 mm,占降雨收入的 70. 3 %。人工林群落的地表径流比裸地低 63. 19 %。通过林地的层层截
流,有效地降低了土壤侵蚀,具有较好的水文效应。
关键词:干热河谷;新银合欢;降水;截流效应
中图分类号:S 715. 7 文献标志码:A
金沙江干热河谷两侧山坡处于河床与高山区的过渡带,在河谷剖面的变化上,出现多处地形明显转
折的变化形态,这是对水动力作用相应的敏感地带,在水动力的作用下,极易发生侵蚀、崩塌或滑坡,进而
形成冲沟。该区域植被覆盖度小,森林覆盖率仅为 0. 6 %,地表物质组成主要以泥岩、砂岩为主,土质松
散,多为垂直节理发育,抗冲性弱,兼之地形较陡,地面坡度大和人类活动的频繁干扰,故该区地形破碎、
千沟万壑,冲沟侵蚀极为严重。冲沟通常是深且边坡陡峭的山地沟道,是山水汇集,砂石运动的通道,也
是泥石流的形成区和泥沙堆积地。冲沟阶段水土流失最严重、地面切割最强烈、危害最大、治理最难。高
蒸腾、低降雨是金沙江干热河谷的主要特征,许多人工栽植的幼林很难度过旱季。为了恢复和重建本区
生态,云南省农科院热区生态农业研究所对该流域的大面积冲沟进行植被恢复,主要栽种新银合欢(Leu-
caena leucocephala)、山合欢(Albizia kalkora)、车桑子(Dodonaea viscosa)、相思树(Acacia confusa)、金合欢
(Acacia farnesiana)、麻疯树(Jatropha curcas)、攀枝花(Bombax ceiba)、凤凰木(Delonix regia)等乡土树种,
以混交的方式作为冲沟复合治理模式。经过多年的治理及自然修复,形成了以新银合欢为优势种的植被
群落,已经达到了较理想的治理效果[1]。森林植被作为水文环境要素之一,对到达林地的降水具有明显
的空间分异作用。森林植被在垂直方向上的层次性主要表现为地面上的冠层(笔者把乔木、灌木和草本
冠层通称为冠层)、地被植物(枯落物)和地下土壤根系层。到达林地的大气降水主要发生 3 次分配过程。
大气降水到达林冠层以后,一部分被林冠层截流,一部分透过林冠层到达地面枯落物层。枯落物层截流
一部分降水,一部分向地下渗透,土壤对降水进行了部分截流,一部分形成地表径流[2 - 3]。目前,在金沙江
干热河谷植被恢复区对降水的截流效应研究还较少,研究该区域森林植被垂直方向上各层次对降水的分
配,可以分析大气降水在森林植被各层次的分配和运动变化过程,对于正确评价森林植被各层次的水文
DOI:10.15886/j.cnki.rdswxb.2014.02.013
作用很有必要。因此,笔者对元谋干热河谷新银合欢林的降水截流效应进行了研究,旨在为研究该区域
的森林植被防止土壤侵蚀的机理提供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况 试验地位于金沙江元谋干热河谷小垮山流域(N25°4128″,E101°5247″),海拔高度为
1 154 m,年平均气温 21. 9 ℃,极端最高气温 42 ℃,极端最低气温 - 2 ℃,≥12 ℃的年持续天数 349 d,年
积温 7 796 ℃,年平均降雨量 613. 8 mm,全年太阳总辐射量 641. 8 KJ·cm -2,日照率 62%,干燥度 4. 4[1]。
区内主要以混交的方式栽种新银合欢与乡土树种复合治理冲沟,林内郁闭度已达 85%,林木平均高度
6. 14 m,平均胸径 4. 54 cm,林下枯落物厚度 1. 6 ~ 4. 2 cm,林下土壤大部分为燥红土,呈微酸性。该区域
森林生态系统对大气降水的截流主要通过林木、枯落物及土壤截流来实现。
1. 2 试验设计
1. 2. 1 测定时间 测定时间为 2005 - 03—2012 - 11,期间平均降雨量为 637. 6 mm。
1. 2. 2 林内降雨量的测定 在林内选择 3 块具有代表性的样地作为标准地,每个样地内随机布设 3 个圆
筒状的雨量器,测定穿透雨量(林内附近有标准气象站,可以测定大气降雨量等气象因子)。林冠层截流
率计算公式为:
Vp =
Pi
P ,
式中,Vp 为冠层截流率,Pi 为冠层截流量,P为大气降雨量。
1. 2. 3 枯落物储量及含水量的测定 在每个样地内设置 9 个 1 m ×1 m的枯落物收集筐,每月定期取样,
记录枯落物层特征,并迅速带回实验室称量。取得的样品采用室内浸泡法将烘干的样品水浸 24 h,取出
枯落物,直到不再滴水时称重,计算出枯落物的最大持水量和饱和持水率,每次 3个重复。其计算公式为:
枯落物饱和含水量 =(浸泡后枯落物质量 -干质量)/干质量 × 100%;
枯落物最大持水量 V = L × C,
式中,V为枯落物最大持水量(mm),L为枯落物累积量(mm),C为枯落物饱和持水率[3 - 4]。
1. 2. 4 土壤物理性状及持水量的测定 在样地内随机设置 3 个样点,用环刀法测定 0 ~ 20,20 ~ 40,40 ~
60 cm土层的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度等物理性状。采用烘干法测定土壤周期性含水量,每
次 3 个重复。采用下式计算出土壤饱和蓄水量和土壤非毛管持水量等土壤蓄水性能指标:
Wt = 10 000 × pt × h;
Wo = 10 000 × po × h;
Wc = 10 000 × pc × h,
式中,Wt 为土壤饱和蓄水量(t·hm
-2),Wo 为土壤非毛管持水量(t·hm
-2),Wc 为土壤毛管蓄水量(t·
hm -2),pt 为土壤孔隙度(%),p0 为土壤非毛管孔隙度(%),pc 为土壤毛管孔隙度(%),h 为土层
厚度[3 - 5]。
1. 2. 5 林地径流量和土壤侵蚀量测定 在植被恢复区选择 3 个不同坡度的典型区域及在裸地选择对照
区修建 4 个径流试验场。坡度设置为缓坡(18. 4°)、中坡(29. 3°)和陡坡(38. 7°),每次下雨后测定其地表
径流量和土壤侵蚀模数。
2 结果与分析
2. 1 林冠层对降水的截流 林冠截流是森林对降水截流的第 1 个层次,是对森林生态系统水分调节作
用的起点。林冠使降水在数量上、空间上重新分配,是土壤 -植物 -大气连续(SPAC)水循环相当重要的
环节,林冠层的这种截流作用改变和调节了降水动能,减少了林下径流量,从而推迟了产流时间。林冠截
流功能受降雨量、降雨强度、降雨历时、树种组成、林龄、林分郁闭度、林冠蒸发能力、林冠构筑型及雨前林
冠湿润程度等多种因素影响[2,4,6 - 7]。从图 1、2 可知,冲沟植被恢复区林木冠层对降水的截流量随着降水
的增大而增大,截流率则随着降水的增大而减小。除去降水强度的影响,林冠最大截流量为 8. 10 mm,平
均截流量为 4. 53 mm,最大截流率为 56. 10 % ,平均截流率 32. 63 %,当降雨量大于 20 mm时,截流率随
841 热 带 生 物 学 报 2014 年
着降雨量的增大而迅速下降。林冠截流是该区域林分对降水截流的主要环节,对减少林内地表径流起着
关键作用。该区域林分郁闭度较高,林冠之间相互交错,形成了有效的林冠截流面,对水分的截流作用较
明显。
图 1 降雨量与截留率关系 图 2 降雨量与截留量关系
Fig. 1 The ralationship between rainfall and Fig. 2 The ralationship between rainfall and interception
interception capicity
2. 2 枯落物层的持水性能及其对降水的截流 枯落物的水文作用主要体现在枯落物的持水方面。枯落
物的自然含水量反映了枯落物在自然状态下的持水能力,它能反映出该季节林内的水分状况[8 - 10]。从表
1 可以看出,林内枯落物自然含水量月平均为 25. 27%,最大值出现在 8 月为 56. 19%,最小值出现在 1 月
为 7. 80%。该区域的降水多集中在 5 ~ 9 月,枯落物的自然含水量在 6 ~ 10 月份达到高峰,自然含水量
高,林内的水热条件较好,枯落物的分解程度较高,使枯落物维持较好的结构组成,能够较好地保持林内
水分。研究表明,林内枯落物的吸水量在 0 ~ 0. 5 h 内迅速增大,然后随着浸泡时间推移,增加幅度变小,
在浸泡4 ~ 8 h后达到最大值。在 0. 5 h内,林内枯落物可以吸收降水 1. 2 kg·m -2,相当于 1. 2 mm 的降
水,即在 0. 5 h内,枯落物可以截流降水 1. 2 mm。枯落物的持水能力多用干物质的最大持水量和饱和持
水率来表示,饱和持水率越大,枯落物的持水能力越强,它反映了枯落物对降水的截流能力。从表 1 可以
看出,林内枯落物饱和持水率月变化范围在 66. 94 % ~182. 86%之间,5 月份最小,8 月份最大,最大持水量
为8. 14 ~20. 33 t·hm -2,平均为 12. 52 t·hm -2,相当于 8. 14 ~ 20. 33 mm水深,为林内枯落物干质量的 2
倍以上,即林内枯落物层最大可以截流降水 12. 52 mm[1,4]。可见枯落物层对降水的截流是森林对降水截
流 3 个层次的重要组成部分,特别是在雨季枯落物能够大量贮存降水,从而防止降水对土壤的贱蚀,减少
地表径流,抑制土壤水分蒸发。
表 1 植被恢复区林内枯落物持水特性
Tab. 1 The water retaining capacity of litter in vegetation restored region
月份
Month
凋落量 /
(t·hm -2)
Litter fall
厚度 / mm
Thickness
现存量 /
(kg·m -2)
Litter amount
吸水后重 /
(kg·m -2)
Water-holding
weight
干质量 /
(kg·m -2)
Dry weight
吸水量 /
(kg·m -2)
Water absorbing
capacity
自然
含水量 /%
Natural water
content
最大持水量 /
(t·hm -2)
Maximum
water capacity
饱和持水率
/% Saturated
water-holding
rate
1 0. 84 19. 82 0. 83 1. 85 0. 77 1. 02 7. 80 10. 21 132. 47
2 0. 53 21. 13 1. 04 2. 17 0. 95 1. 13 9. 47 11. 32 118. 94
3 0. 33 24. 55 1. 01 2. 01 0. 86 1. 00 17. 44 10. 02 116. 28
4 0. 21 31. 20 1. 16 2. 09 0. 96 0. 93 21. 83 9. 35 96. 88
5 0. 28 28. 82 1. 44 2. 25 1. 21 0. 81 19. 01 8. 14 66. 94
6 0. 36 27. 41 1. 67 2. 93 1. 23 1. 70 35. 77 17. 04 138. 21
7 0. 41 45. 19 1. 67 2. 89 1. 18 1. 71 41. 53 17. 10 144. 58
8 0. 38 38. 22 1. 64 2. 97 1. 05 2. 03 56. 19 20. 33 182. 86
9 0. 43 35. 01 1. 25 2. 55 0. 94 1. 30 32. 98 13. 07 138. 30
10 0. 67 24. 76 1. 61 2. 99 1. 21 1. 38 33. 88 13. 87 114. 05
11 1. 12 24. 85 0. 75 1. 62 0. 63 0. 87 19. 05 8. 75 138. 10
12 1. 44 20. 14 1. 85 1. 95 0. 80 1. 10 8. 24 11. 06 137. 50
均值
Mean 0. 59 28. 42 1. 33 2. 36 0. 98 1. 25 25. 27 12. 52 127. 09
941第 2 期 方海东等:元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应
2. 3 林地土壤层的物理性质及蓄水性能 林地的土壤性质决定土壤对降水的分配情况及土壤的蓄水能
力,在成土母质和水热条件基本相似的情况下,植被状况的差异可以导致土壤水分物理性质有一定的变
化,植被根系的不断更新,不但给土壤补充了丰富的有机质,同时根系腐烂所形成的孔洞有利于提高土壤
通透性和涵蓄能力[11 - 13]。各植被类型因树种组成不同而对林地土壤物理性能的影响表现出一定的差
异。从表 2 可以看出,新银合欢林 0 ~ 20 ,20 ~ 40 ,40 ~ 60 cm 的毛管孔隙度平均为 28. 42 %,29. 48 %,
29. 27 %,裸地为 24. 53 %,28. 03 %,26. 93 %,分别比裸地高 3. 89 %,1. 45 %,2. 34 %。非毛管孔隙度
平均为 5. 53 %,7. 38 %,6. 38 %,分别比裸地高 1. 00 %,4. 09 %,3. 12 %。土壤蓄水能力是评价森林涵
养水源效能的一个重要指标,最大蓄水量是毛管水和非毛管水均达到饱和状态时土壤的蓄水量,它能反
映出土壤蓄水能力的最大值,土壤毛管水孔隙度是土壤重力水移动的主要通道,与土壤蓄水能力密切相
关。新银合欢林 0 ~ 20 ,20 ~ 40 ,40 ~ 60 cm的最大蓄水量分别为 73. 95 ,73. 71 ,72. 20 mm,比裸地提高
15. 83,11. 07 ,10. 40 mm。其中,毛管蓄水量分别提高了 7. 78,2. 89,5. 58 mm,非毛管蓄水量分别提高了
8. 06 ,8. 17 ,6. 24 mm。最大蓄水量的提高主要来自非毛管蓄水量的提高,新银合欢林 0 ~ 60 cm 最大蓄
水量可以达到 219. 8 mm,比裸地(182. 56 mm),提高了 37. 29 mm。
表 2 林地土壤层的物理性质及蓄水能力
Tab. 2 The physical properties and water retaining capacity of forest soil
植被类型
Vegetation type
土层 / cm
Soil layer
容重 /
(g·cm -3)
Soil bulk
density
毛管
孔隙度 /%
Capillary
porosity
非毛管
孔隙度 /%
Non-capillary
porosity
总孔隙
度 /%
Total
porosity
毛管蓄水量 /
(t·hm -2)
Capillary
storage capacity
非毛管蓄水量
/(t·hm -2)
Mon-capillary
storage capacity
最大蓄水量
/(t·hm -2)
Total storage
capacity

0 - 20 1. 71 27. 45 8. 02 35. 47 549. 00 160. 40 709. 40
20 - 40 1. 72 28. 13 6. 96 35. 09 562. 60 139. 20 701. 80
40 - 60 1. 77 26. 24 6. 97 33. 21 524. 80 139. 40 664. 20

0 - 20 1. 70 27. 28 8. 57 35. 85 545. 60 171. 40 717. 00
20 - 40 1. 64 31. 08 7. 03 38. 11 621. 60 140. 60 762. 20
40 - 60 1. 68 30. 46 6. 14 36. 60 609. 20 122. 80 732. 00

0 - 20 1. 60 30. 53 9. 09 39. 62 610. 60 181. 80 792. 40
20 - 40 1. 66 29. 22 8. 14 37. 36 584. 40 162. 80 747. 20
40 - 60 1. 63 32. 46 6. 03 38. 49 649. 20 120. 60 769. 80
裸地
Bare land
0 - 20 1. 88 24. 53 4. 53 29. 06 490. 60 90. 60 581. 20
20 - 40 1. 82 28. 03 3. 29 31. 32 560. 60 65. 80 626. 40
40 - 60 1. 85 26. 93 3. 26 30. 19 538. 60 65. 20 618. 00
2. 4 林地径流量和控制土壤侵蚀分析 在降雨过程中,当降水供给强度大于土壤入渗强度时,其超过的
水量就转变为地表径流,从而引起表土侵蚀[8]。在有森林覆盖的坡地,雨水造成土壤侵蚀的过程远比裸
地复杂,它包括林地地上和地下 2 个部分的作用机理。从地上部分来说,降水首先遇到的是乔木层的截
流,而后又经灌草层和枯落物层的再次截流,降雨量与势能大为减少,降水经过几次分配后无法入渗的降
水由于重力作用产生地表径流[11,13 - 14]。从近几年的测定结果来看,裸地的年土壤侵蚀量为 87. 68 t·
hm -2,植被恢复区平均为 4. 62 t·hm -2,地表径流模数消减率和土壤侵蚀模数消减率分别为 85. 38 %和
94. 73 %。陡坡地表径流模数和土壤侵蚀模数都要比缓坡的低,恢复区的最大地表径流模数为 2. 05 m3·
km -2,最大土壤侵蚀模数为 532 t·km -2。而裸地的地表径流模数为 10. 81 m3·km -2,土壤侵蚀模数为
8 768 t·km -2。对照区的产流最小雨量陡坡最小为 8. 6 mm,裸地为 1. 8 mm。从侵蚀程度上看,恢复区已
经达到了中度以下,治理效果相当明显。
051 热 带 生 物 学 报 2014 年
表 3 植被恢复区与对照区土壤侵蚀对比分析
Tab. 3 The contrast analysis of soil erosion vegetation in restored area compare with contrast area
区域
Area
坡度 / °
Grade of
slope
地表径流模数
/(m3·km -2)
Modulus of
runoff
消减率 /%
Decline rate
土壤侵蚀模数
/(t·km -2·a -1)
Erosion
modulus
消减率 /%
Decline
rate
产流最小
雨量 /mm
Runoff
producing rain
侵蚀程度
Erosiveness
恢复区
Restoration
area
29. 3 1. 06 × 104 90. 19 368 95. 80 14. 2 轻度 Light
18. 4 1. 63 × 104 84. 92 486 94. 46 10. 6 轻度 Light
38. 7 2. 05 × 104 81. 03 532 93. 93 8. 6 中度 moderate
裸地
Bare lands 31. 2 10. 81 × 10
4 - 8 768 - 1. 8 极强extremely strong
2. 5 人工林群落对降雨的分配 从表 4 可以看出,植被恢复区年降雨收入为 613. 80 mm,其中林冠截流
200. 28 mm,枯落物截流 150. 24 mm,地表径流 43. 41 mm,土壤截流 219. 87 mm,分别占降雨收入的 32. 63 %,
24. 48 %,7. 07 %,35. 82 %,而无林地对照区的地表径流为 413. 24 mm,土壤截流 182. 56 mm,分别占降
雨收入的 70. 24 %和 29. 74 %。人工林群落的地表径流比无林地对照区低 63. 19 %,土壤截流高 6. 08 %。
无林地的降雨大部分以地表径流方式散失,土壤截流只占很少一部分。人工林群落的地表径流只占很少
一部分,大部分被林冠截流、枯落物截流和土壤截流。人工林群落不但有效抑制了地表径流的产生,还增
加了土壤的入渗能力,有效提高了土壤的抗侵蚀性。
表 4 植被恢复区人工林群落对降雨的分配
Tab. 4 The rainfall distribution of plantation community in vegetation restored region
项目
人工林群落 /mm
Plantation community
比例 /%
Rate
裸地 /mm
Bare lands
比例 /%
Rate
降雨收入 Rainfall income 613. 80 - 613. 8 -
林冠截留 Arbor interception 200. 28 32. 63 - -
枯落物截留 Litter interception 150. 24 24. 48 - -
地表径流 Surface runoff 43. 41 7. 07 431. 24 70. 26
土壤截留 Soil interception 219. 87 35. 82 182. 56 29. 74
3 讨 论
一般来说,林冠的实际截流量除了与林冠本身特征因素(如树种组成、林龄、冠层厚度及郁闭度等)有
关外,还与降雨时所伴随的气象因素(如降雨强度、风速、气温及林冠枝叶的湿润度等)有关[16]。该区域
林冠截流量随着降雨量的增加而提高,并且在高雨量下趋于稳定,平均截流量为 4. 53 mm,平均截流率
32. 63 %,林冠年截流量可达 200. 28 mm,有效地拦截降雨,调节了降水动能,减少了林下地表径流量。
枯落物层处于林地植被层与土壤层之间,是林地的一个重要覆盖面和保护层,水分在地被物层的传
输机制类似于林冠截流,枯落物层能削弱降雨对土壤的直接溅蚀,同时能够吸收一部分降水。该区域林
内枯落物最大持水量为 20. 33 t·hm -2,平均为 12. 52 t·hm -2,为干重的 2 倍以上,即林内枯落物层最大
可以截流降水12. 52 mm。枯落物截流 150. 24 mm,占降雨收入的 24. 48%,在雨季枯落物能够大量贮存降
水,防止土壤贱蚀,减少地表径流,抑制土壤水分蒸发。
人工林群落由于能增加有机质的积累,提高土壤黏结性能,植物根系的物理作用能促进土壤微团粒
的黏性,有利于形成良好的土壤结构,提高土壤孔隙度和持水量,增强土壤水力侵蚀条件下的抗分散能力
和透水性能,提高土壤抗蚀性。人工林植物群落与对照区相比,由于土壤抗蚀性强,土壤最大持水量大,
土壤非毛管孔隙度高,能促进地表径流下渗,有利于控制地表土壤侵蚀[10,13]。
151第 2 期 方海东等:元谋干热河谷新银合欢林对降水截流的效应
参考文献:
[1]方海东,纪中华,杨艳鲜,等.金沙江干热河谷新银合欢人工林枯落物层持水特性研究[J].水土保持学报,2005,19(5):
52 - 54.
[2]王玉杰,熊峰,王云琪,等.森林植被对水文通量的影响研究综述[J].水土保持研究,2005,12(4):183 - 186.
[3]邓玉林,李春艳,王玉宽.长江上游典型小流域植被水土保持效应研究[J].水土保持学报,2005,19(5):5 - 8.
[4]张光灿,刘霞,赵玫.树冠截流降雨模型研究进展及其述评[J].南京林业大学学报(自然科学版),2004,24(1):28 - 31.
[5]王治国,张云龙,刘徐师,等.林业生态工程学[M].北京:中国林业出版社,2000:58 - 62.
[6]ROCKTON J,BARRON J,BROUWER J,et al. On-farm spatial and temporal variability of soil and water in pearl millet culti-
vation[J]. Soil Science of Society of American Journal,1999,63:1308 - 1319.
[7]段文标,刘少冲,陈立新.莲花湖库区水源涵养林水文效应研究[J].水土保持学报,2005,19(5):28 - 31.
[8]高甲荣.长江上游亚高山暗针叶林林地水文作用初探[J].北京林业大学学报(自然科学版),2002,24(4):75 - 79.
[9]于志明,王礼先.水源涵养林效益研究[M].北京:中国林业出版社,1991:44 - 57.
[10]孙艳红,张洪江,程金花,等. 缙云山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能[J]. 水土保持学报,2006,20(2):
106 - 109.
[11]李香兰.黄土高原不同林型对土壤物理性质的影响[J].林业科学,1992,28(2):98 - 105.
[12]张远东,刘世荣,马姜明,等.川西亚高山桦木林的林地水文效应[J].生态学报,2005,25(11):2940 - 2945.
[13]王震洪,段昌群,梁国江,等.牟定城区面山三种人工林群落比较水文生态学研究[J].云南大学学报(自然科学版),
2001,23(2):153 - 158.
[14]王洪英,杨文文,张学培.晋西黄土区坡面林地类型土壤特性及其水源涵养功能[J].干旱地区农业研究,2005,23(6):
147 - 150.
[15]彭少麟.热带亚热带退化生态系统恢复与农林复合系统[J].应用生态学报,1998,9(6):147 - 450.
The Effect of Leucaena leucocephala Plantation on Rainfall Interception
in the Dry-hot valley in Yuanmou,Yunnan Province
FANG Haidong,PAN Zhixian,YUE Xuewen,SHA Yucang,KUI Jianrui,QIAN Kunjian,JI Zhonghua
(Institute of Tropical Eco-agriculture,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yuanmou 651300,China)
Abstract:Three representative plots in a Leucaena leucocephala plantation mixed with other indigenous tree spe-
cies at the dry hot valley in Yuanmou,Yunnan Province were selected to observe the rainfall interception in the
plantation through canopy,litter,soil and surface runoff. The canopy of the plantation was found to intercept
8. 1 mm of rainfall at maximum and a mean of 4. 5 mm with the maximum rainfall interception rate of 56. 1 %
and a mean of 32. 6 % . When the rainfall was over 20 mm the rainfall interception rate descended rapidly with
the increase in rainfall. The litter had a maximum water-holding content of 8. 1 - 20. 3 t·hm -2,and a mean of
12. 5 t·hm -2,and the maximum was over two times more than the litter dry weight. The litter intercepted
150. 2 mm of rainfall,or 24. 48 % of the total rainfall. The maximum water-holding capacity was upto 2 198. 5
t·hm -2 in the soil but 1 825. 6 t·hm -2 in the barren land. The rainfall intercepted by soil was 219. 9 mm,ac-
counting for 35. 82 % of the total rainfall. The surface runoff in the L. leucocephala plantation was 43. 4 mm,
accounting for 7. 07 % the total rainfall,while the surface runoff in the bare land was 413. 2 mm,accounting for
70. 24 % of the total rainfall. The surface runoff was 63. 19 % lower in the plantation than in the barren land.
This indicates that the planted forest community effectively reduces soil erosion due to efficient rainfall intercep-
tion and hence has a good hydrological effect.
Key words:dry hot valley;Leucaena leucocephala;rainfall;interception
251 热 带 生 物 学 报 2014 年