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Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province

苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 12 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价———以贵州省毕节地区为例
李摇 昊,蔡运龙,陈睿山,等 (3255)
………………………………
……………………………………………………………………………
扩散对破碎化景观上宿主鄄寄生种群动态的影响 苏摇 敏 (3265)…………………………………………………
湿地功能评价的尺度效应———以盐城滨海湿地为例 欧维新,叶丽芳,孙小祥,等 (3270)……………………
模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响 樊后保,廖迎春,刘文飞,等 (3277)……………………………………
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能 贺淑霞,李叙勇,莫摇 菲,等 (3285)…………………………………
山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (3296)……………………………
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 张焕军,郁红艳,丁维新 (3308)………………………………
云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性 何彩梅,魏大巧,李海燕,等 (3315)………………………
塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新 赵振勇,张摇 科,卢摇 磊,等 (3322)…………………………
基于 8hm样地的天山云杉林蒸腾耗水从单株到林分的转换 张毓涛,梁凤超,常顺利,等 (3330)……………
古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 周晓兵,张元明,陶摇 冶,等 (3340)………
Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响 原海燕,郭摇 智,黄苏珍 (3350)……
春、秋季节树干温度和液流速度对东北 3 树种树干表面 CO2释放通量的影响
王秀伟,毛子军,孙摇 涛,等 (3358)
…………………………………
……………………………………………………………………………
云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局 唐樱殷,沈有信 (3368)……………………………
利用半球图像法提取植被冠层结构特征参数 彭焕华,赵传燕,冯兆东,等 (3376)………………………………
黑河上游蝗虫与植被关系的 CCA分析 赵成章,周摇 伟,王科明,等 (3384)……………………………………
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 庞摇 科,姚锦仙,王摇 昊,等 (3391)………………………………
九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素 王摇 雨,林摇 茂,陈兴群,等 (3399)…………………………
东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响 黄亮亮,李建华,邹丽敏,等 (3415)………………………………
基于 RS / GIS公路路域水土流失动态变化的研究———以榆靖高速公路为例
陈爱侠,李摇 敏,苏智先,等 (3424)
……………………………………
……………………………………………………………………………
流域景观结构的城市化影响与生态风险评价 胡和兵,刘红玉,郝敬锋,等 (3432)………………………………
基于景观格局的锦州湾沿海经济开发区生态风险分析 高摇 宾,李小玉,李志刚,等 (3441)……………………
若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响 李晋昌,王文丽,胡光印,等 (3451)……………………
施用鸡粪对土壤与小白菜中 Cu和 Zn累积的影响 张摇 妍,罗摇 维,崔骁勇,等 (3460)………………………
基于 GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析 曹艳春,冯永忠,杨引禄,等 (3468)……………………………
底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响 刘摇 岩,周勋波,陈雨海,等 (3478)…………………………
不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究———以南四湖过水区粮田为例
谭德水,江丽华,张摇 骞,等 (3488)
……………………………
……………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 刘爱荣,陈双臣,刘燕英,等 (3497)………
外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响 彭向永,宋摇 敏 (3504)……………
专论与综述
水平扫描技术及其在生态学中的应用前景 胡自民,李晶晶,李摇 伟,等 (3512)…………………………………
研究简报
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 朱军涛,李向义,张希明,等 (3522)…………………………………
不同比例尺 DEM数据对森林生态类型划分精度的影响 唐立娜,黄聚聪,代力民 (3531)………………………
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 贾永正,胡海波,张家洋 (3537)………………………………………
外来种湿地松凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响 陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3543)………………
深圳地铁碳排放量 谢鸿宇,王习祥,杨木壮,等 (3551)……………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 自然奇观红海滩·辽宁省盘锦市———在辽河入海口生长着大片的潮间带植物碱蓬草,举目望去,如霞似火,蔚为壮
观,人们习惯地称之为红海滩。 粗壮的根系加快着海滩土壤的脱盐过程,掉下的茎叶腐质后肥化了土壤,它是大海
的生态屏障。
彩图提供: 段文科先生摇 中国鸟网 http: / / www. birdnet. cn摇 E鄄mail:dwk9911@ 126. com
生 态 学 报 2011,31(12):3537—3542
Acta Ecologica Sinica
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家林业局重点项目“长江三角洲城市森林生态系统定位研究课题冶;国家科技支撑项目“长江三角洲城市森林生态站及其所在省区
森林生态质量状况评估技冶(2006BAD03A0702 / wb01)
收稿日期:2010鄄06鄄19; 摇 摇 修订日期:2010鄄11鄄29
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: hhb@ njfu. com. cn; Huhb2000@ yahoo. com. cn
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局
贾永正1,胡海波1,*,张家洋2
(1. 南京林业大学森林资源与环境学院, 南京摇 210037; 2. 新乡学院, 新乡摇 453000)
摘要:林冠截留是一个复杂的水文过程,受降水特征及林分特性的影响较大。 以北亚热带苏南丘陵地区人工毛竹林
(Phyllostachys edulis)为研究对象,利用 2007 年度各场次降雨观测数据,分析了降雨量和降雨强度与林冠截留降雨的关系,研究
了林冠截留过程的特点。 结果表明:(1) 研究期间共观测到 102 次降水事件,降水总量为 1110. 8mm,单次最大降雨量为
110郾 0mm,最小为 0. 55mm,事件平均降水量为 10. 89mm,且绝大部分降雨为低雨强、中雨量级的降雨事件。 (2) 研究期间林冠
截留总量为 171. 72mm,占同期降雨总量的 15. 46% 。 单次林冠截留量变幅为 0. 21—4. 55mm,截留率变幅为 1. 3%—100% ,且
随林外降雨量的递增,林冠截留率呈现递减的变化趋势,二者的关系用幂函数( I0 = 117. 34P-0. 9106)拟合效果较好。 (3)在林外
次降雨量小于 5mm的条件下,事件降雨量占年降雨总量的 5. 0% ,相应的降雨事件频率为 9. 8% ,此时林冠截留量随降雨量的
增大而增加,其变幅为 0. 55—1. 9mm,截留量与降雨量的关系用对数函数( I=0. 4931ln(P)+0. 9493)进行拟合效果较好;在单场
降雨量大于 5mm时,林冠截留量随各场次降雨量的增加,其变动幅度和频率均大大增强,变化范围在 0. 21—4. 55mm 之间,二
者相关性较差。 (4)降雨在 7—10mm雨量级范围内时,林外降雨量和林冠截留量分别为 245. 14mm 和 47. 9mm,占其全年总量
的比例均为最大,分别为 22. 07%和 27. 9% ;各雨量级林冠平均截留量与平均降雨量的关系表现为对数函数关系(R2 =
0郾 7287),而截留率与平均降雨量的关系表现为极显著的幂函数关系(R2 =0郾 9817),且林冠对降雨的截留作用在雨量级较小时,
表现十分显著。 (5)全年单场降雨强度小于 0. 06mm / min时,降雨事件频数为 73. 53% ,降雨量占其总量的 57. 93% ,林冠截留
量占其总量的 89. 34% ,降雨事件平均截留率(23. 84% )远高于雨强大于 0郾 06mm / min时的降雨事件平均截留率(3. 92% )。 研
究结果为长江中下游丘陵山区水土保持林和水源涵养林体系建设提供了理论依据。
关键词:毛竹;林冠截留;降水分配
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas
of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng1, HU Haibo1,*, ZHANG Jiayang2
1 College of Forest Resources and Environment,Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
2 Xinxiang College, Xinxiang 453000,China
Abstract: The distribution pattern of precipitation can be changed when it passes through the canopy due to the interception
of the forest canopy, which is a complex hydrographical process and is affected by precipitation and forest characteristics. In
order to find out the features of canopy interception, the research which used the bamboo(Phyllostachys edulis) as the
research object was conducted in the hill areas of southern Jiangsu province, to analyze the rainfall, and the relationship
between the rainfall intensity and canopy interception of rainfall through the data of the rainfall events observed in 2007.
The results were as follows:(1) During the research period, 102 precipitation events were observed, and most of the
rainfall events featured with low intensity and moderate precipitation, the total annual precipitation was 1110. 8mm and the
average single precipitation was 10. 89mm. However, the maximum rainfall was 110. 0mm,and the minimum rainfall was
0郾 55mm. (2)The total amount of canopy interception was 171. 72mm, it accounted for 15. 46% of the total rainfall over the
same period. Single canopy interception ranged from 0. 21 4. 55mm, volatility varied from 1. 3% 100% . When the
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single rainfall outside the forest increased, the canopy interception gradually reduced, the correlation could be fitted by
power function( I0 = 117. 34P
-0. 9106 ). (3) When the single precipitation outside the plantation was less than 5mm, the
rainfall accounted for 5. 0% of the total rainfall of the whole year, and the corresponding events frequency was 9. 8% . A
positive correlation between the precipitation and the canopy interception of bamboo was observed, and the correlation could
be fitted by logarithmic function ( I = 0. 4931ln ( P) + 0. 9493 ) ( R2 = 0. 6108, n = 22 ); however, when the single
precipitation outside plantation was more than 5 mm, the canopy interception became larger with the precipitation
increasing, so did the variation range and frequency. The range of interception was from 0. 21 to 4. 55mm, but the
correlation between the precipitation and the canopy interception was not significant. (4)When the rainfall was between 7
10mm,the rainfall outside the forest and the canopy interception of the total were 245. 14mm and 47. 9mm respectively,and
both accounted for the largest proportion in the year,separately 22. 07% and 27. 9% ; the relationship between average
single interception and mean precipitation could also be described by logarithmic function(R2 =0. 7287), while the relation
between interception rate and precipitation was best fitted by power function(R2 = 0. 9817). This relationship was very
significant,but when the rainfall was not very heavy, this relationship was not so significant. (5)When the single rainfall
intensity was less than 0. 06 mm / min in a year, the frequency of rainfall was 73. 53% ,57. 93% of its total rainfall, canopy
interception accounted for 89. 34% of its total, the mean interception rate (23. 84% ) was much higher than that (3. 92% )
when the intensity was more than 0. 06 mm / min during the research period. The results obtained from the present study
would provide theoretical foundation for the construction of water鄄soil conservation forest and water鄄reservation forest.
Key Words: bamboo; canopy interception; precipitation distribution
林冠截留是一个复杂的物理过程,它受降水特征及林分特性的影响较大。 林冠层作为大气降水进入森林
生态系统的第一个作用层面, 当降水通过林冠层后,受到林冠拦截,形成冠层截留、穿透雨和干流,改变了降
雨特性,形成了新的水量分布格局[1]。 国内外许多学者对林冠截留降水做了大量研究[2鄄9],且对降雨再分配
各分量间数量关系讨论的较多,而结合具体林分结构特征讨论的较少,特别是对苏南丘陵地区毛竹林林冠截
留降雨的研究报道不多。 本文以该区人工毛竹林(Phyllostachys edulis)为研究对象,研究毛竹林林冠截留降雨
的特征及变化过程,为本地区营建城市森林生态系统以及制定有效的水土保持和水源涵养林管理措施提供理
论依据。
1摇 试验地概况
研究地点设在长江三角洲城市森林生态系统定位研究站内,位于南京林业大学实习林场空青山东南坡,
东经 119毅14忆,北纬 31毅59忆。 本地区属北亚热带季风气候区,地形多为丘陵山地,起伏较缓,最高海拔 332. 6m,
平均坡度 20毅左右。 年平均降水量 1055. 6mm,年际变幅为 425. 2—1408. 3mm;年平均相对湿度 79% ;无霜期
233d。 土壤为石英砂岩上发育的石质山地黄棕壤。
试验地植被以人工毛竹林(Phyllostachys edulis)为主,并混有极少量的马尾松(Pinus massoniana)、麻栎
(Quercus acutissima)、栓皮栎(Q. variabilis)等树种。 样地毛竹平均胸径为 10. 3cm,平均高为 11. 8m,冠层郁闭
度为 0. 85,立竹度为 3,675 株 / hm2,观测期为 2007 年 1—12 月。
2摇 研究方法
2. 1摇 降雨量测定
在竹林外约 50 m的空矿地上设置标准雨量筒,观测林外次降水量(P);同时采用虹吸式雨量自记仪记录
降雨过程,并计算出每隔 5min的林外降雨强度(RP)(mm / min)。
2. 2摇 穿透雨测定
在试验地内系统布设 5 个规格为 2m伊0. 25m的“V冶型集水槽(其中一个设在样地中心点附近), 将接收
的穿透雨导入量水器内。 将中心槽透流水导入虹吸式雨量自记仪记录穿透雨形成过程,并计算穿透雨强度
8353 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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(R t)。 每次降雨结束后,将 5 个测点的林内穿透雨进行汇总,取其平均值,再换算成本次降雨的林内穿透雨量
(T)(mm)。
2. 3摇 秆流量测定
在试验地内每个径级(每隔 2 ㎝为一径级),选择 1—2 株秆形和冠幅中等标准样竹进行测定。 将直径
1郾 5cm的塑料管沿一侧剪开,从竹秆 1. 2m处开始呈螺旋式缠绕 2—3 周止竹秆基部,再用小钉和玻璃胶将接
缝处固定并封严,在塑料管下端放量水器,用于收集秆流水。 其中,选取一株胸径和冠幅接近平均值的样竹,
将其秆流导入虹吸式雨量自记仪进行动态观测和计算秆流雨强度(Rs)。 每次降雨结束后,利用树冠投影面
积公式(1) [10]计算试验地上的秆流量(S)(mm):
S = 1M移
n
1
Sn
Kn·Mn (1)
式中,M为单位面积上的立竹度、Sn为每一径级的实测秆流量(mm)、Kn 为每一径级,相应竹冠平均投影
面积(cm2)、Mn为每一径级的样竹株数,n为各径级数。
2. 4摇 林冠截留量的确定
通过实测得到的林外降雨、穿透雨和秆流,根据水量平衡公式(2) 计算林冠截留量,即:
I= P-T-S (2)
式中,I代表林冠截留量;P、T、S分别指林外降雨量、穿透雨量、秆流量。
3摇 结果与分析
3. 1摇 降雨对林冠截留量的影响
图 1摇 竹冠截留量与降雨量的关系
摇 Fig. 1 摇 Relationship between canopy interception of bamboo
forests and Precipitation
3. 1. 1摇 单次降雨量与林冠截留的关系
本试验共观测到 102 次降水事件,降水总量为
1110. 8mm,事件平均降水量为 10. 89mm。 研究表明:单
次竹冠平均截留量最小为 0. 21mm,最大为 4. 55mm,截
留率变幅为 1. 3%—100% ,全年竹冠截留总量为
171郾 72mm,占年降雨量的 15. 46% 。 在一定降雨范围
内,毛竹林冠截留量随林外降雨量的增加而增加,林冠
截留效果在降雨开始阶段或降雨量很小时,表现十分显
著,降雨全部或大部分被截留,但随降雨量的持续增加,
截留率迅速减小,且截留量表现出一定的波动性。 当林
外次降雨量小于 5mm 时,其降雨占年降雨量的 5. 0% ,
相应的降雨事件频率为 9. 8% ,此时林冠截留量基本上随降雨量的增大而增加,其变幅为 0. 55—1. 9mm,截留
量( I)与降雨量(P)的关系可用对数函数(图 1)拟合效果较好,其拟合方程式为:I = 0. 4931ln(P) +0. 9493
(R2 =0. 6108,n=22);当降雨量大于 5mm时,林冠截留量随各场次降雨量的增加,其变动幅度和频率均大大
增强,其变化范围在 0. 21—4. 55mm之间,二者相关性较差,其影响因素主要与雨前林冠湿润程度、雨量大小、
降雨历时、雨强及环境因素等密切相关。
从全年林冠截留率的变化(图 2)看,林冠单场降雨平均截留率随林外降雨量的增大而减小,且雨量较小
时递减速度较大。 对一次降雨来说,降雨量的大小对截留率有更大影响,当降雨量小于 3. 0mm 时,林冠截留
率变幅为 37. 5%—100% ,平均值大于 50. 9% ;降雨量在 3—20mm 时,林冠截留率变化范围为 1. 95%—
53郾 29% ;而当降雨量大于 15mm时,平均截留率小于 6. 2% 。
3. 1. 2摇 降雨量级与林冠截留的关系
为研究方便将全年各场次降雨,依降雨量大小依次划分为:0—1 mm、1—2 mm、2—3 mm、3—5 mm、5—7
mm、7—10 mm、10—13 mm、13—17 mm、17—24 mm、24—31 mm、31—42 mm、>42 mm 共 12 个降雨等级(图
9353摇 12 期 摇 摇 摇 贾永正摇 等:苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 摇
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图 2摇 竹冠截留率与林外降雨量的点阵图
摇 Fig. 2 摇 Dot Matrix Graphic for canopy interception rate of
bamboo forests and Precipitation outside the plantation
3),研究可知:降雨量为 1 级(0—1mm)时,林冠截留量
占全年截留总量的 1. 35% ;降雨量为 6 级(7—10mm)
时,林冠截留量占全年截留总量的比例最大,为
27郾 9% ,相应的截留量为 47. 9mm,为最高降雨频率的
等级,达 28 场次,占年降雨事件的 27. 45% ,降雨量同
样在 7—10mm雨量级范围内最多,为 245. 14mm,占年
降雨总量的 22. 07% ;而大雨及暴雨 (1 次降雨量达
30mm以上)事件发生频率较低,仅 4 次,其降雨量占年
总雨量的 13. 88% 。 林外在 5—24mm 之间的降雨量占
年总雨量的 63. 92% ,降雨频率占 68. 63% 。 可见研究
期大部分降雨事件为中雨量级的降雨。
此外,对各雨量等级观测数据进行求均处理(表 1)
图 3摇 不同雨量级的林外降雨量及其次数
摇 Fig. 3 摇 Precipitation and Frequency outside Plantation for
different Rainfall levels
后可知,林冠平均截留量随降雨等级的递增呈现出增大
的趋势,降雨量不大于 7mm时,平均截留量递增的速度
较快,即从 0. 77mm快速增加到 1. 83mm,其原因是:在
这个降雨时段内降雨强度和雨量都较小,林冠枝叶能够
得到均匀湿润,再加上降雨初期冠层截留未达饱和,冠
层吸水量迅速增加,导致林冠截留量快速递增,而截留
率在此区间的变化趋势则正好相反;降雨量大于 7mm
时,林冠平均截留量开始出现小幅振荡,其变化幅度为
1. 71—1. 98mm,因为随着雨量级的增大,林冠截留量一
旦达到饱和后就不再随林外降雨量的增大而增加。 各
雨量级竹冠平均截留量( I)与平均降雨量(P)的关系可
用对数函数拟合效果较佳,其方程式为:
I=0. 2358ln(P)+1. 1126摇 (R2 =0. 7287,n=12)
表 1摇 各雨量级场平均降雨量和林冠截留量
Table 1摇 Single mean Precipitation and canopy interception rate for each rainfall class
降雨量
Rainfall
/ mm
降雨等级
Rainfall levels
平均截留量
The mean Interception
/ mm
平均降雨
The mean rainfall
/ mm
平均截留率
The mean interception
rate / %
平均雨强
The mean rainfall intensity
/ (mm / min)
摇 0—1 1 0. 77 0. 77 100 0. 012
摇 1—2 2 1. 19 1. 40 84. 82 0. 022
摇 2—3 3 1. 19 2. 53 47. 03 0. 021
摇 3—5 4 1. 60 3. 99 40. 09 0. 023
摇 5—7 5 1. 83 5. 94 30. 80 0. 024
摇 7—10 6 1. 71 8. 76 19. 54 0. 060
10—13 7 1. 89 11. 72 16. 13 0. 090
13—17 8 1. 98 15. 15 13. 04 0. 047
17—24 9 1. 58 20. 38 7. 76 0. 214
24—31 10 1. 86 27. 02 6. 89 0. 149
31—42 11 1. 93 34. 85 5. 54 0. 162
摇 >42 12 1. 90 79. 80 2. 38 0. 253
林冠截留率随降雨量级的递增而减小,并且递减的速度由快变慢,与截留量的变化趋势正好相反。 各雨
量级林冠平均截留率( I0)与平均降雨量的关系可用幂函数进行拟合,效果极为显著,其方程式为:
0453 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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I0 =107. 96P-0. 8264 摇 摇 (R2 =0. 9817, n=12)
可见,林冠对降雨的截留作用在雨量级较小时十分显著,但随着降雨量的增加,林冠截留的增长率迅速减
小,最后逐渐达到饱和状态后就不再增加或增加十分缓慢,这时林冠截留量(率)保持在一个平衡状态,这说
明林冠对降雨的截留作用是有限的,它与降雨特性关系密切。
3. 2摇 降雨强度对林冠截留的影响
降雨强度也是影响林冠截留的重要因素,当降水量相同或相近时,林冠截留量和截留率随降水强度的不
同存在较大差异。 本文将全年各场降雨依降雨强度大小划分为 4 个等级(表 2),结果表明:雨强在 0. 01—
0郾 06mm / min范围内的降雨次数最多(40. 2% ),林外降雨量为 303. 31mm,占其全年总雨量的 27. 31% ,林冠
截留量则为 67. 25mm,占全年截留总量的 39. 17% ;雨强小于等于 0. 01 mm / min的各场次总降雨量最大,其值
为 340. 13mm,占全年总降雨量的 30. 62% ,而林冠截留量为 86. 15mm,占全年截留总量的 50. 17% ,截留率在
4 个雨强等级中为最大。 观测期内雨强小于 0. 05mm / min 时的降雨事件占 73. 53% ,降雨量占全年总量的
55郾 92% ,林冠截留量占年截留总量的 87. 75% 。 可见研究期绝大部分降雨事件为低雨强级的降雨,它们对林
冠截留效果影响极为显著。
表 2摇 不同雨强的降雨、竹冠截留情况
Table 2摇 Precipitation and canopy interception of bamboo forests for different rainfall intensity
降雨强度(R)
Rainfall intensity
/ (mm / min)
林外降雨
Rainfall
/ mm
降雨占其全年
总雨量的比例
the proportion of annual
interception for the value
/ %
截留量
Interception
/ mm
截留率
Interception rate
/ %
截留占全年
截留总量的比例
the proportion of annual
interception for the value
/ %
R臆0. 01 340. 13 30. 62 86. 15 25. 33 50. 17
0. 01>R臆0. 06 303. 31 27. 31 67. 25 22. 17 39. 17
0. 06>R臆0. 12 143. 00 12. 87 10. 64 7. 44 6. 19
R>0. 12 324. 36 29. 20 7. 68 2. 37 4. 47
合计 Total 1110. 8 100 171. 72 15. 46 100
林冠截留率随雨强等级的增大而减小(表 2),这是因为强度大的降雨对竹冠枝叶的冲击力强,加剧了枝
叶的晃动,使雨水很快又降落到地面,从而降低了竹冠截留量和截留率;而雨强小的降雨对林冠枝叶的冲击力
小,雨水能够缓慢湿润枝叶,提高了林冠截留量及截留率。
4摇 结论与讨论
4. 1摇 毛竹林全年降雨量为 1110. 8mm,林冠截留量为 171. 72mm,研究期大部分降雨事件为小雨强、中雨量级
的降雨。 全年单场降雨小于 5mm及雨强小于 0. 05mm / min 的林冠平均截留率分别为 52. 8%和 24. 26% ,其
变幅分别为 25. 17%—100%和 5. 82%—100% ,在小雨量、低雨强时的降雨条件下,毛竹林冠对降雨的截留效
果明显,与其他学者对林冠截留的研究结果基本一致[3,6鄄7,9]。 雨量小于 5mm时,截留量与降雨量的关系可用
对数函数表示,效果较好;反之,二者相关性较差,其原因是截留效果与降雨量、降雨强度、降雨持续时间长短
等因素密切相关。
4. 2摇 单场降雨的林冠截留量变幅为 0. 21—4. 55mm,远低于国内外学者[4鄄5]在茂密森林中,对林冠截留降水
的研究结果(截留量可达 10—20mm);林冠截留量占年降水量的 15. 46% ,同上述学者的研究结果(15%—
45% )相比偏低,且低于我国各种森林生态系统林冠的平均截留率(22. 02 % ) [11]。 同美国森林植被截留量占
年降雨量的 10%—35% [12]相比,处于中低水平,林冠截留率出现偏低现象的原因主要与竹冠枝叶稀疏、叶面
积指数偏小、冠层枝叶和竹秆表面较其它树种光滑(具有致密蜡质层)等因素有关。
4. 3摇 林冠截留作用受降雨量、降雨强度等气候条件,以及树种组成(对毛竹林而言主要指龄级和径级)、郁闭
度等林分结构特征多种因素的影响,而这种影响仅凭一年的观测数据来进行研究分析会存在一定的静态性和
片面性。 因此,应对研究区林冠截留降雨过程进行长期的定位观测,以探讨和掌握林冠截留的动态变化及其
1453摇 12 期 摇 摇 摇 贾永正摇 等:苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 摇
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影响机理。
致谢: 南京林业大学森林资源与环境学院方升佐教授对本文写作给予帮助,特此致谢。
References:
[ 1 ]摇 Zhang Y P, Wang X, Liu W J. Research review on the partitioning of gross rainfall into stemflow, throughfall and interception of canopies in the
tropical forests. Journal of Fujian College of Forestry, 2004, 24(3): 274鄄282.
[ 2 ] 摇 Liu S R, Wen Y G, Wang B, Zhou G Y. Ecohydrological Functions of Forest Ecosystems in China. Beijing: China Forestry Publishing House,
1996: 61鄄62.
[ 3 ] 摇 Xie C Y, Guan W B, Wu J A, Cheng G W, Luo J. Interception ca鄄pability of dark coniferous forest ecosystem in Gongga Mountain. Journal of
Beijing Forestry University, 2002, 24(4): 68鄄71.
[ 4 ] 摇 Fan S X, Gao Y, Cheng Y C, Bai Q J. Rainfall鄄intercepting capability of forest canopy. Scientia Geographica Sinica, 2007, 27(2): 200鄄204.
[ 5 ] 摇 Jackson I J. Relationships between rainfall parametersand interception by tropical forest. Journal of Hydrology, 1975, 24: 215鄄238.
[ 6 ] 摇 Chen Y Z, He F, Zhang H J, Wen X S. Preliminary analysis on factors influencing canopy interception in Jinyun mountain. Science of Soil and
Water Conservation, 2005, 3(3): 69鄄72.
[ 7 ] 摇 Xie J Z, Fu M Y, Ma Z X, Xiao X T. Study on ecohydrological effects of sympodial bamboo stands———域 Canopy rainfall interception of D.
latiflorus stands. Journal of Bamboo Research, 2003, 22(1): 13鄄22.
[ 8 ] 摇 Tang J S, Zhang R L. On the function of forest canopy to intercept rainfal. East China Forest Management, 2005, 19(2): 33鄄35.
[ 9 ] 摇 Wang Y M. Summary on study of redistribution on precipitation by canopies in China (I) . Journal of Northwest Forestry University, 2000, 15(3):
1鄄7.
[10] 摇 Chinese Society of Forestry. Forest and Water. Beijing: Chinese Forestry Press, 1987: 12鄄13.
[11] 摇 Wen Y G, Liu S R. Quantitative Analysis of the characteristics of rainfall interception of main forest ecosystems in China. Scientia Silvae Sinicae,
1995, 31(4): 289鄄297.
[12] 摇 Zinke P J. Forest interception studies in the United States椅Sopper W E, Lull H W, eds. International Symposium on Forest Hydrology. Oxford:
Pergamon Press, 1967: 137鄄161.
参考文献:
[ 1 ]摇 张一平, 王馨, 刘文杰. 热带森林林冠对降水再分配作用的研究综述. 福建林学院学报, 2004, 24(3): 274鄄282.
[ 2 ] 摇 刘世荣, 温远光, 王兵, 周光益. 中国森林生态系统水文生态功能规律. 北京: 中国林业出版社, 1996: 61鄄62.
[ 3 ] 摇 谢春华, 关文彬, 吴建安, 程根伟, 罗辑. 贡嘎山暗针叶林生态系统林冠截留特征研究. 北京林业大学学报, 2002, 24(4): 68鄄71.
[ 4 ] 摇 范世香, 高雁, 程银才, 白清俊. 林冠对降雨截留能力的研究. 地理科学, 2007, 27(2): 200鄄204.
[ 6 ] 摇 陈引珍, 何凡, 张洪江, 温熙胜. 缙云山区影响林冠截留量因素的初步分析. 中国水土保持科学, 2005, 3(3): 69鄄72.
[ 7 ] 摇 谢锦忠, 傅懋毅, 马占兴, 肖贤坦. 丛生竹林生态系统的水文效应研究———域摇 麻竹林林冠对降水的截持作用. 竹子研究汇刊, 2003,
22(1): 13鄄22.
[ 8 ] 摇 唐金生, 张如良. 林冠截水作用研究. 华东森林经理, 2005, 19(2): 33鄄35.
[ 9 ] 摇 王佑民. 我国林冠降水再分配研究综述(玉). 西北林学院学报, 2000, 15(3): 1鄄7.
[10] 摇 中国林学会. 森林与水. 北京: 中国林业出版社, 1987: 12鄄13.
[11] 摇 温远光, 刘世荣. 我国主要森林生态系统类型降水截留规律的数量分析. 林业科学, 1995, 31(4): 289鄄297.
2453 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 12 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Effect assessment of the project of grain for green in the karst region in Southwestern China: a case study of Bijie Prefecture
LI Hao, CAI Yunlong,CHEN Ruishan, et al (3255)
………
………………………………………………………………………………
The effect of dispersal on the population dynamics of a host鄄parasite system in fragmented landscape SU Min (3265)………………
The effect of spatial scales on wetland functions evaluation: a case study for coastal wetlands in Yancheng, Jiangshu Province
OU Weixin, YE Lifang, SUN Xiaoxiang,et al (3270)
………
………………………………………………………………………………
Effects of simulated nitrogen deposition on nutrient balance of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) seedlings
FAN Houbao, LIAO Yingchun, LIU Wenfei, et al (3277)
……………………
…………………………………………………………………………
The water conservation study of typical forest ecosystems in the forest transect of eastern China
HE Shuxia, LI Xuyong, MO Fei, et al (3285)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
The ecological responses of Pinus tabulaeformis forests in Taiyue Mountains of Shanxi to artificial Harvesting
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke, et al (3296)
…………………………
………………………………………………………………
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄
aquic soil ZHANG Huanjun, YU Hongyan, DING Weixin (3308)…………………………………………………………………
Endophytic fungal diversity of five dominant plant species in the dry鄄hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, China
HE Caimei, WEI Daqiao, LI Haiyan, et al (3315)
………………
…………………………………………………………………………………
Seedling recruitment in desert riparian forest following river flooding in the middle reaches of the Tarim River
ZHAO Zhenyong, ZHANG Ke, LU Lei, et al (3322)
………………………
………………………………………………………………………………
Scaling up for transpiration of Pinaceae schrenkiana stands based on 8hm permanent plots in Tianshan Mountains
ZHANG Yutao, LIANG Fengchao, CHANG Shunli, et al (3330)
……………………
…………………………………………………………………
Responses of soil enzyme activities and microbial biomass N to simulated N deposition in Gurbantunggut Desert
ZHOU Xiaobing, ZHANG Yuanming, TAO Ye, et al (3340)
……………………
………………………………………………………………………
Effects of Pb on growth, heavy metals accumulation and chloroplast ultrastructure of Iris lactea var. Chinensis
YUAN Haiyan, GUO Zhi, HUANG Suzhen (3350)
………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of temperature and sap flow velocity on CO2 efflux from stems of three tree species in spring and autumn in Northeast
China WANG Xiuwei, MAO Zijun, SUN Tao, et al (3358)………………………………………………………………………
The soil seed bank of Eupatorium adenophorum along roadsides in the south and middle area of Yunnan, China
TANG Yingyin, SHEN Youxin (3368)
……………………
………………………………………………………………………………………………
Extracting the canopy structure parameters using hemispherical photography method
PENG Huanhua, ZHAO Chuanyan,FENG Zhaodong,et al (3376)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
The CCA analysis between grasshopper and plant community in upper reaches of Heihe River
ZHAO Chengzhang, ZHOU Wei, WANG Keming, et al (3384)
…………………………………………
……………………………………………………………………
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage Area in autumn
PANG Ke, YAO Jinxian, WANG Hao, et al (3391)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Spatial and temporal variation of phytoplankton and impacting factors in Jiulongjiang Estuary of Xiamen, China
WANG Yu, LIN Mao, CHEN Xingqun, et al (3399)
………………………
………………………………………………………………………………
Effect of bank type on fish biodiversity in the middle鄄lower reaches of East Tiaoxi River, China
HUANG Liangliang, LI Jianhua, ZOU Limin, et al (3415)
………………………………………
………………………………………………………………………
Study on dynamic changes of soil and water loss along highway based on RS / GIS: an example of Yujing expressway
CHEN Aixia, LI Min, SU Zhixian, et al (3424)
…………………
……………………………………………………………………………………
The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment
HU Hebing,LIU Hongyu,HAO Jingfeng,et al (3432)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern
GAO Bin, LI Xiaoyu, LI Zhigang, et al (3441)
………………………
……………………………………………………………………………………
Impacts ofland use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
LI Jinchang, WANG Wenli, HU Guangyin, et al (3451)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of chicken manure application on Cu and Zn accumulation in soil and Brassica sinensis L.
ZHANG Yan,LUO Wei,CUI Xiaoyong, et al (3460)
………………………………………
………………………………………………………………………………
GIS analysis of structural characteristics of pollution sources in irrigable farmland in Ningxia China
CAO Yanchun,FENG Yongzhong,YANG Yinlu,et al (3468)
…………………………………
………………………………………………………………………
Effects of pre鄄sowing soil moisture and planting patterns on photosynthetic characteristics and yield of summer soybean
LIU Yan, ZHOU Xunbo, CHEN Yuhai, et al (3478)
………………
………………………………………………………………………………
In situ study on influences of different fertilization patterns on inorganic nitrogen losses through leaching and runoff: a case of
field in Nansi Lake Basin TAN Deshui, JIANG Lihua, ZHANG Qian, et al (3488)……………………………………………
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong, CHEN Shuangchen, LIU Yanying, et al (3497)
…………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous cysteine on growth, copper accumulation and antioxidative systems in wheat seedlings under Cu stress
PENG Xiangyong, SONG Min (3504)
…………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The horizon scanning technology and its application prospect in Ecology HU Zimin, LI Jingjing, LI Wei, et al (3512)………………
Scientific Note
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of Kunlun Mountain
ZHU Juntao, LI Xiangyi, ZHANG Ximing, et al (3522)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of DEM data at different scales on the accuracy of forest Ecological Classification system
TANG Lina, HUANG Jucong, DAI Limin (3531)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng, HU Haibo, ZHANG Jiayang (3537)
…………………………
………………………………………………………………………………
Effects of exotic species slash pine (Pinus elliottii) litter on the structure and function of the soil microbial community
CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3543)
………………
……………………………………………………………………………
The carbon emission analysis of Shenzhen Metro XIE Hongyu, WANG Xixiang, YANG Muzhuang, et al (3551)……………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 12 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

Vol郾 31摇 No郾 12摇 2011
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