全 文 ：6l 一‘ ＼
第 19卷第 5期
1999年 9月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SIN1CA
e
≮一
Vol 19，NO．5
sept．，1999
黄土高原“林分 自创性”有效水分供给体系的
研究
孙长忠 ，黄 宝龙
S {
m?／
(1l国家林业局 中国林业科学研究院 社会林业研究发展中心，北京，100091；2 南京林业大学 森林资源与环境学院，南
京 ，210037)
摘要 ：在黄土高原半湿润区，对无林沟坡(荒坡 )与林地土壤分水储量变化的多年定点测定结果表明，在蒸发潜力租大的
气候条件下，在租少有植物捎耗水分的荒坡近裸立地上，和在林丰每年蒸腾消耗大量水分之后的林地上，若以降雨丰、灾
年周期为单位计算 土壤术分 的收支均保持着相对的平衡关系 表现出林地与荒坡水分收支关系有着本质的差异 提出
丁开展林地有效水分获取途径研究的必要性。根据对林分 改造 自身生存环境，为 自己提供有效术分 功能的定点测定结
果，从系统水分收支平衡原理出发，经过对林分 、荒坡各 自水分小循环过程厦二者承分数量关系的分析t提出了黄土高原
林分 自刨性 有效水分供给体系假说 ，建立了 自创 潜力表述方程。对 自创性 假说提出的意义、作用厦应用竹值，进行
了阐述。提出了它在黄土高原森林水文效应及森林培育学理论研究上，具有开拓新思路的重要作用。
美t调：假说； 林分 自剖性 土壤有效水分·水分平街 ·黄土高原
A study on the available water potentialities“Brought by the stand—
itself”in the loess plateau forest land— — A new hypo thesis devel—
oped
SUN Chang—Zhong ，HUANG Bao—Long (1 s∞iaf F口 Research and f C~ ra!，StⅡ
F~estry Administration，CAF，Beijing，100001，Chinat 2．College F~est Re sources删 Environment，NFU Nanjlng，
210037，Ch 加 )
Abstract：The amount of soil water in the bare land and forest land were compared in the subhumid climate
region of the Loess Plateau for many years．The results show as follows：(1)The amount of soil water re—
ceived from rainfall and evaporated from soil are nearly in balance in the bare land．The soil water is not ac
cumulated by years．(2)There is a relatire water equilibrium in the forest Land where a lot of water con—
sumed by trees．The necessity that the way of forest land available water taken needs to be studied is
brought up．Based on the measured results of the forest action on the land available water and the research
ofthe courses ofwatermini—cycle systemsin aforestland andin a nearly barewildland，a new hypo thesis，
the forest land available water potentialities brough by the stand self”．is developed．An equation is set up
for estimating the potentialities．The new theory will play an important role to for studying the theory of
forest hydrology and silvicuture in the Loess Plateau．
Key words：hypothesis；the forest land available water potentialities“bringed by the stand—self”，available
water of soil；water balance；Loess Plateau
文章编号 ：lOOO 0033(1999)05—0614—08 中圈分类号：$715．5 文献标识码 ，A
基金项 目：国家自然科学基金资助项 目30470569(黄土高原林地水分一植被互动效应理论研究) 39770612(黄土高原林丰
有效水分供给的研究)。
西北林学院张仰渠、张康健、薛德 自教授 ，对本研究给予指导，特此一井致谢 I
收稿日期 ，1998—02 17；修订 日期：1909—02—09
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5期 孙长忠等：黄土高原 林分自刨性 有效水分供给体系的研究 635
森林作为陆地植被生态系统的主体，与所生存的环境同存在着巨大的相互作用关系。但就整体而言t
它以其对陆地生物圈环境的维持与改造的绝对优势功能，在一定程度上掩盖了环境对森林的反作用。其
宴，就局部范周来说，森林在发育过程中其类型及结构特点等林分特征，强烈地受到当地自然环境条件的
影响和制约，其生态环境效应亦表现出地域性 的较大差异，从而反映在某些功能的被削弱以至难以发挥 ，
而另一些功能砌又得到进一步加强而显得尤为突出。因此 ，对其特殊性的研究 ，则有助于对森林生态功能
认识的进一步提高 ：
黄土高原 其棵厚、疏松，有着巨大储水容量的土壤基础，降雨量小而蒸发量大的干旱气候条件 ，构成
了它独特的土壤、气候环境。在这种环境中所形成的森林，与其生存环境间有着自己特殊的相互作用方式，
具有不同于其它地域条件的特有水文效应功能。其中 ，林分对其森林土壤有效水分供给的作 用问题 ，就是
该区森林水文效应研窥所面临的一个特殊问题。
1 研究地区自然概况与试驻地状况
根据黄土高原气候特 ，本项研究试验主要布设在位于淘壑区南缘的陕西淳化县。该县位于 34 43 ～
35。D3 N，108 38 ～108。50 E；海拔 630～1809m。年平均气温 9．8℃，无霜期 184d；≥0"C积温 3899．2C，≥
10C的活动积温 3281c；太阳年辐射总量 504．34KJ／cm ，属暖温带季风气候。年平均降水量 600．6mm，多
集中于 7～9月 ，占全年降水量 53 。年地表径流深 58ram。地下水埋藏深遮 300m以上 。干燥度 ( 值)1．1
～ 1．38，属半湿润地区．森林草原植被带。土壤为黑垆土和褐土两十地带性土壤的过滤地带，面以非地带性
土壤黄绵土类为主 试验地基本状况见表 1。
衰 1 试验地荒垃与林地基本状况
Table1 The hati~|afevmat|~ of eIperl呲 n1毫l#ors 恤 w1dIand蚰d虹 thefores“and
。．。
@ ” ④ 。 “⋯ so 山 }@ po “ “
捌定区 蒸发 定匡 蒸发铡定区
(A)剖面示意围 (Bj平面示意
囤 1 地面蒸发与林朱蒸腾测定试验布设躅
F ．1 The seting chart of soil evaporatJot and tTee transpirarion meflsure plots
。)Measared domlrmnt tree@Litter@Plastic film insulation layer@Measuring tubes@Bare land @Original Sta of
forest land surface⑦None litter measuring a a(1itter was took of)(a)Evapo—transpiration measuring area(b)For
est land evaporation measuring rea(c)Bare]and evaporation measuring area(A)Sectional drawing(B)Plane f~ure
2 主要研究方法
荒坡、林地土壤水分年际变化厦林木年耗水量测定，分别按不同立地类型荒坡与不同树种林地，采甩
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6l6 生 态 学 报 l9卷
适于黄土高原林木蒸腾耗水与林地蒸发量分别测 定的实用方法—— “单株平衡法 设置定位观测点 ，安
装 400cm探测管 ，利用中子水分测定仪，20cm为一十层次 ，每周一次，常年定位观测
试验区具体布设如图 1所示 在林内以双层农用塑料薄膜建立无根隔离测定区 ，安装 中子仪测管 。保
持原有地面枯落物状况 ，便构成了林冠减少地面蒸发作用测定区 ；除去枯落物覆盖层，便构成了枯落物减
少地面蒸发作用测定区 将林木单株周 围隔离封闭 ，并与有枯落物覆盖之林地无根隔离 区相配合 ，便构成
了林木蒸腾耗水测定系统。
3 结果与分析
3．1 荒 (沟)坡与林地土壤水分年际变化分析
将各定位观测点数据按立地类型平均 ，以年际间较相近时间汇总 比较见表 2，并以油松为例作图 2。
衰 2 半温淘区甍坡与#地土壤水分年际变化
Table 2 Annual changes of soil moisture conlent in Id land and In forest land of the gully slops subhumld re~lon of
the L0曙s PI丑teau
*表内j剜定值均为 3十测点 ．每 3剽管的平均值 ，文中各表同此 ①Up position On north slops；②Low po~sit[on。n
north stops；@Low position On south slopsl④Chinese pine forest land；@Black locust forest land；@Mean；⑦Amount of
wam stored(ram)；@Annuat changes(ram)
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5期 孙长忠等 ：黄土高原“林分 自创性”有效水分供给体系的研究 617
由表 2可见 ，由于观测的前一年为丰水年，1993年春季测定时 ，阴阳向荒坡均较随后两年土壤含水量
为高 1993年为平水年，垒年降水 531．9mm，其中，5～10月降雨 444．4ram，7～9月雨季 降雨 201．0mm。到
1994年春季，阴坡上部立地在 0~200cm，阳坡下部在 o～140cm土层 间土壤含水量均较前年 同期有明显的
降低 ，阴坡下部 立地 各层次变化不 明显；o～320cm年 际储水增 量 阴坡上 、下部 与阳坡下 部立地 分 别为
一 52．3、一6．6和 一45．2ram‘同 处阴坡 上部 立 地类 型 的油 松、刺 槐林 地，储水 量 分 别 减少 了 47．4和
7．?mm 年际间降雨与蒸发相互作用探度，阴向荒坡主要发生在 220cm 以上 ，林地主要发生在 180cm以上
土层内‘阳向荒坡则在 140cm以上。
1993年为欠水年 ，1～lO月份降水 440．4mm，在测定的 4～lO月问降雨 408．8ram，特别是 7～9月雨季
降雨仅 120．5ram，加之高温，出现了严重的季节干旱 ，造成荒坡 (近裸地 )土壤水分的大量蒸发 ，虽经晚秋降
水 补充(10月份降雨达 88．5mm)，阴向荒坡上部立地由于原有含水量较高，蒸发潜力大 ，在干旱季节损失
水 量 过大 ，当年 降水 补给 探 度 仅达 100cm。阴向荒 坡 上、下 部 立地 年 际储 水 增 量分 别 为 一50．O和
一 16．9ram，油松、刺槐林地则分别为--45．4和+60．1mm。阳坡下部立地 在干旱季节虽也失去了一定量水
分 ，但 由于本身所含水量较低 ，下层土壤供水能力有限 ，难 以提供大量可供蒸发的水分 ，实际消耗水量并不
大 ，经晚秋降水补充后年 际储水增量为+27．8ram。1995年降雨状况与前一年相似 ，到年底时在 阴坡上 、下
部与阳坡下部立地土壤储水增量，较年初又有较大幅度的下降，分别为一63．4、-91．7和一57．5mm。
从 1 993年 5月到 1995年 11月，阴坡上 、下部与阳坡 下部立地土壤储水增 量分别为一165．7、一115．2
和 一74．9mm‘油松林地为+17．2mm。阴坡上、下部土地水分亏损量分别 是阳坡下部的 2．2和 1．5倍 。
为进一步分析林地与荒坡水分 收支的差异 ，将同处阴坡上部的荒坡与油松 、刺槐林地连续 3a各年初
与年末土壤储水量观测结果，汇总并作 圉(见表 3)。
衰 3 相同立地类型之荒垃噩林地土壤水分储量年际变化对比衰
TIble 4 ．a~mual c~ nges of soil water stm-ed in wild land m d in fec~t lin d at the s_晰 up position佃 necth slops site
type
A：平均窖积古水量( )A is soil moistare content in vo]ume~B|320cm土层内储水总量(mm)B is amoun【
w&ter stc~ed in 320cm．①Wild】and~ hlnese pine]~ores[1and：③Black locust forest land
由表 3可见，在连年降雨偏少的气候条件下，荒坡
蒸发量增大，土 壤水分储 量呈连 年下降趋势 。在 1993
年 的 5～11月问，在 320cm土层内，土壤水分储量减少
了 56．9mm；经 测定油 松、刺槐 林同期 蒸腾 量分别 达
386．3和 400．3ram，在此情况下，林地土壤储水量仅分
别下降了 24．2和 14．6mm。
在连续测定的 3a中，年终与年初相 比，荒坡土壤
储水量均表现为持续的下降趋势；林地 土壤储水量虽
在测定初期就恒低于荒坡 (其它原因造成 +另文详述)，
但各年内水分收支盈大于亏 ，年际问则基本平衡 或略
有盈余。表现出与荒坡裸地截然不同的水分收支关系
图 2 林地与荒坡水分小循环系挠 中各分量流向示意
Fig．2 The ment o each water item in the water
mini cycle systems of a forest land and a wild land
综合以上研究结果可见，在黄土高原半湿润区，虽然 降雨量较其它干旱地 区为高，但 由于巨大的蒸发
潜力，荒坡近裸地 在 320cm 土壤探度 内，储水总量年际间并未固植物 的很少利用而蓄积 ；在林地内虽然林
木垒年消耗了大量的水分 ，却亦并未出现土壤储水量的大幅度降低。荒坡与林地土壤水分收支若 以降雨的
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丰、欠年周期为时间单位计算+均会表现为相对的平衡关系。这样林木所消耗的水分来源途径问题，则构成
了研究的焦点。
3．2 林地有效水分来源途径分析
黄土高原由于其特殊的地貌特征，降雨几乎是林地土壤水分的唯一来源。且经大量研究 “⋯ 及上文
分析证明．黄土高原土壤水分无侧向径流和睬层渗漏。现就林地 内、外(荒坡)各 自水分收支平衡关系(参见
图 2)分析如下
3．2 1 林外棵地水分收支平衡关系分析 如图 4所示 ．若将林外荒坡(近棵地 ，可忽略植物蒸腾作 用)测
定 区，作为一个完整的水分小循环系统看待 ．则在一定时段 内，水分平衡关系为 ：土壤储水增量(△ )一降
雨 量(P1)+系统外径流输入量(RO )一系统内径流输出量 (R01)一地面蒸发量(E)，即 zSW=P1+R0。一
R0 一 E
在黄土高原地 区，虽然蒸发潜势远大于降雨量，但地面蒸发量又受到降雨量 (-k壤水分供给量)的强烈
制约。若 年降雨的丰、欠周期为单位，则初、末期土壤水分收支基本平衡．土壤水分增量则近似为零 叫 )，
即 △Ⅳ一O，则：P1+RO2一R0 一E 0
若将一个坡面整体作为一个系统来研究，则就此坡面来说 ，可排除外来径流对水分平衡关系的影响，
即 R02—0，则：
P1一 E + RO (1)
3．2 2 林地水分收支平衡关 系分析 将林分及其林地土壤环境 ，作为一个研 究系统 。。+则系统内水分
平衡关系为：林地土壤水分收入量(△ 1)一降雨量(P2)一林冠截留量(J)一枯落物截留量( 1)一系统内地
表径流输出量(ROf )+系统外地表径流输入量(RO )。即 ： ’ ·
zSW 1一 P2——I——Li——ROf — -ROf2
林地土壤水分支出量(△ 2)一林分蒸胯量(T)+林地蒸拨量(En 。即：,2W2~T+置r。
根据林地水分收支保持基本平衡的营林要求，即 zSWl~．zSW2，则 ：
P2一 I— Li—ROf】+ R0厶 一T + E 。
同理 ， 一个坡面整体作为一个研究系统 ，即 R0 一o，则 ：
P2一 T + Ef+ I+ Li+ ROf (2)
由于枯落物层覆盖．林内降水接纳与蒸发作用面移至枯落物表层。在枯落物层截留与阻止土壤蒸发的
双重水文效应作用下，地面水分收支的物理过程较原棵地发生了显著的变化。在 枯落物表层为蒸发面的
林内，真正意义上的地面蒸发量即式(2)中的 与枯落物本身的蒸发量常难 以区分 。因此，在研究林 内整
体水分 收支关系时．可将枯落物层与林地土壤作为一个有机整体来分析 。这伴 ，不但简化测定过程 ，减步误
差．还简化分析过程 。因此 ．式 (2)中的 _^ 可用枯落物表层蒸发量 ( 1)代替 ，即 1一 + ，则 ：
P2一 T + 】+ J+ ROf (3)
从理论上来说，在同一地区相同时段内，林冠上(P2)与林外(旁)荒坡(P1)所获得的大气降雨．其数量
应相近 (等)，即 P2一Pl。因此 ，根据式(1)、(3)，推导出林分内、外水分小循环系统内各分量间 ，存在着如下
数量关系：
丁 + Ef + I+ ROft— E+ RO
即 T一 (E一 I)+ (RO】一 ROfI)一 j；
令 一 E一 】．△R0 一 R0 一 ROf】}则 rT一 + △R0 一j (4)
即林分蒸腾量(丁)+在数值上等于林分 内、外 地面 蒸发量之差(△E)与地表径流差值(△舳 )之和 ，再
减去林冠截 流量 (D。
由此可见．林分蒸腾所消耗的水分 ，源于林内环境改变后 ，同荒坡相 比所减少的地表蒸发量和径流量
4 林木“自创性”有效水分供给体系假说的提出
式(4)虽表示为林分的水分燕腾数量(平衡)关系，但在黄土高原地 区，由于干旱的气候及土壤条件 ，林
术的蒸腾耗水量强烈地受到林地土壤可供给水量的制约 ，二者有着相对的平衡关系。因此 +式 (4)从本质上
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5期 孙长忠等 ：黄土高原“林分 自创性”有效水分供给体系的研究 619
来说 ，其实际含义则表示了林地所能供 给林木蒸腾 (生长)所需要的有效水量 ，即林地 的有效水分供给潜力
(avaiLabLe water potentialities缩写为 AWP)。
为了更 明确地表示这种有效水分供给潜力，并与林分蒸腾量相区别，令 ^ 一丁，则 ：
AW P — AE + △R0 一 (j)
式 (5)称为“林地有效水分潜力方程 。由式 (5)可以清楚地看到 ，dE是由于林冠遮蔽及枯落物覆盖 ，而
造成 (带来)的林分内外地面蒸发量的差值。即由于林冠及枯落物之综舍作用 ，减步地面水分无效消耗(蒸
发)后所增加的有效水量 ； R0亦是由于枯落物对径流的阻滞和林地土壤渗透性增强等林分环境改变，降
低降雨径流 (量)而增加的土壤有效储水量 因此 ，林地有效水分供给潜 力，并非原裸地之固有特性 ，而是一
种 由于林分的存在 ，林木对 自身生存环境的改造而获得的能力 ，即林分“自创性 能力 且这种能力与林分
状况密切相关 ，并随着林木的生长 ，林 内环境的改变 ，而处于动态变化之中
4-1 林分“自创性 有效水分供给潜力的测定
由以上分析可见，林分 自创性”有效水分供给潜力 ，主要是 由林冠和林地枯落物等林分环境对林 由降
雨有效地保持 ，减少蒸发和径流的无效消耗所获得的 。因此 ，其潜力大小主要取决于林冠和枯落物对林地
无效水分消耗的影响能力 对其进行定量测定，则是潜力研究、评价的基础和中心
4-1-1 林 冠遮蔽的水文效应 在林内(郁 闭度 0．8左右 )设置地面蒸发测定区，因该 区内无植物根系 (已
隔离)，无枯落物覆盖 (已除去，见图 1)，则测定时期内的水分增量 ，即由于林冠的遮蔽作用而减少的地面蒸
发量 。林分内、外 (荒鹱)同期土壤水分增 量之差值 ，即反映了林冠的 自创 能力。现将 阴、阳坡下部立地类
型 ，林 内与荒鹱测定结果汇总列于表 4、5。
由表 4可见，阴坡刺槐林 内地面蒸发测定区在林冠的遮蔽下，测定时期 内水分 收入大于支出。在 0～
320cm测定范围内，¨ 月份土壤水分储量较 5月份增加了 56．5mm。但在相邻的荒坡测定区，土壤水分储
量却减少 了 3．0ram
裹 4 阴城村槐#内外地西薰发耐定区土曩水分年内(1993年)壹化比较 -
Table 4 Changes of soil moisture~ nlent．n the soil evaporation measuring plots of ta staud land and in a wi ld land 0n
the sallle aorth gully slops ta 1993
*平均值为 320era深度内全部层次均值 ，文内各表格同此。① (眦n)
裹 5 阳城村槐#内抖地面薰发 定区土曩水分年内(1993年)变化比较
Table 5 Changes of soil moisture in the soil evaporation measuring plots of in_stand land and in_wild land 0n the s口lne
south gully slops in 1993
在阳坡剌槐林内蒸发测定区(见表 5)，土壤水分储量 11月份较 5月份增加了 56．0mm。但相邻荒坡却
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620 生 态 学 报 19卷
减少了 56．5mm
从以上测定结果可见，由于林冠对林 内蒸发环境的改变，使 同一坡 向林分内地面蒸发强度较林外荒坡
大幅度降低 ，出现了水分积累现象。
由表 4、5还可见 ，在测定期间阴、阳坡 向荒坡土壤水分储 量虽均 出现 了亏损现象 ，但幅度差异较大 阴
坡仅亏损 了 3．Omm，阳坡却亏损了 56．5mm，是阴坡的 18倍之多。但在刺槐林 内测定区t阴、阳坡向均表现
为水分储量的增加。阴坡净增 56 5mm；阳坡亦达到 了 56．Omm。由此可见 ，阴、阳坡 向间土壤水分蒸发强度
上固有的较大差异．由于林冠的遮蔽等作甩．而得到了有效地降低与调和 。林冠对 降低地面蒸发的作甩 ，由
此亦可见一斑 。
林冠的 自创 能力，可用相应立地条件下，林内蒸发测定区水分增量与林外棵地测定区水分增量之差
表 示。测 定结 果为：阴 向沟坡上 部油松 林 为 126．7mmI阴 向沟坡 上、下坡 位刺 槐林 ，分 别 为 145．1和
59．5mmI阳坡下部刺槐林为 112．5mm。
4．1．2 林 内枯落物 的水文效应探讨 以“单株平衡法 之蒸发测定 区设置方法(参 见图 1)，分别布设
有、无枯落物覆盖之土壤水分蒸发测定区。以同期两个测定区水分增量之差值，作为枯落物减步土壤蒸发
的量化指标。经作者在油橙林内测定，枯落物层减少地面蒸发，保持土壤水分的正效应t与它减少水分进入
土壤的截 留负效应，即双向综合作用结果 ，是一正效应。在 1993年 6～11月份的测定期 间，测定 区土壤水
分储量增加了 23．7mm。
由以上初步研 究结果可见 ，在蒸发潜力远大于降雨量的黄土高原干旱条件下，林分以其庞大的林冠遮
蔽作甩，创造 了林 内低温、高湿的森林环境；以其大量的枯枝落叶，构成 了森林土壤深厚的枯落物层口。^“ 。
从而使原造林前裸露土壤的水分循环过程 ，发生了根本 的变化．并因此 为 自己的生存，创造了有利的水分
供给环境。因此认为 ，黄土高原林地土壤有效水分，是由于林木的存在与利甩而获取的。具有“甩则生，弃则
失，不积累 ，可提高 的基本属性 。林分这一“自创性 作甩 ，在黄土高原这一特殊地区．具有其它生态功能所
无与伦比的特殊意义。是人们认识该 区人工林环境效应的基本出发 点。
4．2 林分“自创性”有效水分供给潜力的初步评价
由于林地有效水分供给潜力，是由林分“自创”的，因而其数值大小与林分状况及林内环境，诸如树种
组成 、郁闭度、林冠厚度、枯落物层厚度及分解状况等有着密切 的关系。因此 ，林分“自创性”有效水分供给
潜力的研 究，是一个涉及 因素众多的复杂问题 需经一定时期和较多人力、物力的投入 ，才能获得客观满意
的结果 。
在阳向沟坡上、下部(坡)位和阴向沟坡 ．刺槐林 (23年生)分别为 220．6、291．6和 340．7mm。在 阴向沟
坡 ，油松林(20年生)为 386．9mm。
4．3 黄土高原林木“自创性”有效水分供给体系假说提出的意义
林木“自创性”有效水分供给假说 的提出，从一个全新 的角度 ，展现并揭示了黄土高原森林植被存在的
客观实际意义，就在于它首先创造了 自身生存的水分环境，并将无储蓄可能 ，通常 以流失 、蒸发形式 无效消
耗的有限降水资源 ，与无法储存的光能资源 ，实现了有机地结合，积累成了宝贵的财富。
林分“自创性”有效水分供给学说 ，不仅在黄土高原森林水文研究中，具有开拓新思路的作用，且在造
林学的理论与实践上，它对于进一步认识黄土高原林地生产 力的本质(为林地水分生产力)，评价其潜力 ，
亦将提供新的理论依据。同时，对于诸如造林整地等技术措施之作甩，首先在于它创造与提高林地生产潜
力之实质的新认识 ，对进 一步增强造林整地意识 ，提高整地质量 ，亦将具有积极地促进作用。作为重要的理
论依据 ，对认识造林密度的确定和种植点的配置 ，是利用立地原有 的水分供给潜力．迅速形成森林环境并
尽早发挥其“自创”能力的特殊生态作用及林学意义I特别是对于树立种 植点配置 是人为地提高林地生产
力的新认识 与新思想，将具有深刻的影响。此新认识的树立 ，将在很大程度上改变不分立地条件 ，一律强调
均匀分布的传统思维定式。按“自创性 假说 ，在黄土高原降雨不能满足林木生长基本需求的地区造林 ，就
一 个坡面来说，林木布局应确立以非均匀式带状配置为主体的设计 思想 ；就 一个较大 区域整体而言t在恢
复植被工作中．亦应确立因地制宜 ，团块分布的空间格局。鄢种期望坡坡变林海 的意愿和见地就造林 的做
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5期 孙长忠等 ：黄土高原“林分 自创性”有救水分供给体系的研究 62]
法 ，是 不现实和不可取的 。
5 结论
(1)在黄土高原半湿润区阴、阳向荒坡及阴坡上部油船林地 ，在平水年降雨与水分蒸发相互作用分别
主要发生在 0~220cm、0~140cm和 180cm 以上深度范围。在所观测的 3a中 ，在 0～320cm 的测定深度内，
阴坡上、下部与阳坡下部立地土壤储水增量分别为一165．7、一115．2和 一74．9ram，未出现蓄积和 向深层移
动现象 ；油松、刺槐林地 却在林 术每年 蒸腾消耗大量水分 (达 380mm 上)后 ，分别增 加储水 量 1 7．2和
52．4ram(2a)．年际收支均基本平衡或略有盈余 林地与荒坡表现出截然不同的水分收支关系。
(2)林术生长所消耗的水分 ，主要来源于森林本身对其原有水分环境的改造作用 ．即由林冠遮蔽及枯
落物覆盖等作用，对地面蒸发的降低和对林地径流的减少所增加的有效水量。黄土高原林地有效水分供给
体 系，是一十林分。自创性 ’“自我供给”系统，其潜力可用 林地 有效水分潜力方程 AWP一 E+△R0一J
加以表达和计算 。
(3)黄土高原林地有效水分具有“用则生 ，弃则失，不积 累，可提高”的基本属性 。其供给潜力的大小 ，受
林分结掏特征、林地状况等多种因素的影响而处于动态变化之中 初步测定结果为；在 阳向沟坡上 、下坡位
和 阴 向沟坡，刺槐 (23年 生)林 地分别 为 220．6、291．6和 340．7ram。在 阴 向沟坡 ，油松林 (20年 生)为
386．9ram 。
(4)林冠的遮蔽作 用，不仅减少 了林 内水分无效 消耗 ．且使坡向间固有之地面 蒸发强度(潜力)的较大
差异 ，得到了有效地降低与调和 ．并使其趋于一致
(5)林分。自创性”有效水分供绐假说的提出与建立 ，将从一十新的角度，展现并揭示黄土高原森林植
被存在的客观实际意义。它不仅对黄土高原森林水文生态效应，且对该 区森林培育学的理论研究，将开拓
新的思路
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