全 文 ：第 wu卷 第 tu期
u s s y年 tu 月
林 业 科 学
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湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应
及其影响因素分析 3
曹 云 黄志刚 欧阳志云 郑 华 王效科 苗 鸿
k中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室 北京 tsss{xl
摘 要 } 对马尾松林的穿透雨 !林冠截留和树干流的水文效应进行监测 o并对其影响因素进行初步分析 ∀结果表
明 }降雨主要集中在 x ) {月 o期间穿透雨量 !林冠截留量和树干流量分别占全年分配量的一半以上 ∀穿透雨量 !树
干流量和林冠截留量与降雨量显著正相关 o而穿透雨率和树干流率随着降雨强度的增加而升高 o但截留率逐渐降
低 ∀马尾松林穿透雨量最大值出现在最大雨量级k ∴|s1s °°l和 v1s ∗ w1s °°#«pt雨强范围内 ~但是截留率最大值
出现在最小的雨量级k  ts1s °°l和  t1s °°#«pt雨强范围内 ~树干流率最大值出现在中等雨量kys1s ∗ zs1s °°l
和 u1s ∗ v1s °°#«pt雨强范围内 o显然降雨特征是影响马尾松林内雨的关键因子 ∀林下穿透雨率存在明显的空间
异质性 o靠近树干的林冠内部穿透雨率高于林冠外部 o而且空间异质性随着降雨量的增加而降低 ∀马尾松树干流
与胸径及冠层面积呈极显著正相关 ∀
关键词 } 马尾松林 ~降雨再分配 ~截留 ~树干流 ~穿透雨
中图分类号 }≥ztx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyltu p sstv p s{
收稿日期 }ussx p tu p tv ∀
基金项目 }国家自然科学基金委创新群体项目kwsvuttstl和国家自然科学基金资助项目kvsuvss|sl ∀
3 欧阳志云为通讯作者 ∀
Εχοpηψδρολογιχαλ Εφφεχτ οφ Πινυσ µασσονιανα Χανοπψ ανδ ΙτσΙνφλυενχε Φαχτορσ
ιν Ζηανγϕιαϕιε οφ Ηυναν Προϖινχε
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k Στατε ΚεψΛαβορατορψοφ Υρβαν ανδ Ρεγιοναλ Εχολογψo Ρεσεαρχη Χεντερφορ ΕχοpΕνϖιρονµενταλΣχιενχεσo ΧΑΣ Βειϕινγ tsss{xl
Αβστραχτ } ׫µ²∏ª«©¤¯¯o¦¤±²³¼¬±·¨µ¦¨³·¬²± ¤±§¶·¨°©¯²º¬± Πινυσ µασσονιανα©²µ¨¶·º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §}⁄∏µ¬±ª
·«¨ °²¶·µ¤¬±©¤¯¯ ³¨µ¬²§©µ²° ¤¼·² „∏ª∏¶·o·«¨ µ¤·¬²¶²©·«µ²∏ª«©¤¯¯o¦¤±²³¼¬±·¨µ¦¨³·¬²±¤±§¶·¨°©¯²º ¤¦¦²∏±·¨§©²µ·²·¤¯ ¤°²∏±·
µ¤¬±©¤¯¯ º¨ µ¨ °²µ¨ ·«¤± «¤¯©q׫¨ µ¤¬±©¤¯¯µ¨§¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²© Πqµασσονιανα º¤¶¦¯²¶¨ ¼¯ µ¨ ¤¯·¨§º¬·«³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶q
׫¨ ·«µ²∏ª«©¤¯¯o¬±·¨µ¦¨³·¬²± ¤±§¶·¨°©¯²º ²© Πqµασσονιανα ³²¶¬·¬√¨ ¼¯ µ¨ ¤¯·¨§º¬·«³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¤°²∏±·q˜±§¨µ§¬©©¨µ¨±·µ¤¬±©¤¯¯
¬±·¨±¶¬·¼ √¨¨ ±·¶o·«¨ µ¤·¬²¶²©·«µ²∏ª«©¤¯¯ ¤±§¶·¨°©¯²º ¬±¦µ¨¤¶¨§o¥∏·¬±·¨µ¦¨³·¬²±µ¤·¨ §¨¦µ¨¤¶¨§¤¶µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼¬±¦µ¨¤¶¨§q
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¶·¨°©¯²º µ¤·¨ ¤³³¨¤µ¨§¬±·«¨ ys1s ∗ zs1s °°µ¤¬±©¤¯¯¤°²∏±·¤±§u1s ∗ v1s °°#«pt µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼q׫µ²∏ª«©¤¯¯µ¤·¨ ¥¨ ²¯º
·«¨ ¦¤±²³¼ «¤§¦¯¨ ¤µ¯¼ ¶³¤·¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ¤±§·«µ²∏ª«©¤¯¯µ¤·¨ ¤·³²¶¬·¬²±¶¦¯²¶¨¶··²·«¨ ·µ¨ ¶¨ º¤¶«¬ª«¨µ·«¤± ·«²¶¨ ∏±§¨µ·«¨
³¨µ¬³«¨µ¤¯ ³¤µ·q ≥³¤·¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©·«µ²∏ª«©¤¯¯ µ¤·¨ ¥¨ ²¯º ·«¨ ¦¤±²³¼ k¬q¨ qo·«¨ ≤∂ ²©·«µ²∏ª«©¤¯¯ µ¤·¬²l §¨¦µ¨¤¶¨§ º¬·«
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Κεψ ωορδσ} Πινυσ µασσονιανα~µ¤¬±©¤¯¯µ¨§¬¶·µ¬¥∏·¬²±~¦¤±²³¼¬±·¨µ¦¨³·¬²±~¶·¨°©¯²º ~·«µ²∏ª«©¤¯¯
森林和水是森林生态系统的重要组分 o而林冠对降水的再分配功能是森林生态系统水文生态功能之一 o
具有重要的水文生态意义k邓世宗等 ot||s ~周光益 ot||zl ∀穿透雨 !树干流和林冠截留在森林生态系统的水
文循环和水量平衡中占有极其重要的地位k刘世海等 oussx ~∂¤± ετ αλqousst ~⁄²°¬±ª² ετ αλqot||w ~Šq°¨ ½ ετ
αλqousstl ∀森林的存在引起生态系统内降雨时间和空间分布的变化 o同时森林管理措施和土地利用类型的
转变 o也将会对林地水文过程及其流域水资源利用产生显著性的影响k≥·¨§±¬¦®ot||y ~≥∏± ετ αλqoussu ~„¥²¤¯
ετ αλqot|||l ∀所以关于森林水文作用的研究已成为森林生态学 o森林水文学以及水资源利用等研究中的重
要组成部分k≤µ²¦®©²µ§ ετ αλqousss ~⁄∏±®¨ µ¯¨ ¼ ousss ~王彦辉 ousstl ∀
马尾松k Πινυσ µασσονιαναl是我国松属树种中分布最广的一种 o也是我国亚热带湿润地区典型的针叶乡
土树种 o马尾松以其适应能力强 !耐干旱 !耐贫瘠而被广泛用于荒山植树造林 o是南方山地丘陵区群落演替的
先锋树种 o具有较高的经济生态价值k莫江明等 oussu ~项文化等 oussu ~武红敢等 ot||{l ∀马尾松林的面积
和木材蓄积量均占全国针叶林树种的首位 o是我国南方最具代表性的森林类型之一k肖祥希 ousssl ∀
虽然对马尾松林林冠水文作用已有较多的研究k唐常源 ot||u ~杨茂瑞 ot||u ~李飞等 ot||y ~莫江明等 o
ussul o但是关于林冠对降雨再分配在不同雨量和雨强下的变化 o以及林下穿透雨空间变化特征等方面 o很少
深入探讨 ∀所以本文对马尾松林的穿透雨 !树干流 !截留等水文特征进行定位观测 o探讨了马尾松林降雨再
分配的变化和影响因素 o以及林下水分输入的空间异质性 o为马尾松林地水量平衡以及小流域森林水文功能
机理研究提供基础数据和理论依据 ∀
t 试验区概况
试验选在湖南红壤区国家长江防护林生态效益监测站内进行 o位于湖南省张家界市慈利县ku|βvsχ ‘o
ttsβtsχ ∞l o沟口海拔 uts ° o最高峰 |tz1w °∀母岩主要为板页岩 !石灰岩 o土壤为山地红壤和黄壤 o整个小流
域面积为 v ®°uk李锡泉等 oussvl ∀试验区处于亚热带湿润季风气候区 o年均降雨量 t vwz1s °° oz ) |月降雨
量占全年的 wz1x h o年均气温 ty1z ε o无霜期 uy| §k张维涛等 ot||wl ∀
通过人工造林和封山育林方式 o目前该流域主要植被类型有 }马尾松林 !樟树k Χινναµοµυµ χαµπηοραl
林 !杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl林 !杜仲k Ευχοµ µια υλµοιδεσl人工林 !油桐k ςερνιχια φορδιιl人工林以及一些
杂灌林 o其中防护林占 yx1u h o用材林占 tz1v h o经济林占 tz1x h k李锡泉等 oussvl ∀
马尾松林样地林龄为 ux年 o土壤为红壤 ∀乔木层盖度 |s h o平均胸径为 |1x ¦°o树高为 {1u ° o冠幅
u1zs ° ≅ u1{u ° o冠层厚度 v ∗ x ° ~灌木层盖度 tx h o以油茶k Χαµελλια ολειφεραl为主 o平均高度 t1x ° o冠幅
s1zz ° ≅ s1zt ° ~草本盖度为 tx h o以铁芒萁k ∆ιχρανοπτερισλινεαρισl !淡竹叶k Ηερβαλοοπηατηεριl等占优势 ∀
u 研究方法
本试验从 ussw年 z月到 ussx年 |月 o在典型马尾松林内布置测量仪器 o雨后进行测定 ∀
211 林外雨测定
利用小流域原有气象站的虹吸式自记雨量计和自动气象站k • ¤·¦«⁄²ª ²§¨¯ |ss∞× • ¤¨·«¨µ≥·¤·¬²±¶o
≥³¨¦·µ∏°o˜ q≥ q„l测定林外雨 ∀
212 林内穿透雨的测定
根据马尾松林冠分布特征 o在林下不同位置随机布置自制雨量桶kws个雨量桶 o每个桶的截面积为
{s{1| ¦°ul o为了避免灌木及草本植物对穿透雨的影响 o雨量桶距离地面不低于 t ° o雨后测定穿透雨体积
k¦°vl o然后换算成雨量深k°°l ∀
213 树干流的测定
按马尾松林的径级和数目的多少来划分 o共选择代表性植株 t{株 o在树干基部 xs ∗ tvs ¦°处 o将剖开的
聚乙烯塑料管螺旋状嵌入树干四周 o并将其导入下部的容器 o收集树干流量 ∀同时按每棵树的林冠投影面积
换算成单位面积的树干流量 ∀
214 林冠截留量
采用水量平衡法 o计算截留量 o公式为 Ι € Πp k Τ n Σl o式中 }Ι 为林冠截留量k°°l ~ Π为林外降雨量
k°°l ~ Τ为穿透雨量k°°l ~ Σ为树干流量k°°l ∀
215 数据分析
使用 ≥°≥≥ tt1s统计软件对数据进行分析 ∀
v 结果与分析
311 降雨特征
该流域降雨量的季节分配不均匀k图 tl o降雨主要集中在 x ) {月 o其降雨量达到了 {{{1z °° o占年降雨
量的 xv1z h ∀从降雨强度的分级可以看出k图 ul o低降雨强度的降雨次数多 o雨量多 o而高降雨强度的降雨
次数少 o雨量相对较少 ∀v1s ∗ w1s °°#«pt雨强的降雨最多 o降雨量为 wtx1z °° o占总降雨量的 ux1t h ~ 
wt 林 业 科 学 wu卷
图 t ussw年 {月到 ussx年 {月降雨量
ƒ¬ªqt •¤¬±©¤¯¯©µ²° „∏ª∏¶·ussw·² „∏ª∏¶·ussx
w1s °°#«pt雨强的降雨次数占总降雨次数的 zx1s h o降雨量达到了
t uvx1t °° o占总降雨量的 zw1y h ∀从雨量分级来看k图 vl o ws1s
°°的降雨出现频率为 zt1u h o降雨量为 zss1w °° o占总降雨量的
wu1v h ~尽管 ∴|s1s °°降雨出现的频率仅为 x1{ h o但是其降雨量
占总降雨量的 uz1w h ∀因此 o该流域降雨主要集中于 x ) {月 o以雨
强  w1s °°#«pt !雨量  ws1s °°的降雨为主 o但是高降雨强度和大
雨量的降雨依然存在 ∀
312 穿透雨量
穿透降雨量的大小不仅与林型 !林分密度有关 o也受大气降雨量
及强度的制约k张一平等 oussv ~≤«¨ ±ª ετ αλqoussul ∀从图 w可见 o实
验期间马尾松林穿透雨量累计最大值出现在 x月 o最小值出现在 tu
月 oussx年 x月到 {月的穿透降雨量为 xwt1x °° o达到总穿透降雨
量的 xu1y h ∀穿透雨量的月变化与降雨量的变化趋势一致 o二者相关性达到了极显著水平k Π s1sstl ∀马
尾松林的穿透雨量k°°l与降雨量k°°l之间存在明显的线性关系k图 xl o方程 Ψ € s1zwz t Ξ p t1uvs y o
Ρu € s1|zu w oΝ€ xskΨ为穿透雨量 oΞ为降雨量l ∀马尾松林穿透雨率也受到降雨强度的影响 o基本随雨强
的增加而增加k图 yl ∀
图 u 不同雨强分级下的雨量及其频率
ƒ¬ªqu •¤¬±©¤¯¯¤°²∏±·¶¤±§¬·¶©µ¨ ∏´¨±¦¬¨¶∏±§¨µ
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图 v 不同降雨量分级下的雨量及其频率
ƒ¬ªqv •¤¬±©¤¯¯¤°²∏±·¶¤±§¬·¶©µ¨ ∏´¨ ±¦¬¨¶∏±§¨µ
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图 w 穿透雨量的月变化
ƒ¬ªqw ²±·«¯¼ ¦«¤±ª¨¶²©·«µ²∏ª«©¤¯¯ 图 x 穿透雨量与降雨量的关系
ƒ¬ªqx • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±·«µ²∏ª«©¤¯¯¤±§µ¤¬±©¤¯¯
xt 第 tu期 曹 云等 }湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应及其影响因素分析
图 y 穿透雨率与降雨强度的关系
ƒ¬ªqy • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±·«µ²∏ª«©¤¯¯µ¤·¬²
¤±§µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼
图 z 不同树干距离内的穿透雨率变化
ƒ¬ªqz ׫µ²∏ª«©¤¯¯µ¤·¬²¶¤·§¬©©¨µ¨±·§¬¶·¤±¦¨¶¥¨·º¨¨ ±
¶·¨° ¤±§¶¤°³¯¬±ª¶¬·¨
图 { 穿透雨率变异系数与降雨量的关系
ƒ¬ªq{ • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ≤∂ ²©·«µ²∏ª«©¤¯¯
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图 | 树干流量的月变化
ƒ¬ªq| ²±·«¯¼ ¦«¤±ª¨¶²©¶·¨°©¯²º
马尾松林下穿透雨具有明显的空间异质性k图 zl ∀从林冠的内部向外 o穿透雨率逐渐减小 o而且方差分
析也显示 o距树干不同距离的穿透雨率具有显著的差异k Π s1sxl ∀靠近林冠内部的平均穿透雨最高 o是外
部雨量的 t1w倍 o而且穿透雨的空间异质性k穿透雨率的变异系数l随着降雨量的增加先升高后降低 o在 vs1s
°°左右的降雨量下 o穿透雨空间异质性达到最大 o之后随降雨量增加 o穿透雨的空间异质性降低 o林下穿透
雨变化减小k图 {l ∀
313 树干流量
从树干流量的月变化可以看出k图 |l oussx年 x月的树干流量最大 |1{ °° oussw年 tu月最小 s1v °° o
而且 ussx年 x ) {月的树干流量占全年树干流量的 y{1y h ∀树干流量月变化与降雨量呈显著相关k Π 
s1sstl ∀树干流量k°°l与降雨量k°°l存在明显线性关系k图 tsl o回归方程 }Ψ€ s1su| t Ξ p s1twt oΡu €
s1|uy x oΝ€ xskΨ为树干流量 oΞ为降雨量l ∀树干流率与降雨强度也呈正相关性kµ€ s1xt oΠ s1sxl o随着
雨强的增加而逐渐升高k图 ttl ∀
为了检测马尾松胸径和冠幅面积对树干流的影响 o本研究将每 °°降雨的树干流量与 u个因子进行了
相关分析 o结果表明胸径kρ€ s1{t oΠ s1stl和冠幅面积kρ€ s1{z oΠ s1stl均与树干流呈极显著正相关 o即
树干流随着胸径和冠幅面积的增加而增加k图 tu otvl ∀可能是因为马尾松胸径与冠幅面积呈显著的正相关
kρ€ s1{u oΠ s1stl o也就是随胸径的增加 o冠幅面积增加 o进而提高树干流量 ∀
314 林冠截留量
从马尾松截留量的月变化可以看出k图 twl o截留量最大值出现在 ussx年 x月 o截留量最小值出现在 t
月 ∀ussx年 x ) {月马尾松截留量为 uus1y °° o占全年截留总量的 xx1w h ∀截留量与降雨量相关性达到极
yt 林 业 科 学 wu卷
显著水平k Π s1sstl o而截留率与降雨量也具有显著的负相关性k Π s1sxl ∀马尾松截留量与降雨量存在
明显线性关系 o随着降雨量增加 o林冠截留量呈上升趋势k图 txl o但是截留率随着降雨强度的增加而降低
k图 tyl ∀
图 ts 树干流量与降雨量的关系
ƒ¬ªqts • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¶·¨°©¯²º ¤±§µ¤¬±©¤¯¯
图 tt 树干流率与降雨强度的关系
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µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼
图 tu 树干流与冠幅面积的关系
ƒ¬ªqtu • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¦µ²º± ¤µ¨¤¤±§¶·¨°©¯²º
图 tv 树干流与胸径的关系
ƒ¬ªqtv • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± §¬¤° ·¨¨µ¤··«¨ ¥µ¨¤¶·
«¨¬ª«·¤±§¶·¨°©¯²º
图 tw 截留量的月变化
ƒ¬ªqtw ²±·«¯¼ ¦«¤±ª¨¶²©¬±·¨µ¦¨³·¬²±
图 tx 截留量与降雨量的关系
ƒ¬ªqtx • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±¬±·¨µ¦¨³·¬²±
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zt 第 tu期 曹 云等 }湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应及其影响因素分析
图 ty 截留率与降雨强度的关系
ƒ¬ªqty • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±¬±·¨µ¦¨³·¬²±µ¤·¬²
¤±§µ¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼
315 马尾松林对降雨的再分配
在测定期内kussw年 z月到 ussx年 |月l o共测定降雨 xu
场 o降雨量达 t {wt1| °°∀从马尾松林对降雨的再分配状况
可以看出k表 t !ul o对于不同雨量级 o在降雨量最多的 ∴|s1s
°°的雨量级中 o穿透雨量kvwu1s °°l !穿透率kzx1u h l !截留
量ktst1| °°l和树干流量kts1{ °°l均达到了最大 o但是截留
率在最小雨量级中k  ts1s °°l达到最大kxx1s h l o树干流率
在 ys1s ∗ zs1s °°雨量级中到达最大kv1x h l ∀对于不同的
降雨强度k表 ul o在中等雨强kv1s ∗ w1s °°#«ptl并且雨量最
多kwvs1z °°l时 o穿透雨量kvsu1t °°l !截留量kttz1z °°l和
树干流量ktt1s °°l均达到了最大 o这说明降雨量是影响林内
雨分配的关键因子 ∀
表 1 不同雨量级降雨在马尾松林内的分配
Ταβ .1 Ραινφαλλ διστριβυτιον υνδερ διφφερεντ ραινφαλλ αµ ουντ ρανγεσιν Π . µασσονιανα φορεστ
雨量级
•¤¬±©¤¯¯
µ¤±ª¨¶Π°°
雨量
•¤¬±©¤¯¯
¤°²∏±·Π°°
降雨次数
•¤¬±©¤¯¯
·¬° ¶¨
穿透雨 ׫µ²∏ª«©¤¯¯ 截留 Œ±·¨µ¦¨³·¬²± 树干流 ≥·¨°©¯²º
穿透雨量
׫µ²∏ª«©¤¯ Π¯°°
比率
•¤·¬²Πh
截流量
Œ±·¨µ¦¨³·¬²±Π°°
比率
•¤·¬²Πh
树干流量
≥·¨°©¯²ºΠ°°
比率
•¤·¬²Πh
 ts1s xs1y { uu1v ww1t uz1{ xx1s s1x t1s
ts1s ∗ us1s t{u1s tv tuv1t yz1y xy1t vs1{ u1{ t1x
us1s ∗ vs1s uuu1| | tyz1y zx1t w|1{ uu1w x1x u1x
vs1s ∗ ws1s uwz1y z txw1z yu1x {{1v vx1z w1y t1|
ws1s ∗ xs1s uuz1z x tzs1| zx1s xt1t uu1x x1z u1x
xs1s ∗ ys1s uut1v w tyw1x zw1v w|1y uu1w z1u v1v
ys1s ∗ zs1s yz1z t vv1u w|1t vu1t wz1x u1v v1x
zs1s ∗ {s1s p p p p p p p p
{s1s ∗ |s1s tyz1v u tt{1x zs1{ wv1z uy1t x1t v1t
∴|s1s wxw1{ v vwu1s zx1u tst1| uu1w ts1{ u1w
表 2 不同雨强级降雨在马尾松林内的分配
Ταβ .2 Ραινφαλλ διστριβυτιον υνδερ διφφερεντ ραινφαλλιντενσιτψ ρανγεσιν Π . µασσονιανα φορεστ
雨强
•¤¬±©¤¯¯¬±·¨±¶¬·¼Π
k°°#«ptl
雨量
•¤¬±©¤¯¯
¤°²∏±·Π°°
降雨次数
•¤¬±©¤¯¯
·¬°¨
穿透雨 ׫µ²∏ª«©¤¯¯ 截留 Œ±·¨µ¦¨³·¬²± 树干流 ≥·¨°©¯²º
穿透雨量
׫µ²∏ª«©¤¯ Π¯°°
比率
•¤·¬²Πh
截流量
Œ±·¨µ¦¨³·¬²±Π°°
比率
•¤·¬²Πh
树干流量
≥·¨°©¯²ºΠ°°
比率
•¤·¬²Πh
 t1s usy1x ts tut1v x{1{ {u1t v|1{ v1t t1x
t1s ∗ u1s u|w1| tt tz|1s ys1z ts{1{ vy1| z1u u1w
u1s ∗ v1s vsx1z tt uvs1u zx1v yy1| ut1| {1y u1{
v1s ∗ w1s wvs1z z vsu1t zs1t ttz1z uz1v tt1s u1x
w1s ∗ x1s uuw1s w ty{1s zx1s xs1y uu1y x1w u1w
x1s ∗ y1s tsw1v u zs1{ yz1| vs1y u|1v u1| u1z
y1s ∗ z1s tz1u t tw1u {u1x u1z tx1w s1w u1t
z1s ∗ {1s p p p p p p p p
{1s ∗ |1s txz1y u tu|1v {u1s uw1t tx1v w1u u1z
∴|1s tst1s w {v1| {v1t tx1t tx1s u1s u1s
马尾松林穿透雨率最大值分别出现在高的雨量级k ∴|s1s °°l和大的雨强范围k ∴|1s °°#«ptl内 o但是
截留率最大值分别出现在小的雨量级k  ts1s °°l和小的雨强范围k  t1s °°#«ptl内 o且随着雨量和雨强级
增加而减小 ~而树干流率最大值分别出现在中等雨量kys1s ∗ zs1s °°l和雨强范围ku1s ∗ v1s °°#«ptl内 ∀
w 结论与讨论
tl本研究结果显示 o马尾松林截留量为 w{t1v °° o树干流量为 vz1w °° o分别占同期降雨量的 u|1s h和
u1v h ∀对马尾松树干流的研究显示 o树干流变化较大 o一般占同期降雨量的 s1u h ∗ w1z h k莫江明等 oussu ~
杨茂瑞 ot||u ~唐常源 ot||u ~李飞等 ot||yl ∀对于马尾松的截留 o唐常源kt||ul和李飞等kt||yl研究发现 }其
{t 林 业 科 学 wu卷
截留率均值为 us h ~但是杨茂瑞kt||ul的研究结果显示截留率仅为 ts1u h ∀一般不同森林类型的截留率明
显不同 o林冠平均截留率为 ut1y h o针叶林树冠截留率大于阔叶林k刘世荣等 ot||y ~马雪华 ot||vl o其中常
绿阔叶林对暴雨的截留率为 x h ∗ us h o对于少量的降雨 o截留率可以高达 xs h o甚至 tss h o截留率变化范
围为 ts h ∗ us h k≤«¨ ±ª ετ αλqoussul o热带山地雨林截留率为 tw h k陈步峰等 ot||{ ~周光益等 ot||xl o温带针
叶林为 us h ∗ ws h k闫俊华 ot|||l ∀刘世荣等kusstl研究长江上游森林植被水文功能时发现 o森林林冠截留
量与林分郁闭度呈正相关 ∀而本研究中马尾松林林冠截留率较大 o这可能与其较高林分郁闭度k|s h l以及
同期降雨条件有关 ∀
ul林冠截留受降雨特征 !林分类型 !林冠特征 !雨前林冠的湿润程度 !风速 !地形等多种因素的影响k巩合
德等 oussxl o但是对于某一指定林分来讲 o林冠截留量主要决定于降雨量k≤«¨ ±ª ετ αλqoussu ~蔡体久等 o
t||y ~周择福等 oussvl ∀与多数研究结果相似 o本研究中马尾松林截留量与降雨量 o具有强的相关性 o随着降
雨量的增加 o林冠截留量增加k≤«¨ ±ª ετ αλqoussu ~巩合德等 oussx ~莫江明等 oussu ~周择福等 oussvl ∀林冠
降雨再分配不仅受到降雨量多少的影响 o而且也受到降雨强度的影响k张一平等 oussv ~王彦辉等 ot||vl ∀降
雨强度与马尾松林穿透雨率呈正相关性 o与截留率均呈负相关性 o即随着降雨强度的增加 o穿透雨率逐渐增
加 o而截留率逐渐减小 ∀
vl树干流变化主要取决于降雨特征和林分特征k„¥²¤¯ ετ αλqot||| ~巩合德等 oussx ~万师强等 ousssl ∀
马尾松树干流与降雨量呈明显的线性相关 o随着降雨量的增加 o树干流逐渐增加 ~树干流率也随降雨强度增
加而升高 ∀这与前人对马尾松的研究结果基本相似k莫江明等 oussu ~杨茂瑞 ot||ul ∀本研究也发现马尾松
树干流与胸径和冠幅面积呈显著的正相关 ∀
wl 马尾松林内雨k穿透雨与树干流之和l占降雨量的 zt1s h o以穿透雨为主 o且穿透雨在林下存在明显
的空间变化 o靠近树干的林冠内部的穿透雨率最大 o平均达到 {s1s h ∀在其他林地类型中 o也发现了相似的
空间异质性的现象k¤¦®¶²±ousss ~≥¦«µ²·«o ετ αλqot|||l ∀马尾松穿透雨率具有明显的空间变化规律性 o随着
距树干距离的增加 o林冠下穿透雨率逐渐减小 o而且其空间异质性 o受到降雨量的影响 o即随着降雨量的增
加 o穿透雨的空间异质性先增加后减少 ∀
参 考 文 献
蔡体久 o刘 强 o王 录 o等 qt||y1 落叶松人工林土壤水分平衡的研究 q东北林业大学学报 ouwktl }yv p yz
陈步峰 o曾庆波 o黄 全 o等 qt||{1 热带山地雨林生态系统的水分生态效应 p冠层淋溶 !水化学贮滤 q生态学报 ot{kwl }vyw p vzs
巩合德 o王开运 o杨万勤 o等 qussx1 川西亚高山原始云杉林内降雨分配研究 q林业科学 owtktl }t|{ p ust
邓世宗 o韦炳贰 qt||s1 不同森林类型林冠对大气降雨量再分配的研究 q林业科学 ouykvl }uzt p uzy
李 飞 o王英芳 o陈永瑞 qt||y1 马尾松林水文特征及其矿质元素迁移研究 q土壤侵蚀与水土保持学报 oukvl }z{ p {u
李锡泉 o田育新 o袁正科 o等 qussv1 湘西山地不同植被类型的水土保持效益研究 q水土保持研究 otskul }txv p txz
刘世海 o余新晓 qussx1 北京密云水库库区水源涵养林冠层水文特征研究 q林业科学 owtktl }t|w p t|z
刘世荣 o孙鹏森 o王金锡 o等 qusst1 长江上游森林植被水文功能研究 q自然资源学报 otykxl }wxt p wxy
刘世荣 o温远光 qt||y1 中国森林生态系统水文生态功能规律 q北京 }中国林业出版社 ov p y
马雪华 qt||v1 森林水文学 q北京 }中国林业出版社 o{| p |s
莫江明 o方运霆 o冯肇年 o等 qussu1 鼎湖山人为干扰下马尾松林水文生态功能 q热带亚热带植物学报 otskul }|| p tsw
唐常源 qt||u1 亚热带马尾松人工林的降水截留作用 q地理学报 owzkyl }xwx p xxt
万师强 o陈灵芝 qusss1 东灵山地区大气降水特征及森林树干茎流 q生态学报 ousktl }yt p yz
王彦辉 qusst1 几个树种的林冠降雨特征 q林业科学 ovzkwl }u p |
王彦辉 o刘永敏 qt||v1 江西省大冈山毛竹林水文效应研究 q林业科学研究 oykwl }vzv p vz|
武红敢 o乔彦友 o陈林洪 qt||{1 浙西山地马尾松林分针叶量的动态变化及其遥感监测 q自然资源学报 otvkwl }vx| p vyv
项文化 o田大伦 qussu1 不同年龄阶段马尾松人工林养分循环的研究 q植物生态学报 otyktl }{| p |x
肖祥希 qusss1 马尾松林生态系统养分特征研究 q福建林业科技 ouzkwl }tw p t{
闫俊华 qt|||1 森林水文学研究进展 q热带亚热带植物学报 ozkwl }vwz p vxy
杨茂瑞 qt||u1 亚热带杉木 !马尾松人工林的林内降雨 !林冠截留和树干流 q林业科学研究 oxkul }tx{ p y¯u
张维涛 o邵如喜 o张 伟 o等 qt||w1 慈利县气候生态因子对杜仲生长的影响 q西北林学院学报 o|kwl }wt p wx
张一平 o王 馨 o王玉杰 o等 qussv1 西双版纳地区热带季节雨林与橡胶林林冠水文效应比较研究 q生态学报 ouvktul }uyxv p uyyx
周光益 qt||z1 中国热带森林水文生态功能 q生态学杂志 otykxl }wz p xs
周光益 o曾庆波 o黄 全 o等 qt||x1 热带山地雨林林冠对降雨的影响分析 q植物生态学报 ot| }ust p usz
|t 第 tu期 曹 云等 }湖南省张家界马尾松林冠生态水文效应及其影响因素分析
周择福 o林富荣 o宋吉红 qussv1 不同经营模式的水源涵养林生态防护功能研究 q林业科学研究 otykul }t{| p t|x
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k责任编辑 于静娴l
su 林 业 科 学 wu卷