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Water Balance of Evergreen Broad-Leaved Forest Ecosystem in Dagangshan Mountain, Jiangxi Province

江西大岗山常绿阔叶林生态系统水量平衡的研究


采用水量平衡方法和集水区技术,利用2000年5月至2004年6月的观测资料,研究大岗山林区常绿阔叶林生态系统的水量平衡问题。结果表明:系统平均年输入降水1772.7mm,其中44%集中在4—6月,主要支出项为径流、蒸散及土壤蓄水,分别为854.3、852.5和65.9mm,占降水的48.2%、48.1%和3.7%;林冠对降水的分配具有明显的季节变化,2002年在降水量大、降水强度和降水频率高的雨季(4—9月),林冠截留率偏小(16.5%),而在干旱季(当年10月至次年3月),截留率相当大(22.2%);集水区平均年径流输出总量为854.3mm,径流系数为48.2%,其中地下径流为853.1mm,地表径流仅为1.2mm。

Using the method of water-balance, watershed experiment technique and located observation, based on the data and information collected from May, 2000 to June, 2003, the water balance of evergreen broad-leaved forest ecosystem in Dagangshan Mountain is studied. The results showed: Average annual precipitation was 1 772.7 mm,mainly in April to June,and 48.2%,48.1% and 3.7% of which allocated to total runoff(854.3 mm), evapotranspiration (852.5 mm) and change of soil water storage(65.9 mm);Precipitation distribution has obviously seasonal change in crown level in 2002, in rain season(April—September),its crown interception ratio(16.5%) is less than drought season(October—next March);Average annual output gross of watershed is 854.3 mm, the pathway of runoff flow is 48.2%. Mainly of this underground runoff flow is 853.1 mm, and the earth’s surface runoff flow is 1.2 mm.


全 文 :第 wu卷 第 u期
u s s y年 u 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1u
ƒ ¥¨qou s s y
江西大岗山常绿阔叶林生态系统水量平衡的研究
崔向慧 李海静 王 兵
k中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 采用水量平衡方法和集水区技术 o利用 usss年 x月至 ussw年 y月的观测资料 o研究大岗山林区常绿阔叶
林生态系统的水量平衡问题 ∀结果表明 }系统平均年输入降水 t zzu1z °° o其中 ww h集中在 w ) y月 o主要支出项为
径流 !蒸散及土壤蓄水 o分别为 {xw1v !{xu1x和 yx1| °° o占降水的 w{1u h !w{1t h和 v1z h ~林冠对降水的分配具有
明显的季节变化 oussu年在降水量大 !降水强度和降水频率高的雨季kw ) |月l o林冠截留率偏小kty1x h l o而在干
旱季 k当年 ts月至次年 v 月l o截留率相当大kuu1u h l ~集水区平均年径流输出总量为 {xw1v °° o径流系数为
w{1u h o其中地下径流为 {xv1t °° o地表径流仅为 t1u °° ∀
关键词 } 大岗山 ~常绿阔叶林 ~水文特征 ~水量平衡
中图分类号 }≥ztx1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylsu p sss{ p sx
收稿日期 }ussw p sv p vs ∀
基金项目 }国家林业局重点项目/大岗山森林生态系统定位研究0 !国家林业局森林生态环境重点实验室基金/亚热带常绿阔叶林主要建群
种水热垂向时空动态研究0 ∀
Ωατερ Βαλανχε οφ Εϖεργρεεν ΒροαδpΛεαϖεδ Φορεστ Εχοσψστεµ ιν ∆αγανγσηαν Μουνταιν o
ϑιανγξι Προϖινχε
≤∏¬÷¬¤±ª«∏¬ ¬‹¤¬­¬±ª • ¤±ª…¬±ª
kΙνστιτυτε οφ Φορεστ Εχολογψo Ενϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον o ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ˜¶¬±ª·«¨ °¨ ·«²§²©º¤·¨µp¥¤¯¤±¦¨ oº¤·¨µ¶«¨§ ¬¨³¨µ¬°¨ ±··¨¦«±¬´∏¨ ¤±§ ²¯¦¤·¨§²¥¶¨µ√¤·¬²±o¥¤¶¨§²±·«¨ §¤·¤¤±§
¬±©²µ°¤·¬²± ¦²¯¯¨ ¦·¨§ ©µ²° ¤¼o usss ·² ∏±¨ o ussv o·«¨ º¤·¨µ¥¤¯¤±¦¨ ²© √¨¨ µªµ¨ ±¨ ¥µ²¤§p¯ ¤¨√¨ § ©²µ¨¶· ¦¨²¶¼¶·¨° ¬±
⁄¤ª¤±ª¶«¤± ²∏±·¤¬±¬¶¶·∏§¬¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §}„√¨ µ¤ª¨ ¤±±∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± º¤¶t zzu1z °°o°¤¬±¯¼¬± „³µ¬¯·²∏±¨ o
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¶²¬¯ º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ kyx1| °°l ~°µ¨¦¬³¬·¤·¬²± §¬¶·µ¬¥∏·¬²± «¤¶²¥√¬²∏¶¯¼ ¶¨¤¶²±¤¯ ¦«¤±ª¨ ¬± ¦µ²º± ¯¨ √¨ ¯¬± ussu o¬± µ¤¬± ¶¨¤¶²±
k„³µ¬¯ ) ≥¨ ³·¨°¥¨µl o¬·¶¦µ²º±¬±·¨µ¦¨³·¬²±µ¤·¬²kty1x h l ¬¶¯¨¶¶·«¤± §µ²∏ª«·¶¨¤¶²±k’¦·²¥¨µ) ±¨ ¬·¤µ¦«l ~„√¨ µ¤ª¨ ¤±±∏¤¯
²∏·³∏·ªµ²¶¶²©º¤·¨µ¶«¨§¬¶{xw1v °°o·«¨ ³¤·«º¤¼ ²©µ∏±²©©©¯²º¬¶w{1u h q ¤¬±¯¼ ²©·«¬¶∏±§¨µªµ²∏±§µ∏±²©©©¯²º¬¶{xv1t
°°o¤±§·«¨ ¤¨µ·«. ¶¶∏µ©¤¦¨ µ∏±²©©©¯²º¬¶t1u °°q
Κεψ ωορδσ} ⁄¤ª¤±ª¶«¤± ²∏±·¤¬±~¨ √¨ µªµ¨ ±¨ ¥µ²¤§p¯ ¤¨√¨ §©²µ¨¶·~«¼§µ²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶~º¤·¨µ¥¤¯¤±¦¨
水循环和水量平衡是森林水文学的基本问题 o也是营造和保护水源涵养林和水土保持防护林的重要理
论依据k杨海军等 ot||w ~张永涛等 oussvl ∀大岗山位于中亚热带 o森林资源类型多样 o以常绿阔叶树为地带
性树种的森林类型以复杂的树种组成和层次结构形成独特的水文特征和显著的水文生态功能k蒋有绪 o
t||y ~刘世荣等 ot||yl ∀因此探索森林与水的各种关系 o研究并揭示该类型森林生态系统的各种水文生态功
能 o对今后区域森林资源的经营管理 !小流域综合治理以及生态环境建设具有重要的意义 ∀
大岗山国家级森林生态站成立以来 o把研究重点放在了杉木人工林和毛竹人工林生态系统的结构和功
能上k杨茂瑞 ot||u ~马雪华等 ot||v ~王彦辉等 ot||vl o而对常绿阔叶林生态系统的水文特征研究不够充分 ∀
本文依据 usss年以来的长期连续观测数据和试验数据 o对天然常绿阔叶林的水量平衡规律进行了分析研
究 o以期为正确评价小流域森林水文生态效益和科学经营管理该类型森林资源提供理论依据 ∀
t 试验地自然概况
试验地位于江西省大岗山林区kttwβvsχ ) ttwβwxχ ∞ouzβvsχ ) uzβxsχ ‘l ∀气候属亚热带季风湿润类型 o年
均气温 tx1{ ∗ tz1z ε ot 月份平均最低温度为 p x1v ε oz月份平均最高温度为 u{1{ ε o年均降水量为
t x|t °°o降水主要集中在 w ) y月 o年均蒸发量为 t xsv °°∀天然常绿阔叶林是本地区的地带性植被 o也是
天然林演替系列的顶级群落 o但由于长期严重的人为干扰 o地带性植被已破坏贻尽 o现存植被类型主要有天
然次生常绿阔叶林 !落叶阔叶林 !各类针阔混交林 !毛竹 k Πηψλλοσταχηψσ πυβεσχενσl林以及大面积杉木
k Χυννινγηαµια λανχεολαταl人工林 ∀
选择有代表性的常绿阔叶林作为试验林分 o并在试验林内海拔 vvu °处设立面积为 ws ° ≅ ys °的标准
地 ∀标准地概况如下 }坡向东南 o下坡位并含少部分谷地 o坡度 uzβ o土壤类型黄红壤 o土层厚度 s1w ∗ s1y ° ~
乔木树种主要有丝栗栲k Χαστανοπσισ φαργεσιιl !山矾k Σψµπλοχοσ συµυντιαl !刨花楠k Μαχηιλυσ παυηοιl !木荷
kΣχηιµα συπερβαl !苦槠栲k Χαστανοπσισσχλεροπηψλλαl !豹皮樟kΛιτσεα χορεαναl以及山杜英k Ελαεοχαρπυσσψλϖεστρισl等 o
其中山矾占 ws h o栲树占 us h ~乔木层可分为 v个层次 ~林分郁闭度为 s1y o平均树高 ut1x °o平均胸径 uv1w ¦°∀
u 研究方法
在试验林分内外布设试验设施和观测仪器 o用于观测大气降水 !林内雨量 !树干茎流 !枯落物层截留量 !
土壤贮水量及径流等因子k林业部科技司 ot||w ~韩德儒等 ot||x ~邓世宗等 ot||x ~张胜利等 ousss ~申卫军等 o
usss ~陈祥伟 ousst ~≥¬°²± ετ αλqot|{xl ∀
211 大气降水的测定
在试验林分外约 xs °的空旷地安置口径为 us ¦°的雨量筒 o并与 vss °常规气象观测场内的 ≤• u型自
记雨量仪对大气降水过程进行连续对比观测 ∀
212 林内穿透降水的测定
在试验林分内随机布设沟槽状的矩形受雨器和 ≤• u型自记雨量仪 o通过贮水型量水器和自记记录观测
林内降水量 ∀
213 土壤水分的测定
用环刀按 s ∗ ts !ts ∗ us !us ∗ vs !vs ∗ ws !ws ∗ ys ¦°分层次采集土样 o每层取 v个重复 o用烘干称重法进
行测定 o同时采用中子水分仪法的测定结果与之对比 o分析计算土壤含水率及土壤含水量 ∀
214 径流的测定
采用闭合集水区技术 o在面积为 x1s «°u 的天然常绿阔叶林小集水区内设置面积为 us ° ≅ ts °的坡面
径流场 u个 o用于观测小集水区坡面径流的大小 ~在集水区出口处设三角型测流堰 t座测定径流量 ∀
215 林分蒸散量的计算
根据水量平衡公式 }Ε € Πp Ρ n ∃ Ω o推算林分蒸散量k翟洪波等 ousswl ∀式中 }Π为大气降水量k°°l ~
Ρ为径流量k°°l ~∃ Ω为土壤贮水变化量k°°l ~Ε为蒸散量k°°l ∀
v 结果与分析
311 大气降水对系统水分的输入及其特征
由于试验集水区是自然完全闭合流域 o不存在水分在系统间的水平输入 o所以只有大气降水和森林的水
平降水量k雾 !露l o但后者量值小 o可以不予考虑k周光益等 ot||yl ∀因此系统水分的输入仅为大气降水 ∀
根据 usss ) ussw年的降水资料计算 o本区平均年降水量为 t zzu1z °° o主要集中在 w ) y月 o占全年降水
量的 ww h o而 ts ) tu月降水少 o占全年的 tu h ∀据统计 o降水量级在 x1s °°以下 !x1s ∗ uw1| °° !ux1s ∗
xs1s °°和 xs1s °°以上的降水日数分别占总降水日数的 ws1z h !v|1v h !tv1{ h和 y1u h o但 xs1s °°以上
的降水量却占总水量的 w{1w h ∀据观测 o在 w ) y月的梅雨季节 o平均降水强度不大 o而降水量在全年降水中
所占比例很高 ∀根据多次对常绿阔叶林的观测发现 o当降雨量较小k小于 tu °°l !降雨强度低时 o由于树冠
截留作用 o穿透降水量也很小 ∀但在小于 vs °°的降水范围内穿透水量及其分配率随降水量的增加而急剧
增加 ∀根据观测数据 o对穿透降水k Π·l和大气降水k Πl之间的关系进行拟合 }Π·€ s1|su vΠp t1uzy t k Ρu €
s1||{ yl
另外 o观测发现 o当降水量相近时 o穿透降水量还与降水强度及前期降水间隔时间有关 o降水强度越大 o
穿透降水量越大 o前期降水间隔时间越短 o穿透降水量及其所占降水比重也越大 ∀
从试验林林冠截留率的季节动态看 o雨季林冠截留量大 o但截留率较低 ~而在单次降水量小 o降水强度低
的干旱季截留率则明显偏高 ∀表 t是常绿阔叶试验林不同降水量及降水强度下 o林冠截留量的变化情况 ∀
| 第 u期 崔向慧等 }江西大岗山常绿阔叶林生态系统水量平衡的研究
表 1 单次降水量及其降水强度下的林冠截留量
Ταβ .1 Χροων ιντερχεπτιον ϖαριατιον ιν διφφερεντ ονε−οφφ πρεχιπιτατιον ανδ πρεχιπιτατιον ιντενσιτψ
降水量级 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¯¨ √¨ Π¯°°
单次降水量 ’±¨ p²©©³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π°°
降水强度 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±¬±·¨±¶¬·¼Πk°°#«ptl
s ∗ x1s
v1z
s1yu
x1s ∗ ts1s
z1u
s1yv
ts1s ∗ tx1s
tv1{
s1|u
tx1s ∗ us1s
tz1z
s1zy
us1s ∗ vx1s
u{1y
t1s{
vx1s ∗ xs1s
v|1{
t1||
 xs1s
xz1v
t1{z
截留量 Œ±·¨µ¦¨³·¬²±Π°°
截留率 Œ±·¨µ¦¨³·¬²±µ¤·¬²Πh
t1s
uz1s
t1y
uu1u
u1{
us1v
v1v
t{1y
x1z
t|1|
y1z
ty1{
z1t
tu1w
表 2 常绿阔叶林冠层大气降水的季节分配 ≠
Ταβ .2 Σεασοναλ διστριβυτιον οφ πρεχιπιτατιον ιν χροων οφ φορεστ στανδ kussul
月份
²±·«
降水量 ΠΠ
°°
穿透水量 Π·Π
°°
Π·ΠΠΠ
h
树干茎流量 Π¶Π
°°
Π¶ΠΠΠ
h
林冠截留量 Π¬Π
°°
Π¬ΠΠΠ
h
林下净降水量 Π·n Π¶Π
°°
k Π·n Π¶lΠΠΠ
h
t
u
v
w
x
y
z
{
|
ts
tt
tu
w ) |
ts ) v
t ) tu
wx1w
vy1s
tuu1z
uxv1z
t|s1u
v{w1s
tz|1|
ty{1{
tvy1u
|{1x
wx1{
xu1v
t vtu1{
wss1z
t ztv1x
vv1|
uz1w
|x1y
t|{1|
twx1x
vst1s
tv{1y
tvs1u
tss1w
zt1u
vx1|
vz1z
t stw1y
vst1z
t vty1v
zw1z
zy1t
zz1|
z{1w
zy1x
z{1w
zz1s
zz1t
zv1z
zu1v
z{1w
zu1t
zz1v
zx1v
zy1{
s1{
t1v
u1|
tx1x
tu1|
u|1y
ts1t
z1v
y1{
u1x
t1w
t1s
{u1u
|1|
|u1t
t1{
v1y
u1w
y1t
y1{
z1z
x1y
w1v
x1s
u1x
v1t
t1|
y1v
u1x
x1w
ts1z
z1v
uw1u
v|1v
vt1{
xv1w
vt1u
vt1v
u|1s
uw1{
{1x
tv1y
uty1s
{|1t
vsx1t
uv1y
us1v
t|1z
tx1x
ty1z
tv1|
tz1v
t{1x
ut1v
ux1u
t{1y
uy1s
ty1x
uu1u
tz1{
vw1z
u{1z
|{1x
utw1w
tx{1w
vvs1y
tw{1z
tvz1x
tsz1u
zv1z
vz1v
v{1z
t s|y1{
vtt1y
t ws{1w
zy1w
z|1z
{s1v
{w1x
{v1v
{y1t
{u1z
{t1x
z{1z
zw1{
zt1w
zw1s
{v1x
zz1{
{u1u
≠ Π}°µ¨¦¬³¬·¤·¬²±~Π·}׫µ²∏ª«©¤¯¯~ Π¬}Œ±·¨µ¦¨³·¬²±Π°° ~ Π¶}≥·¨°©¯²º q
表 u是 ussu年常绿阔叶林试验林分林冠层对大气降水的再分配状况 ∀从表中可以看出 o林冠对降水的
分配具有明显的季节变化 o无论是林冠截留 !树干茎流还是穿透降水量 o量值变化基本上与降水量一致 o即降
水量大的月份 o其降水分量也大 ~但在降水量大 !降水强度和降水频率高的雨季kw ) |月l o林冠截留率却偏
小kty1x h l o而在干旱季kts ) v月l o虽然截留量小 o截留率却相当大kuu1u h l ∀从表中看出 o林分内年降水
输入量为 t ztv1x °° o其中穿透降水 t vty1v °° !树干茎流 |u1t °° !林冠截留 vsx1t °° o分别占降水量的
zy1{ h !x1w h和 tz1{ h ∀
313 林地土壤水分动态特征分析
v1v1t 土壤蓄水变化量 土壤蓄水量的变化主要决定于气象条件 o因而也随季节呈周期性变化k见表 wl ∀
大岗山林区 w ) y月降水集中 o而且大气温度较低 o因此这个季节土壤蓄水变化量多为正值 o属于土壤蓄水阶
段 ~z ) ts月 o尽管降水量仍然很大 o但由于温度升高 o植被生命活动日趋旺盛 o林分的蒸散强烈 o此时土壤失
水以弥补蒸散等水分的支出 o土壤蓄水变化量多为负值 o属于土壤失水阶段 ~tt月至翌年 v月 o降水量小 !大
气温度偏低 o系统水分支出与输入持平 o这个时期土壤水分变化趋向平稳 o变化量值也非常小 ∀
v1v1u 常绿阔叶林土壤水分季节动态 据每月 x !tx !ux日不同深度的土壤含水量平均 o计算出常绿阔叶林
林地土壤水分的月平均含水量 ∀根据计算结果可以看出 o在每年的 w月 o也就是雨季开始 o土壤含水量迅速
增加 o到 y月达到最高值 ~z月由于林分蒸散耗水开始增加 o土壤蒸发强烈 o树木根系耗水量较大 o这时土壤
水分开始下降 ~在 |月林木会出现一个生长期 o需要消耗一定水分 o这个过程大约持续到 tt月 ~然后土壤水
分开始保持在一个相对平稳的阶段 o直到次年的 v月 ∀因此 o可以把常绿阔叶林林地的土壤水分季节变化划
分为 v个阶段 o即土壤水分积累期kw ) y月l !消耗期kz ) tt月l和稳定期ktu月 ) 翌年 v月l ∀
314 林分蒸散耗水量
根据水量平衡公式 }Ε € Πp Ρ n ∃ Ω o推算蒸散量 ∀结果表明k见表 wl o在常绿阔叶林生态系统水量平
衡中 o年蒸散总量为 {xu1x °° o占全年降水总量的 w{1t h o可见林分蒸散是整个系统中的主要水分输出项 ∀
从季节变化来看k见图 tl o降水较多的 y月的蒸散量最大ktv{1| °°l ∀在降水季节 o较高的林分蒸散量可以
使系统径流量减少 o从而降低洪水发生的机率 ~而在温度较高 !降水次数较少的 z ) |月份主要为大强度 !短
历时的降水 o容易产生径流 o其蒸散量比雨季稍低 ∀
st 林 业 科 学 wu卷
图 t 天然常绿阔叶林蒸散量季节变化
ƒ¬ªqt ∞√¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ¶¨¤¶²±¤¯ ¦«¤±ª¨ ²©
∞√¨ µªµ¨ ±¨ ¥µ²¤§p¯ ¤¨√¨ §©²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°
315 林地径流变化特征
v1x1t 地表径流量 对径流小区的观测表明 o常绿
阔叶林林地上很少产生地表径流 o即使在降雨量与
降雨强度较大的 w ) y月 o测定的最大月径流量也只
有 s1w °° o年平均地表径流总量为 t1u °°∀这与试
验区为受人为活动影响较小的天然常绿阔叶林有
关 o林分分层结构好 o郁闭度高 o林冠的截留作用减
弱了降水对林地的冲击 o加上林地土壤具有良好的
结构 o有利于水分入渗 o因此一般的降雨很少产生地
表径流 ∀由此可见 o中亚热带天然常绿阔叶林对地
表径流具有良好的调节作用 ∀
v1x1u 集水区径流量动态特征 从表 v看出 o集水
区平均年径流输出总量为 {xw1v °° o径流系数为
w{1u h o其中地下径流为 {xv1t °° o地表径流仅为 t1u °°∀从径流的月分配来看 o径流量最小值出现在雨季
前期的 t月kty1w °°l o最大值出现在 y月kty|1s °°l o径流系数最小值出现在 u月ktz1w h l o最大值出现在
z !{月k分别为 zu1t h和 zu1u h l ∀雨季kw ) |月l降水量大 o径流相应多 o占总径流的 z|1u h o说明季节分配
不均匀 ∀而且雨季前kt ) v月l与雨季后kts ) tu月l的径流量有很大差异 o前者仅为后者的 x{1| h ∀
表 3 常绿阔叶林集水区径流季节分配特征
Ταβ .3 Ρυνοφφ σεασοναλ χηαραχτεριστιχσ οφ εϖεργρεεν βροαδ−λεαϖεδ φορεστ εχοσψστεµ
月份
²±·«
降水量
°µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Π
°°
地表径流
≥∏µ©¤¦¨ µ∏±²©©Π
°°
地下径流
˜±§¨µªµ²∏±§µ∏±²©©Π
°°
总径流
ײ·¤¯ µ∏±²©©Π
°°
地表径流系数
≥∏µ©¤¦¨ µ∏±²©©
¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
地下径流系数
˜±§¨µªµ²∏±§µ∏±²©©
¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
总径流系数
ײ·¤¯ µ∏±²©©
¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
t
u
v
w
x
y
z
{
|
ts
tt
tu
合计 ײ·¤¯
{x1w
tty1s
tuu1z
uvv1z
t|s1u
vxv1u
ty|1|
tw{1{
tvy1s
|s1x
wx1z
{s1y
t zzu1z
s1s
s1s
s1s
s1w
s1v
s1v
s1t
s1t
s1s
s1s
s1s
s1s
t1u
ty1w
us1u
vt1w
|x1v
{y1t
ty{1z
tuu1x
tsz1x
|s1y
xx1v
us1t
v|1s
{xv1t
ty1w
us1u
vt1w
|x1z
{y1w
ty|1s
tuu1y
tsz1y
|s1y
xx1v
us1t
v|1s
{xw1v
s1s
s1s
s1s
s1u
s1u
s1t
s1t
s1t
s1s
s1s
s1s
s1s
s1t
t|1u
tz1w
ux1y
ws1{
wx1v
wz1{
zu1t
zu1u
yy1y
yt1t
ww1s
w{1w
w{1t
t|1u
tz1w
ux1y
wt1s
wx1x
wz1|
zu1u
zu1v
yy1y
yt1t
ww1s
w{1w
w{1u
316 水量平衡分析
从水量平衡收支表k表 wl中看出 o常绿阔叶林生态系统的年降水输入量为 t zzu1z °° o主要支出项为径
流量和蒸散量 o分别为 {xw1v和 {xu1x °° o占降水的 w{1u h和 w{1t h o而土壤蓄水变化量仅为 yx1| °° o占全
年降水的 v1z h ∀在多年的系统水量平衡中 o土壤蓄水变化量将非常微小 o可以忽略不计 ∀
w 结论与讨论
在大岗山林区 o与杉木人工林 !马尾松k Πινυσ µασσονιαναl人工林和毛竹人工林林冠层降水分量的观测结
果k马雪华等 ot||v ~王彦辉等 ot||vl对比发现 o林冠年截留率大小顺序为常绿阔叶林ktz1{ h l 杉木人工林
kty1v h l 毛竹人工林ktt1t h l  马尾松人工林kts1v h l ~而年树干茎流率的对比结果是常绿阔叶林
kx1w h l 毛竹人工林kw1w h l 马尾松人工林kt1w h l 杉木人工林kt1t h l ∀各种林型冠层对降水重新分
配的不同除了与树种本身的特性有关外 o主要原因为林分水平上的生态系统结构和功能上的差异 ∀此外 o通
过对中国亚热带常绿阔叶林林冠层对降水的再分配特征进行比较k莫江明等 oussu ~刘世荣等 ot||yl o发现存
在较大的差异 o这种地域空间上的差异主要是由地域间的降水差异所导致 o其中不同的降水分量受影响的程
度不同 o一般树干茎流和林冠截留所受影响较大 ∀
大岗山常绿阔叶林生态系统的水量平衡特点为 }主要支出项为径流量和蒸散量 o而土壤蓄水变化量仅占
tt 第 u期 崔向慧等 }江西大岗山常绿阔叶林生态系统水量平衡的研究
表 4 常绿阔叶林林分水量收支平衡表
Ταβ .4 Ωατερ βαλανχειν τηε εξπεριµενταλφορεστ εχοσψστεµ
月份
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大气降水
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总径流量
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土壤水分变化量
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蒸散量
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径流系数
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土壤蓄水变化率
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蒸散率
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全年降水的 v1z h ∀就径流量而言 o在一定的林分状况下 o单次降水过程中 o随着降雨量的增加 o各种耗水逐
渐被满足 o径流量则缓慢上升 o达到峰值后 o又缓慢减小并逐渐趋于稳定 ∀但降水量并不是径流量的唯一决
定因素 o它还与降水强度 !土壤前期含水量 !植物湿润程度 !降水时空分布等多种因素有关k蒋有绪 ot||y ~刘
世荣等 ot||y ~פ­¦«°¤± ετ αλqot||zl ∀
大岗山林区常绿阔叶林具有庞大的冠层 o对大气降水进行再分配 o有效地减弱了雨滴对林地的溅击动
能 ~林地上一定储量的枯落物层也对减少地表径流起了关键作用 ~此外 o常绿阔叶树种一般均具有强大的根
系群 o使土壤结构得到了有效改良 o土壤空隙特别是非毛管空隙增加 o有利于降水的下渗 o起到了防止水土流
失和水源涵养的功效k王礼先等 ot||{ ~陈仁升等 oussul ∀因此 o大岗山林区的常绿阔叶林比其他林型具有更
强的水文生态调节能力 o应加强封山育林和调整森林资源结构 o保护好现有的天然常绿阔叶林生态系统 ∀
参 考 文 献
陈祥伟 qusst1 嫩江上游流域生态系统水量平衡的研究 q应用生态学报 otukyl }|sv p |sz
陈仁升 o康尔泗 o杨建平 o等 qussu1 森林水文生态效应若干争论问题讨论 q冰川冻土 ouwkyl }z|| p {sx
邓世宗 o韦炳贰 qt||x1 广西不同生态地理区域杉木林的水量平衡的研究 q林业科学 ovtktl }{ p ty
韩德儒 o杨文斌 qt||x1 人工柠条固沙林生长期水量平衡分析 q干旱区资源与环境 o|ktl }z{ p {x
蒋有绪 qt||y1 中国森林生态系统结构与功能规律研究 q北京 }中国林业出版社
林业部科技司 qt||w1 森林生态系统定位研究方法 q北京 }中国科学技术出版社
刘世荣 o王 兵 o温远光 o等 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
马雪华 o杨茂瑞 o胡星弼 qt||v1 亚热带杉木 !马尾松人工林水文功能的研究 q林业科学 ou|kvl }t|| p usy
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
申卫军 o彭少麟 o周国逸 o等 qusss1 鹤山丘陵草坡的水文特征及水量平衡 q植物生态学报 ouwkul }tyu p ty{
王礼先 o张志强 qt||{1 森林植被变化的水文生态效应研究进展 q世界林业研究 okyl }tw p uv
王彦辉 o刘永敏 qt||v1 江西大岗山毛竹林水分效应研究 q林业科学研究 oykwl }vzv p vz|
杨海军 o孙立达 o余新晓 qt||w1 晋西黄土区森林流域水量平衡研究 q水土保持通报 otwkul }uy p vt
杨茂瑞 qt||u1 亚热带杉木 !马尾松人工林的林内降雨 !林冠截留和树干茎流 q林业科学研究 oxkul }tx{ p tyu
翟洪波 o李吉跃 o聂立水 qussw1 油松栓皮栎混交林林地蒸散和水量平衡研究 q北京林业大学学报 ouykul }w{ p xt
张胜利 o雷瑞德 o吕瑜良 o等 qusss1 秦岭火地塘林区森林生态系统水量平衡研究 q水土保持通报 ouskyl }t{ p uu
张永涛 o杨吉华 qussv1 集水措施下油松植树带微域环境的水量平衡分析 q水土保持学报 otzkvl }tvz p tws
周光益 o陈步峰 o曾庆波 o等 qt||y1 海南岛热带山地雨林短期水量平衡及主要养分的地球化学循环研究 q生态学报 otyktl }u{ p vu
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k责任编辑 于静娴 张君颖l
ut 林 业 科 学 wu卷