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祁连山中部青海云杉林水源涵养功能研究

作　者: 孙昌平
导　师: 刘贤德；王有科
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 森林经理学
关键词: 不同林型林冠截留枯落物层水分传输土壤水分动态祁连山
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本研究以西北干旱半干旱区典型林型――祁连山水源涵养林为代表,充分利用祁连山森林生态站研究的历史资料,结合实验观测,从降水特征、林冠层水分传输、苔藓和枯落物层水分传输、森林土壤层水分动态等方面入手,探讨解决林水关系的理论问题和实践问题,取得了以下几个方面的结果:(1)降水根据年内变化分为雨季和旱季,雨季(5～10月)降水占全年降水的87.2%左右;旱季(11～4月)降水稀少,仅占全年降水的12.8%左右。降水有降雪和降雨两种形式,降雨占72.2%,降雪占27.8%。积雪是祁连山林区独特的“固体水库”,对缓解发源于祁连山林区河流的中下游春旱有重要作用。(2)林冠截留量一般随着降水量增加而增大,但是增大是有限度的,当截留量达到最大截持限度以后,林冠截留量不再随降水量增大而增加,有时甚至呈下降趋势。林冠截留率在22.6%～34.5%之间,平均为29.4%,一般情况下,林冠截留率随着降雨量等级增大而逐渐减小。五种林型的林冠截留量由大到小依次为青海云杉林>湿性灌丛林>祁连圆柏林>干性灌丛林>牧坡草地。(3)枯落物层有效持水量分别为湿性灌丛林152.65mm>青海云杉林150.04mm>干性灌丛林36.12mm>祁连圆柏林11.49mm>牧坡草地。(4)试验流域土壤水分具有明显的时空差异。土壤层含水量具有随土壤深度增加而下降的趋势,含水多的土壤相对含水少的土壤水分垂直变化小;不同的土壤类型其入渗速率差异较大,排露沟流域森林土壤质地疏松,渗透功能强,青海云杉林土壤A00的初渗率为214.4mm/min,稳渗率为162.0mm/min,比其它土壤表层的渗透率大,牧坡草地表层稳渗率只为青海云杉林地的0.43%,底土也只有30%。通过对祁连山中部不同林型的森林生态系统水源涵养功能评价及格局研究,可以为祁连山林区生态建设规划布局、工程模式选择等提供科学依据。

全文目录

摘要  2-3
SUMMARY  3-7
前言  7-8
1 文献综述  8-14
  1.1 森林水文学研究综述  8-10
    1.1.1 森林水文学研究动态  8-10
      1.1.1.1 国外研究概况  8-9
      1.1.1.2 我国森林水文研究发展状况  9-10
  1.2 森林水文生态过程的研究  10-14
    1.2.1 林冠层对水分的截留作用  10-11
    1.2.2 枯枝落叶层对水分的截留作用  11-12
    1.2.3 林地土壤对水分的调蓄作用  12-14
2 试验地概况—以排露沟流域为例  14-18
  2.1 试验区自然概况  14
  2.2 气候  14
  2.3 土壤和植被  14-16
  2.4 水文  16
  2.5 地形特征  16-18
3 研究内容与方法  18-23
  3.1 研究内容  18
  3.2 研究技术路线  18-19
  3.3 研究方法  19-23
    3.3.1 降水量观测  19
    3.3.2 降水变化规律观测  19
    3.3.3 林冠截留测定  19-20
    3.3.4 树干茎流测定  20
    3.3.5 不同森林类型枯落物现存量与持水量调查  20-21
    3.3.6 苔藓、枯落物及土壤层截留降水研究  21
    3.3.7 土壤水分物理性质研究  21-22
    3.3.8 土壤入渗性能研究  22-23
4 研究结果与分析  23-40
  4.1 排露沟流域降雨特征  23-26
    4.1.1 林区降水季节特征  23
    4.1.2 林区降水垂直梯度变化规律  23-24
    4.1.3 流域降雪特征  24-26
  4.2 不同林型林冠截留功能  26-31
    4.2.1 林冠层降水截留  26-30
      4.2.1.1 不同林型间冠层截留降水的差异  26
      4.2.1.2 降水对林冠层截留的影响  26-28
      4.2.1.3 降水强度对冠层降水截留的影响  28
      4.2.1.4 林地郁闭度对降水截留的影响  28-29
      4.2.1.5 降水形式对林冠截留的影响  29-30
    4.2.2 降水穿透  30
    4.2.3 树干茎流  30-31
  4.3 不同林型枯落层的水文功能  31-33
    4.3.1 枯落物层的组成与动态变化  31-32
    4.3.2 枯落物的水文特性  32-33
  4.4 不同林型林地土壤层的涵养能力  33-40
    4.4.1 土壤层静态蓄水特征分析  34-35
    4.4.2 土壤层动态调节水分特征分析  35-40
      4.4.2.1 土壤入渗规律  36-37
      4.4.2.2 土壤物理性质与土壤渗透功能  37-40
5 结论与讨论  40-42
  5.1 主要结论  40
  5.2 讨论和建议  40-42
致谢  42-43
参考文献  43-50
作者简介  50-51
导师简介  51-52

祁连山中部青海云杉林水源涵养功能研究

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