北京山区典型林分水分循环与水量平衡研究

【摘要】：本文利用2007-2011年连续观测数据对北京山区典型林分(刺槐、油松、侧柏、栓皮栎)水量平衡过程的动态过程进行测定和定量分析。结论有：1、水分输入过程：1)北京山区降雨集中在5-10月份,降雨量占全年的88.29%以上。2)生长季内穿透降雨占全年的80%以上,夏季穿透降雨量最大。穿透率依次是刺槐林是侧柏油松栓皮栎林。3)不同年份内的树干径流变化不大,四季中树干径流顺序为夏季秋季春季冬季。树干径流率依次是侧柏林刺槐林栓皮栎林油松林。4)生长季内的林冠截留占到全年的80%以上。不同样地林冠截留量关系为栓皮栎油松侧柏刺槐。5)不同林地的枯落物层有效拦截量大小为油松侧柏栓皮栎刺槐。有效拦截量最大的是油松林(12.15t/hm2),最小的为刺槐林(5.40t/hm2)。2、水分输出过程：1)不同年份内林木蒸腾量差异不大。生长季内蒸腾量占全年的50%以上。夏季林木蒸腾最大。林木蒸腾顺序依次是栓皮栎侧柏油松刺槐。2)土壤蒸发量随降雨量增加幅度不大。生长季内土壤蒸发量占全年的50%左右。春季土壤蒸发最多,月峰值都出现在5月份。土壤蒸发顺序依次是刺槐油松栓皮栎侧柏。3)地表径流量随降雨量变化较大。地表径流主要产生于7、8月份；生长季内地表径流占全年80%以上。夏季的地表径流最大。地表径流顺序依次是刺槐油松栓皮栎侧柏。4)不同年份的土壤蓄水变化量差异很大,全年呈蓄水状态。5-10月份是土壤层蓄水的关键时期。土壤蓄水变化量顺序依次是侧柏刺槐油松栓皮栎。3、水量平衡分析：不同林分大多数年份全年降雨量能满足林木需水量。6-9月份各月的降雨能够满足当月林木的蓄水要求,其他月份的水量平衡处于亏缺状态。各分量比例,刺槐：林分蒸腾(48.83%)土壤蒸发(23.83%)林冠截留(11.52%)土壤层蓄水变化量(4.66%)地表径流(1.74%)枯落物截留(0.51%)。油松：林分蒸腾(52.33%)土壤蒸发(22.93%)林冠截留(19.62%)土壤层蓄水变化量(4.80%)枯落物截留(3.47%)地表径流(1.50%)。侧柏：林分蒸腾(54.94%)土壤蒸发(21.16%)林冠截留(17.41%)土壤层蓄水变化量(5.82%)枯落物截留(2.89%)地表径流(0.34%)。栓皮栎：林分蒸腾(56.28%)土壤蒸发(22.43%)林冠截留(21.49%)土壤层蓄水变化量(3.31%)枯落物截留(2.44%)地表径流(0.30%)。4、林分结构对水量平衡的影响：以2007-2011年的各月数据为基础,运用spss18.0分析4种林分的结构参数(本文选择叶面积指数、郁闭度、生物量及林外降雨)对水量平衡各个分量的影响。得出：地表径流、林木蒸腾、林冠截留、林地蒸散与郁闭度叶面积指数、生物量及林外降雨之间有较好的拟合关系,R2均能达到0.5以上；与土壤蒸发、土壤蓄水变化量拟合效果一般,R2为在0.2-0.4左右。蒸腾系数、蒸发系数、截留率、蒸散系数及蓄水变化率拟合效果不好；径流系数拟合效果较好,R2在0.5左右。

【关键词】：北京山区 水量平衡 水分循环 蒸散耗水
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S715
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