贡嘎山暗针叶林林冠截留的Gash模型

【摘要】： 森林植被对水文过程的影响机制是植被与环境关系的核心问题之一,深刻认识植被的水文调节机制,是目前亟待解决的森林水文问题。本文通过对贡嘎山暗针叶林生态系统4种不同演替阶段林型林冠截留的观测研究其林冠截留特征,并用Gash模型分别模拟了暗针叶林单场降雨和长期降雨的林冠截留过程,在此基础上结合前人的结论和数据对Gash模型在我国森林林冠截留研究中的准确性和适用性进行验证,并总结其模型参数的一般规律。 (1)林内降雨量随林外降雨量的增加而变大,林冠截留量由小逐渐增大,并且在小数量级雨阶之间变化较大,随着降雨量逐渐增大,林冠截留量的变化幅度逐渐减小,逐渐趋于饱和状态。峨眉冷杉过熟林、成熟林、中龄林及幼龄林的林冠截留率都随林外降雨的增大而呈减小趋势,在低雨量时,截留率随降雨量增加减小幅度很大;在高雨量时,减小的幅度越来越小。 (2)由于各林分组成树种、空间组合方式不同,导致了各林型在相同雨量级下林冠截留能力却有较大差别。成熟林内除了峨眉冷杉主林冠层外,之下还有多层杜鹃等灌木和草本层,植被层次较多,对降雨的再分配能力相对较强;而幼龄林林冠层次较单一,且林冠结构在不同季节变化较大,对降雨的总体截留能力较弱。 (3)在本次研究中发现Gash模型能够很好地模拟贡嘎山暗针叶林过熟林长期降雨的林冠截留,但是对于贡嘎山暗针叶林的单场降雨林冠截留过程的模拟却不尽理想,而且对贡嘎山暗针叶林成熟林、中龄林以及幼龄林长期降雨林冠截留的模拟效果由于受资料和试验条件的限制也不好。作为补充验证资料,Gash模型对福建武夷山木荷人工林以及杉木人工林长期降雨树冠截留的模拟效果也很好。 (4)林冠截留量达到饱和的降雨量在0.45～5.00mm之间。一般是针叶林大于阔叶林,而且随着林分年龄的增大而增大。平均林冠蒸发速率在0.033～0.223之间,不同研究地点、不同林分的平均林冠蒸发速率差别很大。树干持水能力一般很小,都集中在0.110～0.905mm之间。树干茎流系数一般也都很小,基本上可以忽略。