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长江三峡库区不同植被类型对降雨产流影响的研究

王栋  
【摘要】: 本文以长江三峡库区不同植被类型对降雨产流影响为主要研究目的,选择重庆缙云山针阔混交林、阔叶林、楠竹林、灌木林和农耕地为主要研究对象,通过对研究区降雨特点、降雨后林冠截留、地表枯落物持水和土壤入渗的研究,深入分析了5种不同用地类型地表径流和壤中流产流过程,对不同用地类型的理水调洪作用进行评价。得出主要结论如下: (1)运用灰关联分析方法,计算了影响林冠截留因素的灰关联度值。对针阔混交林林冠截留影响最大的是降雨量,灰关联度值达到0.87。阔叶林各影响因素灰关联度基本接近,楠竹林、灌木林和农耕地影响最大的是降雨量,分别达到0.97、0.89和0.91。 (2)长江三峡库区重庆缙云山林下枯落物持水能力为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林。在浸泡前2小时内持水量变化极大,各层持水量浸泡8小时后均基本达到饱和。未分解层枯落物持水量小于半分解层分解层枯落物的持水量,枯落物各层持水量与浸泡时间之间的关系符合Q=alnt+b关系。在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林,达到22.208mm·h~(-1)。枯落物吸水率大小为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林,枯落物各层吸水速率与浸泡时间存在V=kt~n关系。 (3)在相同降雨条件下,5种不同坡面地表径流产流量依次为:楠竹林,农耕地,针阔混交林,灌木林,阔叶林,壤中流产流量依次为:阔叶林,针阔混交林,灌木林,农耕地,楠竹林。前期降雨对地表径流和壤中流产流影响明显,5种试验小区壤中流产流时间比地表径流产流时间长,壤中流产流曲线峰值下降缓慢。阔叶林地调洪作用最强,针阔混交林次之,灌木林和农耕地调洪作用相当,楠竹林地调洪作用最弱。不同用地类型地表径流量(Q_(地表径流))与降雨量(P)进行回归分析,针阔混交林、阔叶林和楠竹林地表径流量与降雨量之间存在三次函数关系,灌木林和农耕地地表径流量与降雨量之间存在幂函数关系。 (4)试验区100cm深土壤的平均持水力依次为:灌木林(131700t·hm~(-2)),针阔混交林(116200t·hm~(-2)),楠竹林(113100t·hm~(-2)),阔叶林(95000t·hm~(-2)),农耕地(65000 t·hm~(-2)),壤中流产流量大小为:阔叶林,针阔混交林,灌木林,农耕地,楠竹林。 (5)通过对影响地表径流系数因子的灰关联分析,郁闭度、林冠最大容水量、灌草层盖度、枯落物厚度、枯落物最大持水力、土壤非毛管孔隙度、土壤入渗速率、上壤饱和持水力等的灰色关联度值均大于0.5。土壤层水文功能的高低对整个植被系统的理水调洪功能具有决定性的影响。 对长江三峡库区重庆缙云山森林植被理水调洪因素分析后,建立了不同植被类型地表径流、壤中流产流凹归模型,提出阔叶林和针阔混交林为重庆缙云山理水调洪植被优选类型。


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