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《华东师范大学》 2015年
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长白山区森林—沼泽复合系统水源涵养功能研究

杨絮  
【摘要】:长白山地区是十分古老且丰富的温带植物区系之一。在国家所制定的生态安全战略规划中,长白山区中森林生态系统与湿地生态系统被视为构建国家生态安全格局的重要框架,发挥东北地区特有的生态服务功能。森林沼泽复合系统是该地常见的生态系统类型之一,其复合生态系统类型及其多方面的水源涵养功能具备较强的科研价值。本文旨在运用综合蓄水能力法探讨北方典型森林-沼泽复合生态系统在降雨季与非降雨季的水源涵养功能及其在不同生态单元中的表现形式,并在集水区尺度上对水源涵养功能进行探究。通过对森林沼泽复合系统中草甸沼泽、森林沼泽以及坡面森林三种生态系统的水源涵养功能中的积雪分配、林冠截留、土壤蓄水、土壤渗透性、降雨产流能力、沼泽水位情况等进行讨论,对集水区中草甸沼泽、森林沼泽、坡面森林三种生态系统各方面所体现出的水源涵养功能进行评估。研究结果概要为:(1)森林沼泽复合系统中草甸沼泽、森林沼泽、坡面森林三种生态系统对于积雪的分配效应不同,积雪深度上草甸沼泽(49.9cm)森林沼泽(48.5cm)坡面森林(28.6cm);积雪密度上坡面森林(31.72g/100cm3)草甸沼泽(29.94 g/100cm3)森林沼泽(28.45 g/100cm3);融雪当量结果为草甸沼泽(14.99cm)森林沼泽(13.76cm)坡面森林(9.40cm);(2)林冠截留量研究中,森林沼泽生长季平均乔木层盖度为51%,最大林冠截留量为10.03mm,森林沼泽林冠层饱和蓄水能力为1 00.3t/hm2;坡面森林生长季平均乔木层盖度为68%,最大林冠截留量为17.03mm,坡面森林林冠层饱和蓄水能力为170.3t/hm2。(3)草甸沼泽土壤饱和含水率为814.26%,表层50cm深度土壤饱和含水量为4852.004 t/hm2;森林沼泽土壤饱和含水率为678.76%,50cm深度土壤饱和含水量为4798.001 t/hm2;坡面森林枯枝落叶层饱和含水率为275.75%,降雨有效蓄水量为97.44 t/hm2;60 cm深度土壤总孔隙贮水量为3612.30 t/hm2。(4)集水区内三种生态系统降雨产流率占降雨量较小的部分,集水区内三种生态系统中径流场产流率结果为B1(11.81%)B2(9.03%)A2(6.75%)A1(1.05%)C1 (1.00%);(5)对于生长季中草甸沼泽生态系统水源涵养量约为4852.004 t/hm2;森林沼泽生态系统水源涵养量约为4898.301 t/hm2;坡面森林水源涵养量约为3880.04t/hm2。(6)雨季降雨过后峰值水位草甸沼泽略高于森林沼泽,二者水分释放时长差异不大;干旱过程中,森林沼泽最低水位显著低于草甸沼泽,干旱状态下水文波动更为严重。整个集水区对于降雨的出流量响应为在降雨过程结束后,集水区出水量到达峰值,之后快速下降,下降至谷值后缓慢回升,最后趋于平稳。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S715

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