收藏本站
《中南林业科技大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

枫香人工林生态系统林冠截留对降水水量和养分输入的影响

罗忠  
【摘要】:在森林植被与生态环境相互作用和相互影响中,水文过程是最为重要的方面之一。然而,由于森林与水的关系问题十分复杂,它不仅受森林生态系统发展本身的影响,而且还受地形、地质、土壤类型、植被等的空间变异性以及气象通量诸如降雨、入渗和蒸发等的时空变化性等的影响,后者进一步增加了定量描述森林流域径流形成机制和水文响应模式的难度。因此,森林与水的关系问题仍是当今生态学与水文学研究的中心议题之一。近几十年来,这一研究领域也从传统的对比流域试验发展到从森林生态系统变化、森林对坡面到流域尺度影响径流形成机理、森林影响流域生物地球化学动态机理、建立基于过程的森林水文模拟、水流路径的示踪研究等方面的综合研究。 本研究在长沙市天际岭林场枫香人工林共选取两个样地,每个样地面积都为20×30m2,每个样地选取10株不同径级的枫香作为标准树进行长期定位观测。从2007年5月到2008年3月,进行了为期11个月的水文数据收集、整理。本研究得到以下主要结论: (1)该系统11个月的总降水量为817.8mm,其中林内的净降水量占总降水量的81.99%,林冠年截留量占年降水量的18.01%。进入枫香人工林内的雨水绝大部分是穿透水,占净降水量的80.3%,以树干茎流形式进入林内的水量为13.8mm,占年降水量的1.69%。 (2)不同季节,林外降水变化比较大,秋、冬两季降水量小,春、夏两季降水量大;穿透水率为春季最高,冬季最低,季节变化幅度不大;树干茎流率的季节变化幅度最小,春季最高,冬季最低,说明树干茎流的季节变化不明显。林冠截留率正好与穿透水率和树干茎流率相反,以冬季最高,春季最低,变化幅度将近两倍,季节变化幅度最为明显。 (3)降水量在10mm以下时,枫香林穿透率为59.23%,干流率为1.03%;降水量位于10mm~20mm时,穿透率为74.7%,干流率为1.39%;降水量在20mm以上时,穿透率最大,达到84.16%,干流率也达到最大值1.61%。对于不同降雨量级来说,穿透率和树干茎流率随着降水量的增加而增加。而林冠截留量则随着降水量的增加呈递减趋势。 (4)一年中各土层土壤含水量呈现出规律性的变化:表层土壤含水量比较高,随土层深度的增加,含水量逐渐减少。以0~15cm土层含水量最大,15-30cm土层次之,30cm土层最小。 (5)降水到达森林后,在林冠、树干、林下植物及土壤层等各组分中发生重新分配,在此过程中,pH值发生变化。天际岭林场林外降水、穿透水和树干茎流的pH分别是6.40、6.31和6.27。各过程的pH值大小变化不大,总体都趋向于中性。在降水再分配过程中,PH值存在着明显的季节变化,林外降水、穿透水、树干茎流的PH值的平均值从低到高均按冬季、秋季、春季、夏季的顺序排列。春季、夏季和秋季的PH值的平均值变化不明显。降水再分配过程中pH值的高低与降雨量大小关系不大。 (6)林外降水中以Ca元素含量最高,Cu元素含量最低。无机态N(NO3--N和NH4+-N),则以NH4+-N为主,比NO3--N高出近4倍。林外降水中各化学元素含量排列顺序为:CaNH4+-NZn KNO3--NMgFeCdMnP Cu。NH4+-N、NO3--N、P、Ca、K、Mg、Cu、Mn含量在穿透水和树干茎流中呈上升趋势,其中Mn元素含量增加幅度最大,增加幅度顺序为MnKMg NH4+-NPCaNO3--NCu。Fe、Zn、Cd元素含量在穿透水和树干茎流中呈下降趋势,且下降幅度各不相同。在林外降水中含有的毒性大的无机污染物重金属元素Cd,在穿透水和树干茎流中却没有检测到,说明枫香的林冠层和树干对重金属元素Cd有吸附作用,对大气降水有一定的净化作用。其中Zn元素含量下降幅度超过8倍;Fe元素含量下降超过2倍。说明枫香对于Zn、Fe元素具有较强的吸收、吸附能力。 (7)受降雨条件、环境条件、气象条件、人类活动的综合影响,同一地区,不同时间大气降水中各化学元素含量变化具有较大随机性,各月输入量变幅较大。总体表现为雨季较低,旱季较高。降水再分配过程中各元素含量随着降水量的增加而降低。降水再分配过程中各化学元素含量,表现为雨季低、旱季高,大多数元素含量随降水季节表现出明显的季节动态变化。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S715

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱侯春;;枫香育苗技术[J];安徽林业科技;2003年04期
2 史廷先,谢卫华,操顺祁,吴小龙;枫香播种育苗[J];安徽林业;2000年01期
3 马如兴,史廷先;枫香开发带动产业发展[J];安徽林业;2001年01期
4 曹远征;枫香苗木培育技术[J];安徽林业;2002年06期
5 程金年;马尾松与枫香混交造林技术的研究[J];安徽农业科学;2004年01期
6 张桦,王建功,徐连喜;皖西地区马尾松枫香混交林效益研究[J];安徽农业大学学报;1999年02期
7 陈仁升,康尔泗,杨建平,张济世,王书功;森林水文生态效应若干争论问题讨论[J];冰川冻土;2002年06期
8 谢春华,关文彬,吴建安,程根伟,罗辑;贡嘎山暗针叶林生态系统林冠截留特征研究[J];北京林业大学学报;2002年04期
9 朱金兆,刘建军,朱清科,吴钦孝;森林凋落物层水文生态功能研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
10 王鸣远,王礼先;三峡库区马尾松林分对降雨截留效应的研究[J];北京林业大学学报;1995年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翁闲;;杉木与乳源木莲混交林生物量分布规律研究[J];安徽林业科技;2011年03期
2 聂林红;戴全厚;;不同树种叶片枯落物蓄水性能比较研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年19期
3 罗宁,孙桂英,刘桂华;不同人工林土壤水分涵蓄量的初步研究[J];安徽农业科学;1999年04期
4 周文芳;安徽省林业生态现状及建设对策[J];安徽农业科学;2004年06期
5 刘延国;彭培好;陈文德;王玉宽;范建容;;基于GIS的长江上游植被水源涵养功能评价研究[J];安徽农业科学;2006年14期
6 满明俊;罗剑朝;;陕西省退耕还林工程生态效益评价[J];安徽农业科学;2006年18期
7 贲越;张玉东;李彧;陈祥伟;;水曲柳林枯落物层水源涵养功能研究[J];安徽农业科学;2007年04期
8 韩光;罗承德;;四川省洪雅县3种林分的土壤持水与入渗特性[J];安徽农业科学;2007年16期
9 杨安学;彭云;;贵州喀斯特森林生态系统水文生态功能的研究[J];安徽农业科学;2007年36期
10 李苇洁;余天祥;陈志华;石登红;陈训;;贵阳市二环林带不同林地水源涵养功能研究[J];安徽农业科学;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张广英;王胜宝;郝记栓;金明;胡堃;;石质山区人工油松林对坡面产流入渗的影响实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
2 陶建平;王永健;李宗峰;张炜银;臧润国;;岷江上游大沟流域不同恢复阶段植被枯落物的水源涵养效应[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
3 刘三超;张万昌;;分布式水文模型和GIS及遥感集成研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
4 韩永刚;杨玉盛;;森林水文效应的研究进展[A];福建省水土保持学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 张卫强;周毅;曾令海;钟锡均;李召青;甘先华;郭乐东;;西江中下游生态公益林对降水截留分配效应研究[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
6 高珺;邹冰玉;欧阳骏;;GIS技术在长江防洪调度系统中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
7 张喜;薛建辉;生原喜久雄;许笑天;田野;户田诰夫;刘延惠;;黔中山地喀斯特森林的水文学过程和养分动态[A];第三届贵州省自然科学优秀学术论文评选获奖论文集(2010年)[C];2010年
8 孙一荣;朱教君;于立忠;张金鑫;;森林枯落物的水源涵养功能[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
9 王朝华;赵银岐;梁艳琴;;太行山崇陵流域暴雨输沙特性及抗蚀能力分析[A];水文泥沙研究新进展——中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第八届学术讨论会论文集[C];2010年
10 杨胜天;王冰;王玉娟;;喀斯特地区水土流失遥感监测现状与发展趋势[A];全国第二届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
3 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
4 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
5 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
6 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
7 柏方敏;洞庭湖区不同防护林的生态功能及生态影响评价[D];中南林业科技大学;2010年
8 文仕知;桤木人工林生态系统结构及功能过程[D];中南林业科技大学;2010年
9 刘卫东;湖南假俭草遗传多样性、生理学特性及护坡性能研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 刘素青;森林生态系统经营决策与自适应模型研究[D];中南林业科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘冉冉;枫香遗传转化体系的优化及转化PaFT基因的研究[D];华中农业大学;2010年
2 马浩;基于土地适宜性评价的三峡库区防护林类型空间优化配置[D];华中农业大学;2010年
3 罗佳;枫香人工林凋落物分解速率及其对土壤养分的影响[D];中南林业科技大学;2009年
4 张杰;湘北桤木人工林水源涵养功能研究[D];中南林业科技大学;2009年
5 胡孔飞;湘北桤木人工林土壤水分动态及影响因素研究[D];中南林业科技大学;2009年
6 张赟齐;亚热带城乡森林水文化学特点的研究[D];安徽农业大学;2010年
7 徐纯洁;皖东低丘陵麻栎薪炭林水保水文效益研究[D];安徽农业大学;2010年
8 刘丽娜;气候变化对中小流域径流过程的影响研究[D];郑州大学;2010年
9 赵进红;泰山不同林分水源涵养功能研究[D];山东农业大学;2009年
10 杜强;泰山罗汉崖林场森林近自然结构与水土保持功能[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张新献,贺庆棠;用Gash模型估算单场降雨的林冠截留量(简报)[J];安徽农业大学学报;1997年01期
2 王金叶,车克钧,闰克林,王艺林,贺红元;祁连山森林覆盖区河川径流组成与时空变化分析[J];冰川冻土;1999年01期
3 徐中民,程国栋;黑河流域中游水资源需求预测[J];冰川冻土;2000年02期
4 蓝永超,康尔泗;河西内陆干旱区主要河流出山径流特征及变化趋势分析[J];冰川冻土;2000年02期
5 丁永建,叶佰生,刘时银;祁连山中部地区 40a来气候变化及其对径流的影响[J];冰川冻土;2000年03期
6 高前兆;塔里木南缘水资源与生态环境建设战略[J];冰川冻土;2000年04期
7 陈兴鹏,康尔泗;甘肃干旱与半干旱地区水资源可持续开发利用对比分析[J];冰川冻土;2001年01期
8 张志强,徐中民,王建,程国栋;黑河流域生态系统服务的价值[J];冰川冻土;2001年04期
9 赵文智,程国栋;生态水文学——揭示生态格局和生态过程水文学机制的科学[J];冰川冻土;2001年04期
10 陈仁升,康尔泗,杨建平,张济世,王书功;森林水文生态效应若干争论问题讨论[J];冰川冻土;2002年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍文,何丙辉,包维楷,丁德蓉;森林植被对降水的截留效应研究[J];水土保持研究;2004年01期
2 杨茂瑞;亚热带杉木、马尾松人工林的林内降雨、林冠截留和树干茎流[J];林业科学研究;1992年02期
3 欧阳惠;森林林冠截留效益计量的研究[J];科技通报;2001年04期
4 盛后财;蔡体久;朱道光;石福臣;;人工落叶松林降雨截留再分配及其水化学特征[J];水土保持学报;2009年02期
5 樊后保;杉木人工林对降水的截留作用[J];福建林学院学报;1998年01期
6 鲍文,包维楷,何丙辉,丁德蓉;岷江上游油松人工林对降水的截留分配效应[J];北京林业大学学报;2004年05期
7 刘曙光;降雨在林冠中的分割研究透视[J];林业实用技术;1990年12期
8 刘旻霞;青海云杉林林冠截留与大气降水的关系[J];甘肃农业大学学报;2004年03期
9 张鹏;黄玲玲;魏远;张旭东;朱维双;唐森强;;河岸缓冲带硬头黄竹人工林对降水再分配及氮、磷养分的影响[J];西南林学院学报;2010年03期
10 朱兴武;石蒙沂;路兴发;刘远光;林青;;宝库林区主要树种林冠对降雨的截留作用[J];青海农林科技;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王馨;张一平;刘文杰;;Gash模型在热带季节雨林林冠截留研究中的应用[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
2 张卫强;周毅;曾令海;钟锡均;李召青;甘先华;郭乐东;;西江中下游生态公益林对降水截留分配效应研究[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
3 柴国锋;康宏兴;王良桂;郑勇奇;;枫香优良观赏品种初期选择[A];中国风景园林学会2011年会论文集(下册)[C];2011年
4 战伟庆;张志强;武军;肖金强;;华北油松人工林冠层穿透雨空间变异性研究[A];《中国水土保持科学》第1届4次编委会会议论文集[C];2006年
5 刘文杰;张一平;刘玉洪;李红梅;段文平;;热带雨林和人工橡胶林林冠截留雾水的对比研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
6 张一平;王馨;王玉杰;刘文杰;刘玉洪;;西双版纳地区热带季节雨林与橡胶林林冠水文效应比较研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
7 肖良;孙柏年;李相传;贾慧;丁素婷;;浙江东部新近系Sect.Liquidambar的发现及演化意义[A];中国古生物学会第24届学术年会论文摘要集[C];2007年
8 王馨;张一平;;西双版纳热带季节雨林与橡胶林林冠持水能力的研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 姜海燕;赵雨森;陈祥伟;于洪芝;杨丽君;;森林植被对水文过程的影响研究综述[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
10 张胜娜;;路路通的研究进展[A];浙江省2005年中药学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 蒋振欣 记者 周爱明;“彩色树种”北美枫香落户南京[N];南京日报;2011年
2 记者 范南虹;五指山红叶蕴藏浓郁黎族苗族文化[N];海南日报;2008年
3 容 若;枫香树属植物化学成分及药理活性研究进展[N];中国中医药报;2003年
4 本报记者 蔡竹青;易厚掌荒山培植“绿希望”[N];安徽日报;2010年
5 见习记者 蔡江;48户村民的维权路[N];法制生活报;2007年
6 通讯员 杨大忠 张作明;“愚公”架起三座桥[N];恩施日报;2009年
7 梁振菊;纳夜村民受益荒山绿化[N];黔西南日报;2010年
8 本报记者 张俊德;祁连赤子[N];张掖日报;2010年
9 毛莎;映秀 高标准打造旅游集散镇[N];阿坝日报;2007年
10 ;岷电公司认真抓好基层工作[N];阿坝日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王金叶;祁连山水源涵养林生态系统水分传输过程与机理研究[D];中南林业科技大学;2006年
2 邓湘雯;不同年龄阶段会同杉木林水文学过程定位研究[D];中南林业科技大学;2007年
3 刘蔚漪;闽北不同类型毛竹林水文生态功能研究[D];中国林业科学研究院;2011年
4 田风霞;祁连山区青海云杉林生态水文过程研究[D];兰州大学;2011年
5 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 沈会涛;天童常绿阔叶林不同演替阶段生态水文特征研究[D];华东师范大学;2011年
7 雷晴岚;(亻革)家“哈冲”节研究[D];中央民族大学;2011年
8 杨新兵;华北土石山区典型人工林优势树种及群落耗水规律研究[D];北京林业大学;2007年
9 王静;天童常绿阔叶林大气降雨再分配及降雨分量的化学特征[D];华东师范大学;2008年
10 张昌顺;闽北不同类型毛竹林生态功能研究[D];中国林业科学研究院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗忠;枫香人工林生态系统林冠截留对降水水量和养分输入的影响[D];中南林业科技大学;2008年
2 文娟;枫香人工林林冠层淋溶作用对重金属污染迁移规律影响[D];中南林业科技大学;2009年
3 文小莲;长沙市郊枫香人工林水文效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
4 李秀博;贡嘎山地区四种植被类型林冠截留特征及其对地下水补给的影响[D];成都理工大学;2010年
5 彭焕华;祁连山北坡青海云杉林冠截留过程研究[D];兰州大学;2010年
6 张希;枫香人工林养分归还动态研究[D];中南林业科技大学;2011年
7 黄立华;华西雨屏区苦竹林生态系统降水再分配过程与水化学特征[D];四川农业大学;2010年
8 吉启轩;枫香富集重金属能力变化及土壤重金属含量反演[D];南京林业大学;2011年
9 翟杰;紫金山栎林涵养水源功能研究[D];南京林业大学;2011年
10 贺希;湘潭锰矿栾树人工林水文功能研究[D];中南林业科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026