六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被生态水文过程研究

【摘要】：为了揭示六盘山北侧不同类型植被与水文作用的关系和森林水文生态功能，正确评价六盘山森林的水文功能作用，为促进六盘山及该类地区森林植被合理恢复、天然林保护工程提供理论依据，为当地森林经营提供技术支撑。选择半干旱区的六盘山北侧的叠叠沟小流域，主要研究不同植被的生态水文过程，具体内容包括植被冠层截留特征、不同植被林下蒸散及华北落叶松蒸腾特征分析、不同植被土壤含水量的季节动态变化及土壤层蓄水能力。主要研究结果如下： 1.不同植被截留降雨特征 研究区2011年生长季（6—10月份），沙棘灌丛的降水截留量最大，其次为华北落叶松林地，再次为虎榛子；林下透雨率以华北落叶松林地最高，沙棘灌丛，虎榛子灌丛最低；树干茎流率表现为华北落叶松林地＞沙棘灌丛，但二者远低于虎榛子灌丛。在一次降雨55mm的情况下，草地截留水为0.85mm，占降雨的1.63%。；降雨初始，乔木和灌木截留率最大，随着降雨量的增加，截留率越来越小，直至其达到冠层最大持水量，渐渐趋向于饱和。降雨初始，乔木和灌木没有产生树干茎流，随着降雨量的增加树干茎流呈线性增长。降雨初始，乔木和灌木没有产生穿透雨，随着降雨量的增加，穿透雨逐渐增加，且穿透雨量逐渐向林外降雨量靠拢。 2.不同植被林下蒸散及华北落叶松蒸腾特征 生长季（5—10月份）内最大蒸发量为华北落叶松林外＞林内，6-10月份林下蒸散量为半阴草地＞虎榛子＞华北落叶松＞沙棘。 华北落叶松树干液流速率在降雨时，树干液流速率会降低到同期晴天夜间水平甚至更低，并出现多峰性。阴天条件下，华北落叶松液流呈单峰型；晴天出出现明显的昼夜变化规律，为的“单峰型”。雨后晴天树干液流速率的峰值和日均值均高于雨前晴天，随着时间的推移，树干液流通量密度的峰值开始逐渐减小，并趋于降雨前的峰值。夜间液流在生长季不同时期表现为前半夜液流速率均大于后半夜液流速率，生长季三个不同时期（季初、季中、季末）雨天条件下平均夜间液流速率在不同时期变化均比较平缓，2011年生长季内不同月份样地日均蒸腾量为5月＞8月＞6月＞7月＞9月＞10月。 3.土壤层的水分动态变化及蓄水能力 土壤水分全年变化分为3个时期：（1）水分积累期为前一年的10月～4月，（2）水分消耗期为当年5月～8月，（3）水分恢复期为当年8月～10月；1m土层的最大持水量为：华北落叶松林地＞虎榛子灌丛＞草地＞沙棘灌丛。