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北亚热带次生竹林林冠截留过程研究

张家洋  
【摘要】: 本文通过对长江三角洲城市森林生态定位站的北亚热带次生毛竹林林冠降雨再分配的观测研究,探讨了场降雨林冠截留、透流雨和干流动态过程,影响林冠截留、透流和干流因子的变化规律以及建立了林冠截留的半经验半理论模型,结果表明: (1)通过比较场降雨的林冠截留动态过程发现,当小雨量级时,林冠截留曲线与林外降雨曲线吻合;当中、大雨量级时,在降雨的中后期林冠截留曲线偏离林外降雨曲线,林冠截留量几乎为0,各种降雨量下动态累计截留率随时间变化以负指数拟合效果较佳。 (2)在林冠截留达到饱和的条件下,会出现林冠截留量是负数情况;透流、干流形成和结束时间都晚于林外降雨,它们的波峰和波谷一般滞后林外降雨,透流雨相对于林外降雨振动频率低,平均振幅也较小,各种降雨量下的动态累计透流率和干流率随时间变化以多项式拟合效果较好。 (3)叶面积指数对小雨林冠截留过程影响不大,对中大雨林冠截留过程产生影响;对透流雨和干流的影响主要表现在波峰值的大小和峰值形成时间上的差异,随叶面积指数的递增,则透流雨的峰值减小,形成时间滞后,而干流峰值显著增加。 (4)竹林林冠截留量、透流量、干流量变化范围分别为0.21~4.55mm、0~105.88mm、0~2.8 mm,截留率、透流率、干流率变化范围分别为1.3%~100%、0~96.3%、0~11.8%;全年截留量、透流量、干流量分别为171.7mm、864.78 m、74.3mm,截留率、透流率、干流率分别为15.5%、77.9%、6.7%。 (5)随降雨量的增加,则林冠截留先增加后趋向于一稳定值,透流呈线性递增,干流先快速递增后缓慢增加;随着降雨强度的增加,则林冠截留和干流减小,透流雨递增;随叶面积指数的增加,则林冠截留、干流呈现很好的直线递增关系,而透流雨与之相反;随干燥度的增加,则林冠截留量增加,而透流雨减小;小雨量级时不同胸径水平下干流量差异极显著,中、大雨量级时不同胸径水平下干流量差异显著。 (6)林冠截留模型采用修改的半经验半理论公式。通过对模型的验证,最大误差为32.9%,最小误差为0.1%,全年林冠截留误差7.3%,小于10%,符合要求。


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