森林对水文过程影响研究进展

根据森林对水文过程的影响,森林水文学研究可以分为3个相互关联的方面：森林植被变化影响水量和水质定位试验研究;森林植被变化对水文循环机制的影响;旨在为资源管理和工程建设提供决策依据的基于物理过程分布式参数森林水文模型开发,定位试验研究不仅可以为森林水文模型参数化提供第一手资料,同时也可以揭示森林植被影响径流形成机制和进行径流成份的分割,径流形成机机制的研究则有助于改善基于物理过程模型的开发,模型研究反过来又可以为改进试验研究和径流形成机制研究提供指导。本文对以上3个方面的国内外研究进展进行了较为系统的概括。     

森林植被的水文效应

以永定河四级支流——崇礼县东、西沟为例,就森林植被对河川径流量的影响及其调蓄功能进行对比分析,研究半干旱石质山区森林植被的水文效应。一、方法采用大流域对比法,在对比流域的地形、地质、气候等条件基本一致的前提下,仅改变森林植被条件研究其水文效应。调查流域分别为706km~2和775km~2。利用大流域对比法研究森林水文效应,可以测量地下回归水,这样能就森林对河川径流量的影响作出更为客观的评     

田林老山南坡水势条件垂直变化及森林生态效益的研究

１９８２－１９９１年,对广西田林县老山南坡不同海拔高度水热条件及森林植被的气象水文象素进行了对比观察研究,提示了该山体水热条件的垂直变化规律,并对其主要的气象水文因子建立了回归预测算型。文中进一步说明了老山南坡森林调节气候,涵养水源,减少地表径流,防止土壤冲刷等具有显著 的气候水文生态效益。所有结论都表明,老山南皮森林对于维护山地生态平衡具有重要的作用。     

准确理解和量化森林水源涵养功能

公认的森林水源涵养功能是指森林通过调节蒸散的组分和总量、保护和改善土壤结构、提高土壤入渗和削减地表径流、促进壤中流形成和地下水补充等水文过程而产生的消减河川洪水径流、增加枯水期径流、稳定水资源供给的利于经济社会发展的有益作用。但是，这种简单定义忽略了森林对总径流量的调节作用，因此会常常引出对森林水文效益的一些误解。研究认为，森林水源涵养服务功能或效益与森林水文调节作用关系密切但却是不同的概念。混淆二者的内涵是导致不能准确理解和合理评价森林水文影响的重要原因。森林水源涵养效益有很大时空差异，在量化和评价时需对比参照生态系统并考虑经济社会发展的水安全需求。量化森林水文调节作用方法的共同原则是赐除森林以外的其它因素影响，从而确定森林本身的水文影响。大面积森林恢复虽然对减少灾害性的中小洪水有积极作用，但各地的森林水源涵养功能并不一致，还会随时间而变，也时常存在不同水源涵养功能指标的矛盾。造林或再造林不一定会产生补充地下水、提高枯水期径流及增加年径流总量的效益。相反，不合理的造林与经营可能产生不利的水文影响。我们呼吁生态学和水文学研究机构及自然资源管理部门应尽快联合，统一定义森林水源涵养服务功能...     

田林老山南坡水热条件垂直变化及森林生态效益的研究

１９８２－１９９１年,对广西田林县老山南坡不同海拔高度水热条件及森林植被的气象水文要素进行了对比观测研究,揭示了该山体水热条件的垂直变化规律,并对其主要的气象水文因子建立了回归预测模型。文中进一步说明了老山南坡森林调节气候、涵养水源、减少地表径流、防止土壤冲刷等具有显著的气候木文生态效益。所有结论都表明,老山南坡森林对于维护山地生态平衡具有重要的作用。     

森林流域生态水文过程动力学机制与模拟研究进展

水文过程是联系气候变化和森林生态系统时空变化的关键因素．未来的气候变化和人类大尺度活动将影响森林流域生态系统与水文过程的变化,森林流域生态与水文过程耦合、生态系统水文过程动力学机制研究在认识和调控生态资源及其合理利用、区域生态恢复,以及社会经济可持续方面均具有重要意义．森林流域生态系统中的水文过程可分为降雨截留、蒸散和产汇流过程．森林流域生态与水文耦合过程边界条件的确定,土壤表面特定水文过程的参数化,降雨、土壤水分运动和植被的动态耦合作用,分布式模型的应用以及森林生态水文过程动力学机制与调控等将是今后生态水文动力学过程研究的重点,综述了森林流域生态水文过程动力学机制与调控的研究进展。     

中国若干森林水文要素地理分布规律的模拟

利用全国各森林植被地理分布区水文要素的实验观测数据,应用多元统计回归和主分量分析等数学方法建立了描述中国森林水文要素与地理要素（经度、纬度、海拔）之间函数关系Ｆ的三维地学模型（ＤＴＭ）,其中包括：全国年均降水分布规律模拟模型;全国林冠降水截留规律模拟模型;全国森林枯落物持水能力模拟模型;中国森林综合截留能力指数模型。并且利用地理信息系统的三维地学模型（ＤＴＭ）成图功能,实现全国范围内的森林水文要素     

三峡库区典型森林植被生态水文功能

以三峡工程库区典型植被类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林、灌木林和农地)为研究对象,采用层次分析法建立森林生态水文功能层次结构模型,用综合评分法进行评价。结果表明:林冠层生态水文功能以灌木林作用最优(得分0.979),为其他乔木林的1.5～2倍。枯落物层以灌木林作用最优(得分1),楠竹林最差(0.422)。土壤层仍以灌木林作用最优(得分0.921),楠竹林最差(0.313);农地是由立地条件一致的灌木林改造8年而来,农地土壤的生态水文功能相对于灌木林地土壤下降了近一半。森林生态系统总体生态水文功能表现为灌木林(得分0.95)针阔混交林(0.52),常绿阔叶林(0.53)楠竹林(0.37)农田(0.33)。可以推断,三峡库区典型林分中,灌木林生态水文功能最优,楠竹林最差,森林的生态水文功能是农地的1.12～2.9倍。     

基于元胞自动机的森林水源涵养量模型新方法——概念与理论框架

模型方法是定量评价森林水源涵养的重要途径。根据元胞自动机的基本理论,结合森林水源涵养效应的多尺度特征,提出了一个新的基于元胞自动机的森林水源涵养量计算模型。该模型将森林"水文响应单元"网格化作为元胞空间的基本单元,邻域定义为摩尔(Moore)型,元胞"水库"水量状态变化范围定义在一个连续的实数空间上。将元胞单元对不同降雨事件的响应分为不产生径流和产生径流两种情况,通过对蒸散发、邻域元胞间水量传输、深层渗漏等制定转换规则,模拟森林在不同尺度上的水源涵养动态特征。这种新模型方法将为森林水源涵养由小尺度(水文响应单元)向流域、景观尺度上推提供有效的定量研究途径,从而进一步推动森林水源涵养功能研究的深入。     

森林生态学(五):森林生态系统蓄水保土的功能(1)

以乔木树种为主体的森林生态系统的各种运动,如能量转移和物质循环、树木的生理活动都是在水的参与下进行的。生命活动离不开水,森林生态系统亦离不开水分。但森林生态系统的存在对自然界的水分循环亦有很大的影响。为了专门研究森林水文状况和运动规律,