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相似文献
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1.
2011年5-10月,以黄土高原人工造林主要灌木树种柠条(Caragana korshinskii)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为研究对象,通过测定冠层截留数据与冠层各组分持水能力,采用Pereira回归分析法和直接测量法,对柠条与沙棘的冠层持水能力进行了研究.结果表明:受不同因素的影响,两种方法测定的冠层持水能力有一定差异.回归分析法主要受植株叶面积指数(LAI)季节性变化与穿透雨观测方法的影响,得到的柠条与沙棘冠层最大持水能力分别为0.68 mm和0.72 mm;而直接测量法主要受冠层结构特征影响,得到的柠条与沙棘冠层最大持水能力分别为0.73 mm和0.76 mm.直接测量法得到的柠条各组分最大持水量依次为枝(0.31 mm)>叶(0.27 mm)>树干(0.15 mm),沙棘为树干(0.33 mm)>枝(0.29 mm)>叶(0.14 mm).  相似文献   

2.
长白山暗针叶林苔藓枯落物层的降雨截留过程   总被引:15,自引:0,他引:15  
叶吉  郝占庆  姜萍 《生态学报》2004,24(12):2859-2862
对长白山北坡暗针叶林地面苔藓枯落物层 (苔藓植物和枯落叶交织而成的层状结构 )持水能力、截留降雨过程及动态变化进行了研究。结果表明苔藓枯落物层持水能力很强 ,最大持水量相当于 4 .8mm的降雨量 ,这个结果大于将苔藓与枯落物分开来测定的结果之和 ,说明成层结构能够提高持水能力。在一次降雨过程中对降雨截留过程的观测发现 :持水量刚开始随降雨增加而增加 ,到一定量时 ,降雨再增加 ,持水量反而缓慢下降。对持水动态变化一个月的观测 ,表明苔藓枯落物层水分蒸发较快 ,当长时间无雨时 ,持水量显著下降 ,当降雨再次发生时 ,持水量迅速回升 ,这种动态过程伴随着降雨的发生而不断往复。此外 ,在夜间苔藓枯落物层有吸收空气中水气的特点 ,吸收量受空气湿度的影响  相似文献   

3.
甘肃兴隆山主要森林类型凋落物累积量及持水特性   总被引:23,自引:0,他引:23  
Wei Q  Ling L  Zhang GZ  Yan PB  Tao JX  Chai CS  Xue R 《应用生态学报》2011,22(10):2589-2598
2010年,采用野外实地观测与室内浸水法,对甘肃兴隆山6种主要森林类型(青杆林、青杆-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林、油松林)林下凋落物的累积量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究.结果表明:不同森林类型凋落物层累积量在13.40~46.32 t·hm-2,为油松林>青杆-白桦林>落叶松林>青杆林>灌丛林>山杨-白桦林,且针叶林累积量高于阔叶林;半分解层累积量所占比例均高于未分解层.凋落物最大持水率为185.5%~303.6%,落叶松林最大,油松林最小,持水率与浸水时间呈对数关系;针叶林未分解层持水率均小于半分解层,而阔叶林则相反.凋落物最大持水量在3.94~8.59 mm,为油松林>落叶松林>青杆-白桦林>青杆林>灌丛林>山杨-白桦林;持水量与浸水时间存在对数关系;半分解层持水量均大于未分解层.凋落物吸水速率与浸水时间存在幂函数关系,在浸水前1h内,吸水速率均直线下降,而浸水1.0h后吸水速率较小,且不同时段间变化较小;半分解层吸水速率高于未分解层.凋落物有效拦蓄量(深)为青杆-白桦林(5.97 mm)>油松林(5.59 mm)>落叶松林(5.46 mm)>青杆林(4.30 mm)>灌丛林(3.03 mm)>山杨-白桦林(2.13 mm).  相似文献   

4.
桉树人工林冠层、凋落物及土壤水文生态效应   总被引:12,自引:0,他引:12  
水文功能是森林生态功能的重要方面,为了解桉树人工林的水文生态效应,采用定位研究并结合室内测定的实验方法,研究了广东肇庆桉树人工林冠层降雨再分配、凋落物持水能力、土壤水分物理及蓄水能力。结果表明,研究期间(2006-05-2007-05)的大气降雨量为2016.7mm,通过林冠层后降雨被重新分配,穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占总降雨量的85.70%、3.62%和10.68%。产生树干茎流的临界降雨量为3.93mm,穿透雨量、树干茎流量与林外降雨量均呈极显著正相关(P0.01);林冠截留率与降雨量呈显著的负相关(P0.05),降雨量超过20mm后,林冠截留率基本保持稳定。本研究桉树人工林的凋落物最大持水量为4.27mm,凋落物中树叶的最大持水量最大,为2.54mm。0-100cm土层的最大蓄水量为470.06mm,其中非毛管蓄水量为98.22mm,土壤总孔隙度和非毛管孔隙度随土壤深度增加呈递减趋势;0-10cm土壤层的初渗速率和稳渗速率分别为25.03mm.min-1和8.83mm.min-1,且随土壤深度增加而逐渐减小。  相似文献   

5.
陈晶亮  杨慧  刘超  王博  黄磊 《生态学报》2023,43(19):7987-7997
森林凋落物层和土壤层是森林生态水文效应中的主要贡献层,对森林生态系统水土保持功能和水源涵养能力有重要影响。对比宁夏罗山自然保护区3种典型林分类型凋落物和土壤层水文效应的变化规律和水源涵养能力大小,为该地区的森林生态水文、水土保持和森林管理提供科学依据。以该自然保护区青海云杉纯林、油松纯林和青海云杉油松混交林为研究对象,运用称量、室内浸泡、环刀法和回归分析法对凋落物和土壤层的水文效应进行测定和拟合,并使用熵权法对二者的水源涵养能力进行评估。结果表明:(1)青海云杉油松混交林凋落物的总厚度和总储量显著高于青海云杉纯林和油松纯林(P<0.05),3种林分类型的半分解层的厚度和储量高于未分解层。(2)凋落物层最大持水量范围为63.29-95.08t/hm2,最大持水率范围为335.97%-353.85%,有效拦蓄量范围为34.09-63.92t/hm2,三者均为青海云杉油松混交林>云杉纯林>油松纯林。(3)3种林分类型的凋落物持水量(Q)与浸泡时间(t)呈对数函数关系,吸水速率(V)与浸泡时间(t)呈幂函数关系。(4)从3种林分类型的土壤物理性质和持水特性得出,3种林分类型的土壤层水文效应的等级排序为云杉油松混交林>油松纯林>青海云杉纯林。(5)凋落物层和土壤层的水源涵养能力大小为青海云杉油松混交林(0.43)>油松林(0.3)>青海云杉林(0.27)。综合来看,青海云杉油松混交林的凋落物层和土壤层的水源涵养能力最优,其次是纯林,说明混交林在水土保持和水源涵养方面比纯林更具优势。  相似文献   

6.
西双版纳热带季节雨林与橡胶林林冠的持水能力   总被引:1,自引:0,他引:1  
王馨  张一平 《应用生态学报》2006,17(10):1782-1788
基于2003~2004年的实验室和野外实测数据,采用尺度上推法对西双版纳地区热带季节雨林和橡胶林林冠持水能力进行了研究.结果表明,热带季节雨林林冠持水 能力为0.45~0.79 mm、橡胶林为0.48~0.71 mm,其中林冠木质部分(枝和树皮)的持水能力占较大优势;雾凉季(11月至翌年2月)和干热季(3~4月)的 林冠持水能力高于雨季(5~10月);林冠各部分达到饱和所需的时间为叶(5 min)<树皮(2~3 h)<枝(2.5~4 h).对两种林分林冠各部分在浸水/风干过程 的分析结果表明,叶易吸水和风干,在历时较短的降雨事件中是林冠截留的主体,在林地中,面积指数较大的枝和树皮吸水和风干较难,在强度大、历时长的降雨事件中可 以较好地发挥截留作用.与橡胶林相比,热带季节雨林林冠持水能力虽较小,但是其多层林冠结构林冠持水能力较强.  相似文献   

7.
祁连山区青海云杉林蒸腾耗水估算   总被引:2,自引:0,他引:2  
田风霞  赵传燕  冯兆东 《生态学报》2011,31(9):2383-2391
青海云杉(Picea crassifolia)林在祁连山区水量平衡中起着重要的调节作用,合理并准确地估算其冠层蒸腾量,对于了解该区的水分循环和水分平衡具有重大意义。以位于祁连山中段大野口关滩森林站的青海云杉纯林为研究对象,结合研究区微气象梯度观测塔自动记录的常规气象资料(气温、空气相对湿度、风速等)以及太阳辐射、大气中CO2 浓度、土壤热通量等,应用改进的Penman-Monteith修正式对研究区青海云杉林2008年生长季的冠层蒸腾量进行估算,并采用单变量敏感性分析法对模拟结果进行分析。结果表明:青海云杉林2008年生长季(5-9月)的总蒸腾量为148.8 mm,平均日蒸腾量为0.97 mm;冠层蒸腾量主要受太阳辐射的影响,使得日蒸腾量在典型晴天高达2.19 mm,而在阴雨天仅为0.016 mm;气温对冠层蒸腾量的作用也十分重要,随气温的变化,日蒸腾量从5月开始逐渐增大,在7月中上旬达最大值,从7月下旬到生长季结束其值逐渐减小;模型输入参数对模拟蒸腾量的影响强弱顺序为:林冠层截获的净辐射>叶面积指数>气温>风速>大气相对湿度;当模型输入参数在±10%变动时,模拟结果的变化范围均在±10%以内,说明该模型的模拟结果比较稳定。在积累了大量相关基础数据的条件下,通过该改进的Penman-Monteith修正式估算森林蒸腾耗水量仍是一种获得满意结果的便捷方法。  相似文献   

8.
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能   总被引:18,自引:6,他引:18  
贺淑霞  李叙勇  莫菲  周彬  高广磊 《生态学报》2011,31(12):3285-3295
通过对我国东部森林样带四个森林生态系统定位研究站(长白山站、北京站、会同站和鼎湖山站)的九种森林类型水源涵养监测数据的分析,研究了水热梯度下不同森林生态系统水源涵养功能。结果表明:在生长季的5-10月份,各森林类型的水源涵养特性表现出较大差异。林冠截留率的大小依次为:阔叶红松林>杉木林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林,最高的长白山站阔叶红松林的截留率是最低的北京站油松林的2.2倍。森林降雨截留量与林外降雨量呈显著的正相关,林冠截留率与降雨量呈显著负相关。枯落物最大持水深(5-10月份)以北京站落叶阔叶林最大,为6.0mm;鼎湖山站的季风常绿阔叶林最小,为1.0mm。0-60cm土层蓄水量最大的是会同站的人工杉木林,为247mm;最小的是北京站的落叶松林,仅为45.5mm;林分总持水量依次为:杉木林>阔叶红松林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林。各林分总持水量主要集中在土壤层,占总比例的90%以上。  相似文献   

9.
Gash解析模型及其修正的模型是估算和预测林冠截留的有效工具,探讨其在南亚热带森林植被冠层截留模拟中的适用性,是认识该区域结构相对复杂的自然林分冠层的降雨截留能力及其相关科学问题的重要基础。基于2009年鼎湖山国家级保护区内季风常绿阔叶林样地降雨及其他气象因子的观测数据,采用修正的Gash模型对南亚热带地带性顶极群落季风常绿阔叶林的冠层截留量及其组分进行了模拟量化。结果表明:2009年,季风常绿阔叶林林内穿透雨量、树干径流量和林冠截留量分别为1310.9、85.5和498.9 mm,分别占林外总降雨量的69.2%、4.5%和26.3%。基于修正的Gash模型对林冠降雨截留量的同期模拟值为473.0 mm,模拟截留量比实测值低25.9 mm,相对误差为5.2%。对干季降雨截留模拟的相对误差较小(1.8%),湿季稍大(6.8%)。从林冠截留量的构成来看,降雨停止后的林冠蒸发(231.4 mm)是林冠截留的主要组成部分,占总截留量的48.9%。整体上,国内基于Gash及其修正模型对森林冠层截留的模拟相对误差在0.2%~35.0%。林冠持水能力被视为模型准确估算林冠截留量的先决条件,国内运用不同方法估算的不同林分林冠持水能力大致处于0.23~2.86 mm。修正的Gash模型适用于南亚热带季风常绿阔叶林林冠截留的模拟应用。  相似文献   

10.
修正的Gash解析模型具有较好的物理基础,是目前估算和预测林冠截留的有效工具。基于2007年6月到9月的降雨数据、气象和林分结构资料,采用修正的Gash解析模型对岷江上游川滇高山栎林冠截留进行了模拟。结果表明,林冠持水能力为0.23mm,树干持水能力为0.041mm,树干茎流系数为0.013,使林冠饱和的降雨为0.3mm;研究期间实测的林冠截留量为80.2mm,占总降雨量的16.5%,应用模型模拟的林冠截留总量为81.8mm,高于实测值1.6mm(高于实测值2.0%),林冠截留和树干茎流周累积量模拟值均与实测值有很好的一致性,敏感性分析结果显示,应用修正的Gash解析模型进行岷江上游川滇高山栎林冠截留模拟研究中,模型最易受林冠持水能力影响,其次为郁闭度、树干持水能力,影响最小的林分参数为树干茎流系数。  相似文献   

11.
祁连山区青海云杉林冠层叶面积指数的反演方法   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
 叶面积指数(Leaf area index, LAI)是陆地生态系统的一个十分重要的结构参数。随着空间精细化模型的发展和基于过程的分布式模拟技术的应用, 对LAI的区域估算显得越来越重要, 但目前尚缺乏有效的估算手段。该项研究以青海云杉(Picea crassifolia)林为研究对象, 利用LAI-2000冠层分析仪、鱼眼镜头法和经验公式法对林冠层LAI进行了测定, 观测值分别为1.03~3.70、0.48~2.26和2.27~8.20, 显然, 仪器测定值偏低。针对针叶的集聚效应导致仪器测定值偏低的现象, 利用跟踪辐射与冠层结构测量仪(TRAC)测定的青海云杉林聚集系数计算调整系数, 对鱼眼镜头法获取的LAI值进行订正。根据高分辨率的遥感数据反演青海云杉林的植被指数与LAI的关系, 最后获得了较合理的该地区林冠层LAI的空间分布图。  相似文献   

12.
The objective of this study was to estimate the carbon storage capacity of Pinus densiflora stands using remotely sensed data by combining digital aerial photography with light detection and ranging (LiDAR) data. A digital canopy model (DCM), generated from the LiDAR data, was combined with aerial photography for segmenting crowns of individual trees. To eliminate errors in over and under-segmentation, the combined image was smoothed using a Gaussian filtering method. The processed image was then segmented into individual trees using a marker-controlled watershed segmentation method. After measuring the crown area from the segmented individual trees, the individual tree diameter at breast height (DBH) was estimated using a regression function developed from the relationship observed between the field-measured DBH and crown area. The above ground biomass of individual trees could be calculated by an image-derived DBH using a regression function developed by the Korea Forest Research Institute. The carbon storage, based on individual trees, was estimated by simple multiplication using the carbon conversion index (0.5), as suggested in guidelines from the Intergovernmental Panel on Climate Change. The mean carbon storage per individual tree was estimated and then compared with the field-measured value. This study suggested that the biomass and carbon storage in a large forest area can be effectively estimated using aerial photographs and LiDAR data.  相似文献   

13.
为了丰富对泥炭藓的生长环境认识,探究其对冲蚀型喀斯特天坑形成的可能影响,并寻找对其更适合的生长条件,采用梯度划分法,以采自毕节吞天井边缘地带不同郁闭度环境下生长的泥炭藓(Sphagnum palus?tre)为实验材料,分别测出其叶绿素荧光参数及蓄水量,探究不同郁闭度环境下泥炭藓的光合能力和持水能力。结果显示:①随着郁闭度的增大,泥炭藓的初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)均显著增大,分别由224.67上升至264,716上升至785.33。PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)先降低后趋于平稳,光化学淬灭系数(qP)显著增大,由0.17上升至0.46。非光化学淬灭系数(NPQ)显著减小,由1.57下降至0.8。光合电子传递速率(ETR)显著增大,由5.72上升至9.68。②随着光照减弱,泥炭藓的吸水率和蓄水量显著升高,其中,自然吸水率由14.36上升至26.37,饱和吸水率由21.7上升至27.01;自然蓄水量由3032.97上升至12816.01,饱和蓄水量由4576.34上升至13175.97。③泥炭藓虽具有良好的耐光性,但高郁闭度环境,更有利于其叶绿素的积累,增强光合作用,提高生物量的积累,进而获得更强的蓄水能力。此外,不同植物种群之间的竞争会抑制泥炭藓的生长,分享土壤水分,而充足的水分是泥炭藓生存极为重要的条件。④泥炭藓良好的持水特性和吸水作用,在减缓地表径流上具有重要作用,在地质过程中起减慢的作用。而不同郁闭度环境下泥炭藓持水性的不同,也在一定程度上影响了水流的分配规律,从而对冲蚀型天坑的形成产生影响。  相似文献   

14.
Gash模型在黄土区人工刺槐林冠降雨截留研究中的应用   总被引:5,自引:0,他引:5  
王艳萍  王力  卫三平 《生态学报》2012,32(17):5445-5453
为了验证Gash林冠截留解析模型在黄土高原人工林中的适用性,基于2009年黄土丘陵沟壑区吕梁市王家沟小流域刺槐林样地降雨观测数据,采用Gash模型对林冠截留进行了模拟。所选刺槐林分为人工纯林,林龄约30a,阴坡,坡度24°,密度为990株/hm2,平均树高10.8 m,平均胸径12.4 cm,郁闭度0.76。根据回归方法确定了Gash模型中的主要参数,包括饱和林冠的平均蒸发速率(E珔)、林冠枝叶部分的持水能力(S)、自由穿透降雨系数(p)、树干持水能力(St)和树干茎流系数(Pt)。结果显示,2009年5月至10月人工刺槐林样地实测降雨量为366.9 mm,穿透降雨量为317.5 mm,树干茎流为10.2 mm,林冠截留量为39.2 mm。模型模拟的林冠截留量为42.4 mm,高于实测值3.2 mm,相对误差为8.2%。敏感性分析表明,S、E珔、St和pt每增加10%,林冠截留量分别增加4.7%,3.1%,1.7%和0.5%;p增加10%,林冠截留量则减少2.6%。说明树干持水能力(St)和树干茎流系数(pt)两个参数对黄土高原人工刺槐林冠截留量的预测值影响程度较小。模拟值与实测值有较好的一致性,显示Gash模型适用于黄土高原人工刺槐林冠的截留计算。  相似文献   

15.
Stem water storage capacity and diurnal patterns of water use were studied in five canopy trees of a seasonal tropical forest in Panama. Sap flow was measured simultaneously at the top and at the base of each tree using constant energy input thermal probes inserted in the sapwood. The daily stem storage capacity was calculated by comparing the diurnal patterns of basal and crown sap flow. The amount of water withdrawn from storage and subsequently replaced daily ranged from 4 kg d–1 in a 0·20-m-diameter individual of Cecropia longipes to 54 kg d–1 in a 1·02-m-diameter individual of Anacardium excelsum, representing 9–15% of the total daily water loss, respectively. Ficus insipida, Luehea seemannii and Spondias mombin had intermediate diurnal water storage capacities. Trees with greater storage capacity maintained maximum rates of transpiration for a substantially longer fraction of the day than trees with smaller water storage capacity. All five trees conformed to a common linear relationship between diurnal storage capacity and basal sapwood area, suggesting that this relationship was species-independent and size-specific for trees at the study site. According to this relationship there was an increment of 10 kg of diurnal water storage capacity for every 0·1 m2 increase in basal sapwood area. The diurnal withdrawal of water from, and refill of, internal stores was a dynamic process, tightly coupled to fluctuations in environmental conditions. The variations in basal and crown sap flow were more synchronized after 1100 h when internal reserves were mostly depleted. Stem water storage may partially compensate for increases in axial hydraulic resistance with tree size and thus play an important role in regulating the water status of leaves exposed to the large diurnal variations in evaporative demand that occur in the upper canopy of seasonal lowland tropical forests.  相似文献   

16.
? Vascular epiphytes have developed distinct lifeforms to maximize water uptake and storage, particularly when delivered as pulses of precipitation, dewfall or fog. The seasonally dry forest of Chamela, Mexico, has a community of epiphytic bromeliads with Crassulacean acid metabolism showing diverse morphologies and stratification within the canopy. We hypothesize that niche differentiation may be related to the capacity to use fog and dew effectively to perform photosynthesis and to maintain water status. ? Four Tillandsia species with either 'tank' or 'atmospheric' lifeforms were studied using seasonal field data and glasshouse experimentation, and compared on the basis of water use, leaf water δ(18) O, photosynthetic and morphological traits. ? The atmospheric species, Tillandsia eistetteri, with narrow leaves and the lowest succulence, was restricted to the upper canopy, but displayed the widest range of physiological responses to pulses of precipitation and fog, and was a fog-catching 'nebulophyte'. The other atmospheric species, Tillandsia intermedia, was highly succulent, restricted to the lower canopy and with a narrower range of physiological responses. Both upper canopy tank species relied on tank water and stomatal closure to avoid desiccation. ? Niche differentiation was related to capacity for water storage, dependence on fog or dewfall and physiological plasticity.  相似文献   

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