麻栎人工林水源涵养效能研究.pdf
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2006年2月23日
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参见附件(148KB，5页)。
西北林学院学报 1 9 9 7 ， 1 2 ( 2 ) ： 1 5 ～1 9
J o u r n a t o f No r t h w e s t F o r e s t r y 瓦瓜 一
( 西北韩学院森林资源保护系， 7 1 2 1 0 0陕西杨睦{ 第一作者： 男· 5 7 岁· 目 0 教授)
Z — 俏 要 对 麻 栎人 工 林和 原 造 林 地灌 丛 、 草 地 的水 文 要 素 进 行了 比 较 分 析。 结 果 表明 ： 中
龄麻栎人工林在生长季节， 林冠层对一次降雨的拦截能力可选8 . 7 m m， 凋落物层的涵蓄
能力可选3 . 1 m m， 分别是灌丛和草地的3 倍和6 倍； 土壤对一次降雨的最大涵蓄量为
9 1 0 t h m ， 分别比灌丛和草地高了5 4 和7 2 。可见营造麻栎林后， 有效地提高了原有
植被拦蓄降水的能力， 减少地表径流发生的机会和数量， 发辉了 较好的水源涵养效能。
关键词 .
盎竖△三 b垫丑越童 土壤涵蓄量 瞳疆【 龇
分类号 ： 兰 ： ! 生 竺L 一
桥山林区是黄河中游重要的水源涵养林区之一。 栎林是该林区森林植被的主体， 除了辽东
栎( Q u e ~ c u s l i a o t u n g e n s i s Ko i d z . ) 外， 麻栎( Q u e r c u s a c u t i s s i ma C a r r ， ) 和槲栎( Q u e r c u s a l i e n a
B l u me ) 也占有相当的比重。 6 0年代初， 该林区曾营造了大面积的麻栎林， 其水源涵养效能是个
值得研究的问题。阐明这一问题可为造林决策提供理论依据， 对森林经营有指导意义
1 研究地区自然概况
试验区设立在延安地区黄陵县境内的腰坪林场。 位于桥山林区东南部， 约为3 5 。 5 0 N， 1 0 9 。
0 5 E 海拔 1 o o 0 ～1 2 5 0 m。年平均气温 9 . 3 c， 活动积温3 2 0 9 C。年平均降雨量 6 5 6 mm， 多
集中在7 、 8 、 9 三个月( 占年降雨量的5 7 ) 。相对湿度6 o 以上， 年蒸发量1 4 2 3 mm。暖温带
气候. 地带性植被为落叶阔叶林。 土壤为森林褐土， 沙页岩母质， 上复深厚黄土层 供试麻栎人
工林及用 对比分析的其它植被类型的概况见表 1 。
表 1 试验地概况
Ta b l e 1 A s u r v e y of e x D ㈣ e n c a l p l o t s
指盖度
收稿日期 1 9 9 6 一O 7 —0 1
维普资讯 http:www.cqvip.com 西北林学院学报 l 2卷
2 研究方法
林内外降雨量、 地表径流量测定 在林内选择有代表性的林分地段， 设立水文观测场
( 2 0 r a ×5 m) 4个， 每个观测场放置雨量筒 1 0个一 分置于树冠投影半径1 2处( 9 个) 及树冠衔接
处( 1 个) ， 在林外旷地设置雨量筒和自计雨量计 1个， 观测场四周设防护墙( 高 2 5 c m) ， 于下方
中部装置铁质容器收集地表径流，树干径流量测定 在林内选择平均标准术 3株. 用橡胶管承接导流人塑料筒进行测量，捅落物蓄水量测定 在林内设置样地( 2 0 m×2 0 m) ， 每个样地内机械布设样方5个， 对凋
落物按未分解和半分解两个层次分层取样。用烘干( 1 0 5 c) 法测定自然含水量+ 用浸泡( 2 4 h )
法测定最大持水量。
林冠截留量( J ) 计算 I =大气降雨量( P 。 ) 一林内降雨量( P 。 ) 树干径流量( P 。 ) ( 1 )
土壤物理性质测定 土壤物理性质均按照常规方法进行 。
土壤含蓄量计算 在林内设 5个样点测定土壤容重和比重. 通过计算求得土壤非毛管空
隙度( p ) ， 同时测定土壤厚度( ^ ) 采用公式S 一1 0 0 0 × h ×p计算林地土壤含蓄量( s ) ，3 结果与分析
3 . 1 林冠层截留降雨的效能
林冠是森林水文效能的第一层次， 它可以截留相当多的雨水， 从而可在降雨量不犬时免除
地表径流的发生， 在降雨量较大时削减地表径流发生的数量。根据1 9 8 6年汛期( 6 ～9 ) 4 个月
的观测+ 2 6 年生麻栎人工林的林冠截留雨量、 林冠截留率及树干径流率( 表2 ) 均与子午岭林
区、 黄龙山林区的辽东栎 ： ， 以及秦岭锐齿标林相近似“ 。观测结果还表明， 在一次降雨过程
中， 林冠的最大截留量可达 8 . 7 r am， 截留量可占降雨量的2 1 . 1 2 。这一数量可以有效地减轻
地表径流发生的机会和数量。
表2 林冠对大气降水的分配
Ta b l e 2 Re d i s t r i b u t i o n p r e c i p i t a t i o n b y c a n o py
3 . 2 凋落物层的持水效能
林地凋落物层是森林水文效应的第二层次， 其水源涵养效能的强弱及拦蓄大气降水的多
少与本身的积累数量、 分解状况和自然含水量有关。由表3可知， 麻栎人工林凋落物的积累量
为1 0 . 2 2 t h m ， 净拦蓄水量为3 0 . 6 t h m ， 相当于 3 . 1 mm水深。因此， 在一般情况下， 当林内
降水量小于3 . 1 m m时， 可 全部被吸收： 也就是说当林内降水量大于3 . 1 m m时， 凋落物层下
部才会出现渗透水向土壤中转移分配。
通过对1 8 次大气降雨量( P - ) 与林内降雨量( P ： ) 的回归统计. 两者之问的关系式为：
Pz 一 一1 . 2 3 1 6 —0 . 8 1 3 9 ( P1 ) ( r =0 . 9 9 2 6 ) ( 2 )
若令上式中P 一0 ， 则可求得当P ≥1 . 5 3 mm时， 林内才会产生降雨 即林内出现降雨的
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《
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2 期 杨 澄等 麻栎人工林水娠涵养效能研究
I 临界雨量 ......
J o u r n a t o f No r t h w e s t F o r e s t r y 瓦瓜 一
( 西北韩学院森林资源保护系， 7 1 2 1 0 0陕西杨睦{ 第一作者： 男· 5 7 岁· 目 0 教授)
Z — 俏 要 对 麻 栎人 工 林和 原 造 林 地灌 丛 、 草 地 的水 文 要 素 进 行了 比 较 分 析。 结 果 表明 ： 中
龄麻栎人工林在生长季节， 林冠层对一次降雨的拦截能力可选8 . 7 m m， 凋落物层的涵蓄
能力可选3 . 1 m m， 分别是灌丛和草地的3 倍和6 倍； 土壤对一次降雨的最大涵蓄量为
9 1 0 t h m ， 分别比灌丛和草地高了5 4 和7 2 。可见营造麻栎林后， 有效地提高了原有
植被拦蓄降水的能力， 减少地表径流发生的机会和数量， 发辉了 较好的水源涵养效能。
关键词 .
盎竖△三 b垫丑越童 土壤涵蓄量 瞳疆【 龇
分类号 ： 兰 ： ! 生 竺L 一
桥山林区是黄河中游重要的水源涵养林区之一。 栎林是该林区森林植被的主体， 除了辽东
栎( Q u e ~ c u s l i a o t u n g e n s i s Ko i d z . ) 外， 麻栎( Q u e r c u s a c u t i s s i ma C a r r ， ) 和槲栎( Q u e r c u s a l i e n a
B l u me ) 也占有相当的比重。 6 0年代初， 该林区曾营造了大面积的麻栎林， 其水源涵养效能是个
值得研究的问题。阐明这一问题可为造林决策提供理论依据， 对森林经营有指导意义
1 研究地区自然概况
试验区设立在延安地区黄陵县境内的腰坪林场。 位于桥山林区东南部， 约为3 5 。 5 0 N， 1 0 9 。
0 5 E 海拔 1 o o 0 ～1 2 5 0 m。年平均气温 9 . 3 c， 活动积温3 2 0 9 C。年平均降雨量 6 5 6 mm， 多
集中在7 、 8 、 9 三个月( 占年降雨量的5 7 ) 。相对湿度6 o 以上， 年蒸发量1 4 2 3 mm。暖温带
气候. 地带性植被为落叶阔叶林。 土壤为森林褐土， 沙页岩母质， 上复深厚黄土层 供试麻栎人
工林及用 对比分析的其它植被类型的概况见表 1 。
表 1 试验地概况
Ta b l e 1 A s u r v e y of e x D ㈣ e n c a l p l o t s
指盖度
收稿日期 1 9 9 6 一O 7 —0 1
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2 研究方法
林内外降雨量、 地表径流量测定 在林内选择有代表性的林分地段， 设立水文观测场
( 2 0 r a ×5 m) 4个， 每个观测场放置雨量筒 1 0个一 分置于树冠投影半径1 2处( 9 个) 及树冠衔接
处( 1 个) ， 在林外旷地设置雨量筒和自计雨量计 1个， 观测场四周设防护墙( 高 2 5 c m) ， 于下方
中部装置铁质容器收集地表径流，树干径流量测定 在林内选择平均标准术 3株. 用橡胶管承接导流人塑料筒进行测量，捅落物蓄水量测定 在林内设置样地( 2 0 m×2 0 m) ， 每个样地内机械布设样方5个， 对凋
落物按未分解和半分解两个层次分层取样。用烘干( 1 0 5 c) 法测定自然含水量+ 用浸泡( 2 4 h )
法测定最大持水量。
林冠截留量( J ) 计算 I =大气降雨量( P 。 ) 一林内降雨量( P 。 ) 树干径流量( P 。 ) ( 1 )
土壤物理性质测定 土壤物理性质均按照常规方法进行 。
土壤含蓄量计算 在林内设 5个样点测定土壤容重和比重. 通过计算求得土壤非毛管空
隙度( p ) ， 同时测定土壤厚度( ^ ) 采用公式S 一1 0 0 0 × h ×p计算林地土壤含蓄量( s ) ，3 结果与分析
3 . 1 林冠层截留降雨的效能
林冠是森林水文效能的第一层次， 它可以截留相当多的雨水， 从而可在降雨量不犬时免除
地表径流的发生， 在降雨量较大时削减地表径流发生的数量。根据1 9 8 6年汛期( 6 ～9 ) 4 个月
的观测+ 2 6 年生麻栎人工林的林冠截留雨量、 林冠截留率及树干径流率( 表2 ) 均与子午岭林
区、 黄龙山林区的辽东栎 ： ， 以及秦岭锐齿标林相近似“ 。观测结果还表明， 在一次降雨过程
中， 林冠的最大截留量可达 8 . 7 r am， 截留量可占降雨量的2 1 . 1 2 。这一数量可以有效地减轻
地表径流发生的机会和数量。
表2 林冠对大气降水的分配
Ta b l e 2 Re d i s t r i b u t i o n p r e c i p i t a t i o n b y c a n o py
3 . 2 凋落物层的持水效能
林地凋落物层是森林水文效应的第二层次， 其水源涵养效能的强弱及拦蓄大气降水的多
少与本身的积累数量、 分解状况和自然含水量有关。由表3可知， 麻栎人工林凋落物的积累量
为1 0 . 2 2 t h m ， 净拦蓄水量为3 0 . 6 t h m ， 相当于 3 . 1 mm水深。因此， 在一般情况下， 当林内
降水量小于3 . 1 m m时， 可 全部被吸收： 也就是说当林内降水量大于3 . 1 m m时， 凋落物层下
部才会出现渗透水向土壤中转移分配。
通过对1 8 次大气降雨量( P - ) 与林内降雨量( P ： ) 的回归统计. 两者之问的关系式为：
Pz 一 一1 . 2 3 1 6 —0 . 8 1 3 9 ( P1 ) ( r =0 . 9 9 2 6 ) ( 2 )
若令上式中P 一0 ， 则可求得当P ≥1 . 5 3 mm时， 林内才会产生降雨 即林内出现降雨的
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I 临界雨量 ......
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