阿什河上游水源林小流域静态持水能力研究

论文摘要

从哈尔滨城市供水需求不断骤增,凸显阿什河上游流域内水源涵养林服务功能的重要性考虑,对于阿什河上游流域内的森林生态系统,应从保证水资源安全的战略高度来提高认识,科学定位、合理利用、优先建设,保障森林生态环境,实现水资源的可持续供给。课题针对阿什河上游水源林小流域生态建设,收集分析了国内外森林水文研究和森林涵养水源机理研究的相关文献资料,于2007年6—8月份,在小流域内进行了持水能力的研究。利用试验地的林相图并结合实地踏查,选取阿什河上游的光明沟与鱼池沟小流域作为试验区,分别对两流域内不同林分类型进行了实地调查。并在试验区内,于植被具有代表性的地块内分别设置了10块20m×20m的试验样地。分别测定了各林分的树高、胸径、林龄、郁闭度以及各植被类型等因子,确定了两流域的结构特征。用常规的调查取样和测试方法,围绕森林植物、枯落物和森林土壤3个作用层面,对两流域进行了大气降雨、林内降雨、林冠截留、树干径流、林下灌草、枯落物、土壤层水文等项目的测试、数据处理,以及同类项目试验结果的比较分析,并采用定量与定性分析相结合的方法,对两流域的静态持水能力进行综合比较和分析。结果表明:以天然次生林为主的鱼池沟的静态持水能力强于以人工林为主的光明沟。从各林分类型看,人工林中,落叶松林的静态持水能力强于红松林,红松林强于樟子松林;天然次生林中,蒙古栎林的静态持水能力强于针阔混交林;其它林种依次为水曲柳林,杂木林,樟子松人工林,红松人工林。测试结果产生的差异,可以认为主要是林分类型不同所致。因此,在两流域内合理配置森林林分结构,是保护森林生态环境,提高水源林的生态服务效益的最佳选择。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 课题研究的主要内容及基本方法
• 1.3 水源涵养林与森林水文学
• 1.3.1 森林水文学
• 1.3.2 水源涵养林
• 1.4 国内外森林水文学与涵养水源机理研究概况
• 1.4.1 国内外森林水文学研究进展
• 1.4.1.1 国外森林水文研究
• 1.4.1.2 国内森林水文研究
• 1.4.2 国内外森林涵养水源机理研究简述
• 1.4.2.1 林冠截留效应
• 1.4.2.2 林下植被的水文效应
• 1.4.2.3 枯枝落叶层截留效应
• 1.4.2.4 森林土壤调蓄作用
• 1.5 本章小结
• 2 研究区自然地理状况及流域结构特征
• 2.1 研究区自然地理状况
• 2.2 两流域的结构特征
• 2.2.1 鱼池沟流域的结构特征
• 2.2.2 光明沟流域的结构特征
• 2.3 本章小结
• 3 试验测试方法选择
• 3.1 试验样地的选择与设置
• 3.2 林外降雨量的测定
• 3.3 林内透雨量、树干径流量及林冠截留量的测定
• 3.3.1 林内透雨量的测定
• 3.3.2 树干径流量的测定
• 3.3.3 林冠截留量的计算
• 3.4 林下灌草层持水性能的测定
• 3.5 枯落物蓄积量及持水量的测定
• 3.6 土壤蓄水量的测定
• 3.6.1 土壤调查与取样
• 3.6.2 土壤水文─物理性质测定
• 3.7 本章小结
• 4 测试结果与分析
• 4.1 试验区大气降雨特征
• 4.2 流域内林冠层水文生态特征
• 4.2.1 流域内林内穿透雨量与大气降雨的关系
• 4.2.2 林冠截留量与大气降雨的关系
• 4.2.3 树干径流量与大气降雨的关系
• 4.3 林下灌草层的持水特征
• 4.3.1 鱼池沟流域林下灌草层持水特征
• 4.3.2 光明沟流域林下灌草层持水特征
• 4.3.3 两流域林下灌草层持水特征的比较
• 4.4 枯枝落叶层的持水特征
• 4.4.1 枯落物的贮量与组成
• 4.4.2 枯落物层的持水性能分析
• 4.4.3 两流域内枯落物层的持水性能比较
• 4.5 土壤层水文生态特征
• 4.5.1 土壤层水文─物理性质特征
• 4.5.2 土壤层静态调蓄水分特征分析
• 4.5.3 两流域内土壤层蓄水能力比较
• 4.6 两流域静态持水能力比较与分析
• 4.7 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢