樟子松固沙林水量平衡特征范文

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《遼寧林業科技雜志》2015年第二期

1研究方法

1.1測定項目與測定方法測定項目包括林外降水量、林冠下降水量、樹干徑流量、0～30cm內土壤蒸發散（土壤、枯落物、林下草本）、土壤30cm處入滲量。林外降雨觀測：利用設置在林外350m遠的CAWS600型自動氣象站配置的SL3型雨量傳感器直接測定。林冠下降雨量觀測：在各試驗地林內垂直于行的兩株樹之間等距布設3個直徑為20cm的雨量筒測定林內透過雨量和滴落量，在每次降雨后測量，并計算其平均值。樹干徑流量觀測：在試驗地林內選3株平均木，將自制的兩個半圓型金屬罐套扣在平均木上，位置距地面約1.0m處，金屬罐下部焊有流水管口與膠管相連，膠管另一頭接到地面的塑料桶內，通過測量桶內的水量來測定樹木徑流量（樹干徑流裝置）。計算其平均值做為單株樹干徑流量，再根據林分密度推算單位面積樹干徑流量。土壤蒸發散（土壤、枯落物、林下草本）的測量：用自制的小型蒸滲儀進行測量。小型蒸滲儀圓柱型，由里筒（盛放原位土壤柱體）、里筒底、漏斗滲漏器（用于采集土壤柱體滲漏水）、底座（用于放置土壤柱體和漏斗滲漏器）組成，材料為白鋼。5月初，將裝入原狀土的自制小型蒸滲儀埋入待測土壤中，上口略高出地面一些，使周圍土壤基本保持原狀。每個測量地點安置2個自制蒸滲儀。在5-10月每5d或每10d定期用精度為1g的ACS-30型電子秤稱量帶原狀土的里筒重量，如有入滲產生，用雨量器直接測量。氣象資料來源于遼寧省固沙造林研究所氣象觀測站。觀測時間為2010-2011年、2013-2014年共4a，每年觀測時間段為5-10月份。

1.2主要計算公式式中：Plb為林內水分補供量（林內穿透雨量）；Pln為林內降雨量；Pjl為樹干徑流量。式中：ET為土壤水分蒸發散；P為降雨量；D為滲漏量；ΔS為土壤持水量變化量。

2結果與分析

2.1林冠截留對林內穿透雨的影響林冠對降雨的截留是樟子松固沙林水分循環中的重要分支，是降雨在空間上的第一次分配。林冠層對降雨的截留，受降雨量、降雨強度、降雨時間、林齡、林分密度等多種因素的影響和制約。由表2可知，在密度為404株•hm-2林分內，試驗測得樹干徑流所占降雨量很少，這說明林內補充雨量主要取決于降雨量和冠層截留量的多少。降水量與林內穿透雨的關系式（圖1）為。

2.2林分內、外土壤蒸發散的比較受降雨影響，土壤蒸發散不同年際間變動很大（表3）。觀測結果為林內土壤蒸發散約占林外土壤蒸發散的88.5%。林外土壤蒸發散為284.8～428.4mm，占同期降水量的67.0%～101.2%，同一時期，林外土壤蒸發散平均值占降水量平均值的85.4%。林分內土壤蒸發散226.2～369.6mm，占同期林內水分補供量的75.1%～105.2%，同一時期，林內土壤蒸發散平均值占林內水分補供量平均值的84.0%。2011年、2014年土壤蒸發散明顯高于降雨量，這是因為原來土壤中貯水減少增加到蒸發散中所致，也只有在極干旱的年份才會出現這樣的結果。

2.3林內、林外30cm以下土壤入滲量的比較從圖2可以看出，林內入滲量比林外入滲量高。林內入滲量大于10mm的情況多是發生在林內降雨量大于50mm的時候，林外入滲量大于10mm的情況多發生在林外降雨量大于60mm的時候，2011年是干旱年，低于10mm的入滲量林內比林外多，說明降雨后，林外土壤表層的水分很快就被蒸發掉，而林內有林冠遮蔭，水分散失的較慢，入滲多于林外。

3結論與討論

3.1試驗中，自制蒸滲儀里長出的草本與周邊的草本植被基本一致，種類有野艾蒿、披堿草、龍牙草、展枝唐松草等，說明試驗具有代表性。試驗結果表明，林內蒸發散為226.28～369.6mm，占同期林外降雨量的64.0%～91.9%。該地區干旱年份里，土壤水分是會損失的，這只能由干旱年份的前一年或后一年的豐沛降水來補充。

3.2本試驗測得的土壤蒸發散占降雨量的比例與焦樹仁先生測得的林地內土壤蒸發散（土壤蒸發+草蒸騰+枯落物截持）占降水量的比例13.8%～35.8%和18.0%～38.0%[2]不完全一致。焦先生測量時間為1983-1984年，試驗地為林齡25a、林分密度859株•hm-2和林齡27a、林分密度1250株•hm-2的樟子松固沙林，所用自制儀器測量深度為40cm，而本試驗所測林齡為32a，林分密度為404株•hm-2，由于林分密度相差較大和所測深度不同，因此測量結果不完全一致。林冠截留量測量的準確度直接影響林內土壤蒸發散的數值，降低林分密度，適度修枝均能提高林內水分補供量。本試驗沒有考慮降雨時濺出桶外的土壤損失量和濺出與濺入桶內雨水的量，自制的小型蒸滲儀也有待進一步改進。根據水量平衡原理，土壤中增加的水量和滲漏的水量應為樟子松林木蒸騰最能充分利用的水量。

作者：韓輝張素清李振宇馬鵬程馮雙霞單位：遼寧省固沙造林研究所遼寧省林業科學研究院西豐縣林業局遼寧省實驗林場遼寧省林業調查規劃院