水文效应.PPT

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1、水文效应第一节对降雨的再分配第二节土壤水文性质改良作用第三节消减洪峰涵养水源我国水资源状况水资源总量：2.8万亿m3，居世界第六位人均占有量2300m3，是世界人均水平的1/4，列153个国家的121位世界上13个贫水国家之一全国600多个城市中，300多个缺水，严重缺水108个北京年人均水资源量<400m3，居国内严重缺水城市之首，只有全国平均水平的1/7，世界平均水平的1/25农业缺水量为农业用水量的30.6%工业缺水量为工业用水量的44%地球总水量13.86亿km3，大陆降水总量11.9万

2、km3。水资源：短缺过剩，调节方法：水库、森林、水源涵养、水土保持。水土保持林的水文效应：指水土保持林对一个流域或区域的水文要素的影响。水土保持林与水的关系实质是水土保持林的水量平衡，即水土保持林对水分循环各要素的影响。它对这些要素进行改变、调控，最终改变地下水与地表水的分配比例，从而改变水文过程，调节地表径流，保持水土。按水文过程的顺序讲述降雨水分贮存径流水分消耗一、对降雨三次分配二、地面净雨量第一节对降雨的再分配一、对降雨的三次分配*林冠层截留泛指所有森林植物的地上部分(乔木、下木、灌木和活

3、地被物)枯枝落叶截留(死地被物)枯枝落叶层下的土壤下渗吸收或产生径流（一）林冠对降雨的截留作用1.有关概念(1)林冠截留作用*指降水到达林冠层时，有一部分被林冠层枝叶和树干所临时容纳，而后又蒸发返回大气中去的作用1.有关概念(2)林冠截留量在降雨过程的某一时段内，从林冠表面通过蒸发返回大气中的降水量和降水终止时林冠层还保留的降水量。(3)截留率该时段内林冠截留量与林外降水量之比。(4)干流量大气降水过程中，有一部分雨量从林冠枝叶体转到树干流入地表形成树干径流，称为干流量。1.有关概念(5)林内降

4、雨量林外降雨量去除林冠截留量和干流量后的雨量。由林冠间隙直接降落到地面的林冠通过雨量和从林冠枝叶体表面降落至地面的林冠滴下雨两部分雨量组成。林冠通过雨量林冠滴下雨（1）林冠特性林冠结构：重叠多、孔隙少，截留量多枝叶量：多>少湿润程度：干>湿树种：针叶>灌木>软阔>硬阔林冠贮水量C：一次降雨中林冠所能容纳的最大降水量。2.影响林冠截留量的因素C=(1-α)P-T-SIC=P-T-SC=IC-αPIC=C+αP林冠贮水容量的表达式水量平衡观测土内径流测量土壤水分观测土壤入渗试验树种项目针叶阔叶灌木油

5、松软阔叶硬阔叶沙柳杭子梢茶条槭山杨海棠辽东栎树冠投影面积(m2)29．522．018．93．822．44．04．0郁闭度0．90．80．70．70．90．70．7树冠厚（m）10．27．55．21．73．51．41．4树冠形状塔型圆锥型漏斗型圆锥型馒头状圆锥状圆锥状平均截留率(%)26．616．514．88．222．218．518．3备注中国科学院地理研究所水文室，陕西黄龙林区仙姑河上游寺沟流域，单丛观测。树种与截留率雨量与截留量：正变关系、非直线性IC

6、质林内雨量观测01020304050420降雨量mm截留量mm油松、山杨林冠截留3.林冠截留的作用增加大气湿度直接消减径流量改变林下降雨的雨滴动能相对延长降雨历时林内观测（二）枯落物对降雨的截留作用1.枯枝落叶层*由林木及林下植被凋落下来的茎、叶、枝条、花、果实、树皮和枯死的植物残体所形成的一层地面覆盖层。（地表特有的一个层次）枯枝落叶层的两种分层方法未分解层半分解层完全分解层A00层：残体组织结构肉眼可辨A0层：不可辨①截留、吸收部分降雨；②彻底消灭降雨动能；③形成地表保护层，维持土壤结构稳定

7、；④增加土壤有机质，改良土壤结构，提高土壤肥力；⑤增加地表粗糙度，分散、滞缓、吸收过虑地表径流；⑥拦截过滤固体径流，沉积沙粒；⑦防止土壤蒸发，稳定土壤湿度和温度，利于树木生长⑧提高土壤入渗能力，增加土壤入渗量，减少地表径流⑨提高土壤的抗蚀能力。2.枯枝落叶的水土保持作用*①枯落物的水容量*单位干重枯落物所能吸收的水分的数量，一般用它干重吸水的百分数或相当的降雨毫米数表示。LC(%)=SL/WL×100%LC(mm)=SL/(ρ·AL)×10Lc－水容量；SL－截留降雨量(g)；WL－枯落物干重(

8、g)；ρ－水的密度(g/cm3)；AL－样本面积(cm2)。3.影响枯落物截留量的因素则干重为WL的枯落物截留量If:If=WL×LC影响水容量的因子：枯落物的组成：叶90％以上分解程度②枯落物的数量枯落物的数量决定于输入量和分解速度输入量阔＞针，密度大＞小，年龄大＞小，旺盛＞衰弱分解速度：微生物完成阔＞针，高温＞低温，湿润＞干燥数量与厚度的关系1cm以上有作用③枯枝落叶的干燥程度干燥＞湿润暴雨时明显，连续降雨不明显。枯枝落叶的水容量森林类型枯落物年产量(kg/hm2)枯枝落叶层特征组成各组