森林植被变化对流域产水产沙的影响——以长江中游香溪河流域为例

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1、森林植被变化对流域产水产沙的影响——以长江中游香溪河流域为例张红丽·，景峰2(1．山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024；2．北京林业大学，北京100083)[摘要]针对香溪河流域森林变化及河川径流泥沙的产生特点，采用流域自身对比法，以森林覆盖率和活立木总蓄积量为主要森林指标，分析研究了森林变化与单场暴雨径流系数、洪水总量、洪水过程及年输沙模数的关系，结果表明：森林植被覆盖度降低，使洪水径流系数增大，洪水总量增加，暴雨洪水峰值增大，洪水过程历时明显缩短。[关键词】森林植被；径流；洪水；自身对比法[中图分类号]s7l

2、4．7【文献标识码]B[文章编号]1004—7042(2010)02—0016-03森林植被对陆地生态系统和水文循环有着重要文观测站，水文站控制流域面积1860km2。的调节作用，可直接影响到降雨的再分配、土壤水分该流域地处亚热带季风气候区，具有四季分明、运动，改变产汇流条件，进而在一定程度上起到削洪水热同期、暖寒不均、生物气候多样的特点。受大气候减洪、控制土壤侵蚀、改善流域水质的作用『ll。森林植影响，年降水量1192．8mm，多年平均流量65．5m3／s，被变化对径流的效应是指由于森林破坏或林地面积每年的7—8月份为洪水期

3、。年日照时数平均为增加等引起森林覆盖度变化对流域产水量、泥沙产量1682d，无霜期在低海拔区域为265d，高海拔区域为的影响。前人的大量研究表明，由于影响森林植被生115d。态功能的环境异质性的普遍存在，不同地区、不同尺该流域属山地地貌类型，海拔1200m以上地区度流域森林植被变化对径流和洪水过程的影响幅度占总面积的60％左右，海拔800m以下地区占总面积相差较大{2-41。自1998年长江流域发生特大洪水以来，的15％。大部分地表由紫色砂页岩、泥质岩、灰岩、白森林植被变化对洪水和径流的影响引起多方关注。云岩等组成，由此形成河

4、流深切、峡谷绵延、陡岩峭关于森林对河川径流量的影响，国内外学者一直壁、岭脊尖锐、岩溶地貌发育等景观。存在争论。国内较为一致的看法是：黄河流域森林覆流域内土壤主要类型为黄棕壤、棕壤和暗棕壤。盖率的减少会不同程度地增加河川年径流量，长江流其中海拔600～1500m为黄棕壤，海拔1500～2200m域有林流域年径流量较无林或少林流域大，产生分歧为棕壤，海拔2200m以上为暗棕壤，海拔600ITI以下的主要原因是缺乏较长系列的森林水文过程观测和主要分布为水稻土、石灰土和紫色土。研究。香溪河从源头至出口流经暗针叶林带、针阔混交本文采用流

5、域自身对比法，选择位于长江中游的林带、常绿落叶阔叶混交林带和常绿阔叶林带15]，植被香溪河流域为研究对象，并参考有关观测小区的研究垂直分布明显。暗针叶林带位于海拔2300—3100m结果，研究森林植被变化对次暴雨径流、洪水过程及之间，以巴山冷杉为主。针阔混交林带位于海拔泥沙产量等方面的影响，以揭示森林植被变化对水1600～2300m之间，建群种有锐齿槲栎、米心水青冈、文、泥沙过程的影响。红桦、山杨等，针叶树种有华山松、铁杉、巴山松等。常1研究流域概况绿阔叶林带(位于海拔900m以下)和常绿落叶阔叶香溪河源于湖北省神农架林区，由

6、北向南贯穿兴混交林带(位于海拔900～1600m之间)分布范围广山县全境，至秭归县香溪镇注人长江，全长94km，主泛，由于人为活动频繁，自然植被遭受不同程度破坏，要支流有南阳河、古夫河、高岚河，均在兴山县域内。有些地方已成为农田，主要建群种有青冈、栲树、宜昌其流域总面积为3057kmz，在兴山县境内有国家级水润楠、小叶青冈、川桂、苞石栎、虎皮楠等，落叶树种有山西水利富鲁五野核桃、茅栗、槲栎、化香、多种鹅耳枥等。表2香溪河流域兴山站暴雨特征2研究方法暴雨雨量降雨历时平均雨强径流深径流系数采用流域自身对比法，分析不同年份流域植被覆

7、序号／nun，h，(mm·min)／mm盖度变化与水文要素变化，进而研究植被变化对流域83091654．415．4O．o69．7O．18水循环的影响。84062257．618．O0．O510．4O．18水文资料选用1983-2002年兴山站实测数据。85O92071-218．80．06l2．40．17包括逐日降水量、降水摘录，逐日平均流量、洪水水文86O62585．426．O0．O5l3．8O．16要素摘录，逐日平均含沙量、输沙率等，可从同期水文资料汇编中查得。87O719l27_319．70．11l1．80．o9森林资料选用

8、1984年、1992年两次清查资料。88082062．49．70．1112．5O．2O森林变化用森林覆盖率及活立木蓄积量两个指89O42747．1lO．50．077．1O．15标表示，20世纪八九十年代的森林面积和蓄积量从森9Olo()468_39．1O．13l1．6O．17