复合生态系统的降雨截留过程模拟

在水文水资源分析计算中，对降雨损失的处理，往往只对蒸散发和土壤下渗量进行计算，忽视了植被的降雨截留损失，这样至少说在理论上是不完善的。因而，在水文分析计算中，准确模拟植被的降雨截留过程，对合理评价水资源量，具有现实意义和理论价值。在系统分析复合生态系统的降雨截留过程的基础上，建立了半理论的复合生态系统截留计算模型，用于小型生态流域模拟降雨截留过程，不仅丰富了水文学的内容，而且完善了降雨损失计算的理论。     

从林分截留降雨过程看森林的水土保持作用

通过对柳河支流大青沟林地保护区林分截留降雨过程的观测和分析，反映森林涵养水源，保持水土、防洪减灾的作用。     

樟树林冠截留模拟试验研究

林冠截留是水文循环中的重要成分之一。为探究降雨特征和林分特征对樟树林冠截留效应的影响,针对降雨量、降雨强度、叶面积指数（LAI）和树龄这些相关影响因子,采用室内模拟的方法进行对比截留试验。试验得到4种样树的16组降雨量、降雨强度和截留量,以及其各自的LAI值。分析结果表明：①降雨量、降雨强度和LAI是截留的主要影响因子,树龄对截留的影响效果不明显;②雨强与截留量呈反比关系,截留量与降雨量呈二次函数关系,叶面积指数（LAI）与截留量呈正比关系;③树叶伸展方向对截留产生较大影响,模拟试验方法仍需进一步改进和完善。     

降雨和森林植被的水保效应

本文根据湿润地区的降雨产流、产沙机制以及小流域实测水文资料分析，论证降雨和森林植被对水土保持产生的作用。     

黄土高原水源涵养林截蓄降雨研究进展

黄土高原地区水源涵养林建设对生态环境及水文循环过程产生了深刻的影响,有关学者对此开展了大量研究工作并取得了丰富的成果,但缺少系统的总结和归纳。为了给黄土高原地区水源涵养林建设提供技术参考,从林冠层的截留能力、枯枝落叶层的截持能力和林地土壤的持水能力3个方面,对黄土高原地区水源涵养林截留和拦蓄降雨研究的有关文献及成果进行了系统整理。林冠层对降雨的截留是降雨在数量和空间上的第一次分配,本质是植被叶面吸附降水,截留量和截留率受降雨量、降雨强度、降雨历时等气象因子和树种组成、林龄、郁闭度等林分特征的影响,林冠层截留量占降水量的5%～10%,截留的水量从叶面蒸发,无法被植物利用;林地枯落物层对降雨的截留是对到达地面的降雨进行第二次分配,其主要影响因素是枯落物累积量和微生物对枯落物的分解情况,保护好枯枝落叶层对于水土保持、涵养水源和水分循环等生态功能具有重要意义;林地土壤层能够贮存70%～80%的降水量,可有效涵养水源,是对降水的第三次分配,影响林地土壤持水性能的主要因素是土壤孔隙度和黏粒含量,不同林分类型的土壤孔隙度、土壤持水能力差异明显,混交林能有效截留降水并提高林地土壤的入渗率和入渗量。目前,对黄土高原水源涵养林拦蓄降雨的定性研究较多,定量研究还不够深入,尤其是土壤水分的量化指标还不够全面,这是需要深化研究的重要内容之一;此外,如何保持水源涵养林土壤水分的动态平衡也是需要研究的重要内容。     

植被盖度及地面坡度影响降雨入渗过程的试验研究

入渗是指降落到地面上的雨水从土壤表面渗入土壤的过程，它是降雨——径流循环中关键的一环。在干旱与半干旱地区，使降雨尽可能多地拦蓄入渗是防止水土流失．保证农作物生长用水的重要战略措施。影响土壤水分入渗的因素很多．但是植被盖度以及地面坡度是重要的两个因素．因此植麓盖度及地面坡度对土壤水分入渗过程的影响，对张家口多年平均降雨量仅400mm左右地区的水保治理具有重要的意义。     

我国植被冠层降水截留研究进展

植被冠层通过对降水的拦截可以改变降水的数量及空间分布、调节地表径流,进而影响生态系统的水分循环。冠层截留过程极易受到多种因素的影响,且不同植被的冠层截留具有差异性。在全球气候变化的背景下,降水变异性的增加、植被的物候效应及土地利用的变化深刻影响着水循环的各个环节,也会进一步对植被冠层截留造成影响。对于植被冠层截留测定方法有人工模拟法和间接观测法,冠层截留模型的研究往往以间接观测结果作为基础。当前我国研究的冠层截留模型主要分为3类：经验模型基于实测资料可揭示不同影响因素与冠层截留的关系;理论模型侧重于冠层截流内在机制,但对于研究者的数学计算能力要求较高;半经验半理论模型参数较少且具有相对明确的物理意义,因此在研究中得到广泛应用。未来我国冠层截留研究可重点关注草本植被冠层截留及变化、结合全球尺度的遥感数据进行方法改进以及冠层截留模型与全球环境变化模型耦合等方面。     

水文模型中植被截留计算的误差分析

在众多植被截留模型中,针对场次降雨建立的概念性指数模型由于具有一定的物理基础,且参数通过常规观测资料即可确定,在构建物理性流域水文模型时被广泛采用。但在水文模型的应用中,计算是逐时段进行的,这造成模型计算时段和适用时段之间的不匹配,是植被截留计算误差的原因之一。分析表明,无论在一个计算时段内有多个降雨过程发生,还是一场降雨过程被划分为多个计算时段,逐时段计算均将过高估计植被截留量。     

贡嘎山枯落物降雨截留试验及其水文效应

选用贡嘎山东坡成熟针叶林、未成熟针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林4种林下枯落物进行人工降雨试验,研究1~80 m~2尺度下枯落物对降雨的截留能力及其影响因素,分析其截留过程的水文效应特征。研究发现,各枯落物截留量在不同面积尺度下随试验面积S的增大呈递增趋势;单位面积截留率r随试验面积S的增大呈指数递减趋势;枯落物截留降雨产生的迟滞效应有利于森林水土保持。在分析枯落物天然含水率、截留能力与面积尺度关系的基础上,提出了适用于贡嘎山东坡枯落物对降雨的优化截留模型。     

森林火灾对流域水循环影响的研究进展

全球气候变暖导致森林火险天气增加,森林火灾的发生机率有上升的趋势,因此,森林流域的防灾减灾与灾后重建问题的研究值得重视。森林火灾通过影响植被、地表枯落物、土壤及生态环境等影响流域水文过程的各个环节,森林火灾的水文效应受到国内外学者的广泛关注。文章从森林火灾对降水截留、土壤水文特性、流域蒸散发和径流量等方面分析了森林火灾对流域水循环影响的国内外研究进展。同时指出,由于森林火灾的空间异质性导致火烧对流域水循环各分量的影响程度不同,未来分析森林火灾对流域水文过程的影响时应考虑植被类型、火的类型及火烧的严重程度等因素。     

长江上游典型山区森林转型的时空格局及模拟——以贵州省遵义市为例

为了探讨长江上游典型山区森林转型过程,在长江经济带绿色发展背景下,以贵州省遵义市为研究区,分析了城镇化加速时期森林转型时空过程,并采用Logistic-CA-Markov耦合模型对2025年森林转型空间格局进行预测。研究表明:2000—2010年间遵义市森林转型特征显著,10 a间林地面积增加113 033.98 hm²;林地变化存在显著的空间分异特征;从土地利用类型转移看,新增林地来源主要是耕地,林地减少主要是由于水域和建设用地占用,林地的土地利用图谱变化以前期变化型和后期变化型为主;利用Logistic-CA-Markov耦合模型对2025年林地空间格局进行模拟,保持当前城镇化和经济发展水平下,未来15 a森林恢复仍将持续,但恢复速度趋缓。研究成果对指导长江上游生态屏障建设及科学认识山区城镇建设、经济发展与生态保护之间的关系具有一定意义。     

我国森林与流域生态补偿机制的比较研究

生态补偿的施行是保护环境的关键措施,也是解决经济外部性的必要手段。选取我国森林、流域生态补偿相关案例,从生态补偿机制最主要的补偿主体、补偿方式和补偿标准三方面对两者进行比较分析,总结其各自优点及存在不足。从现有的研究及实践探索来看,森林生态补偿主体以及方式过于单一,而流域生态补偿标准较难确定。     

黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式

适宜黄土高塬沟壑区种植的林草品种有油松、侧柏、沙棘、刺槐、黑核桃、美国白蜡、多年生香豌豆、牧场草、黄兰沙梗草和康巴早熟禾等。黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式主要有油松沙棘混交、侧柏沙棘混交、刺槐与沙棘混交、美国白蜡与沙棘混交等,牧草栽培模式包括多年生香豌豆与作物或林木间作、禾本科与豆科牧草混播、天然草场改良、黄兰沙梗草护坡草皮、康巴早熟禾+果园等。     

吉林省西部干旱、半干旱生态区农业节水灌溉模式

吉林省西部干旱、半干旱生态区现有耕地面积203．1万hm^2，占全省耕地面积的51．5％，干旱严重地影响了农业的发展，全面推广节水灌溉技术，利用现有设施条件满足农业生产对水的需求是促进农村经济发展，大幅度提高农民收入、改善生态环境和农业可持续发展的技术保障。     

基于SCS和GIS的不同降雨情景城市内涝过程模拟方法

针对城市暴雨内涝灾害频发的现状,基于城市暴雨强度公式、芝加哥降雨过程线模型、SCS(Soil Conservation Service)产流模型以及基于地理信息系统软件ArcGIS的局部等体积法,提出一种关于城市暴雨内涝过程的模拟方法。选取武汉市内涝灾害严重的汤逊湖流域作为研究对象,使用该方法对流域内多种重现期暴雨内涝量的积水高程和积水淹没范围进行模拟。结果表明:汤逊湖流域内产生的内涝较为严重,10 a一遇的暴雨即可对低洼地区造成轻微内涝;不同重现期暴雨产生的积水区域基本是一致的,但重现期越长的暴雨产生的积水高程越深,淹没范围越广,对周边造成的影响越大。该研究成果对城市暴雨内涝的预防与治理具有借鉴和参考价值。     

2003年黄河流域雨水情特点分析

2003年上半年，黄河流域主要来水区(站)来水量较常年偏少40％～700％，为有资料记录以来的最小值。进入汛期以后，黄河流域大部分地区降水量持续偏多，其中泾河、渭河和三门峡一花园口区间7～10月降水量较常年偏多60％～70％；9～11月渭河华县站、洛河黑石关站和沁河武陟站来水量较常年偏多l～6倍。7月30日北干流府谷站发生该站有实测资料记载以来最大洪水；8月下旬到10月上旬，渭河连续发生6次洪水，咸阳、临潼、华县等站出现历史最高洪水位；洛河部分站也出现有实测资料记载以来最大洪水。黄河下游小浪底－利津河段全年约冲刷泥沙2．55亿t。     

南方红壤区马尾松林下水土流失与降雨量关系研究

为了更好地研究马尾松林水土流失规律,从水土流失主要控制因子——降雨因子出发,通过对红壤侵蚀区不同林下配置模式马尾松林径流试验小区2009—2011年的产流、产沙与降雨量的关系研究。得到如下结论：①各小区的产流量和产沙量均与降雨量呈显著性相关,回归模型主要以一元二次回归最优,个别小区以幂函数和对数函数最优,其中以马尾松地表裸露小区模拟方程可决系数最大;②各雨型在同一郁闭度条件下,除去郁闭度为0％的小区外,各小区基本满足乔＋地表裸露〉乔＋百喜草〉乔＋胡枝子,伴随着降雨量的增加,各小区的径流系数总体上呈增加的趋势,尤其在暴雨和大暴雨以上的雨型更加明显;③产沙方面,各雨型条件下,除去郁闭度为O％的小区和个别郁闭度为24％的小区外,基本上满足乔＋地表裸露〉乔＋胡枝子〉乔＋百喜草。     

生态塘对稻田降雨径流中氮磷的拦截效应研究

农田养分的大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,生态塘兼具排水和生态湿地双重功效,研究其对稻田排水氮磷的拦截效应对于防治农业非点源污染具有重要意义。针对降雨径流条件下生态塘对降雨径流中氮磷的动态拦截效应以及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应有待明了的需求,本文选取太湖西岸何家浜流域典型农田作为研究对象,并将该区域的塘堰改造为生态塘,研究了生态塘对水稻生长期内的三场降雨径流氮磷的拦截去除效果及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应。研究结果表明:(1)在三场降雨过程中,生态塘对总氮(TN)的平均去除率为34.7%,总磷(TP)的平均去除率为34.8%;(2)生态塘对降雨径流中不同形态氮磷的去除率大小排序为氨氮(NH_4~+-N)颗粒态氮(PN)硝态氮(NO_3~--N),颗粒态磷(PP)溶解态磷(DP),且径流状态下水体垂向分层氮磷浓度分布随降雨进行而变化,总体分布规律为底层氮磷浓度大于表层氮磷浓度;(3)降雨径流结束后,TN在生态塘中的去除率为50.4%,TP在生态塘中的去除率为52.3%,塘2对TN、TP的去除率大于塘1与塘3,生态塘表现了较强的抗冲击自修复性。