大兴安岭森林生态系统水文规律研究PDF格式文档图书下载

序一 1

序二 1

前言 1

1 森林生态系统水文研究进展综述 1

1.1 国内外森林水文研究发展状况 1

1.1.1 森林水文认识时期 1

1.1.2 森林水文研究的开始与发展时期 1

1.1.3 森林水文研究的全面发展时期 2

1.1.4 我国森林水文研究发展状况 3

1.2 林木截留降水过程的研究 4

1.2.1 林冠截留的研究 5

1.2.2 树干茎流分析 7

1.3 森林生态系统蒸散的研究 8

1.4 森林对河川径流影响研究 9

1.4.1 森林对年径流的影响 10

1.4.2 森林对洪水径流的影响 12

1.4.3 森林对融雪径流和枯水径流的影响 13

1.5 森林与水质的研究 13

1.5.1 森林生态系统降水养分循环 13

1.5.2 国外森林环境水化学研究进展 16

1.5.3 干扰对森林水质的影响 19

1.6 存在的主要问题与发展趋势 20

1.6.1 存在的主要问题 20

1.6.2 发展趋势 21

2 研究区域概况及试验区基本情况 23

2.1 大兴安岭林区概况 23

2.1.1 地理位置 23

2.1.2 地质、地貌 23

2.1.3 土壤 24

2.1.4 冻土 25

2.1.5 气候 26

2.1.6 水文、水系 26

2.1.7 植被 27

2.2 试验区概况 28

2.2.1 行政区位置 28

2.2.2 自然地理环境 28

2.2.3 河流水文条件 29

2.2.4 植被类型及群落特征 29

3 研究目标、内容与技术途径 30

3.1 研究目标 30

3.2 研究内容 31

3.3 技术路线 32

3.4 试验设计与研究方法 33

3.4.1 试验设施设计 33

3.4.2 试验测定方法 36

3.4.3 研究方法 38

4 林区降水特征与落叶松林冠截留降雨过程分析 45

4.1 林区降水特征分析 46

4.1.1 降水时空分布特点 46

4.1.2 降水季节分配 46

4.1.3 降水量的年内分配 48

4.1.4 降水的年际变化 49

4.2 落叶松原始林林冠截留过程分析 49

4.2.1 落叶松原始林林外降雨的特征 50

4.2.2 落叶松原始林林内降雨的规律 53

4.2.3 落叶松原始林树干茎流的特征 63

4.2.4 落叶松原始林林冠截留规律分析 69

4.3 小结 75

5 林区蒸发特征与水分蒸散及能量转换规律 77

5.1 大兴安岭林区水面蒸发特征分析 77

5.1.1 水面蒸发量的区域分布状况 77

5.1.2 水面蒸发的年际变化 78

5.1.3 水面蒸发年内分配特征 79

5.2 森林蒸散分析方法确定 80

5.3 落叶松林蒸散及能量转换规律 82

5.3.1 落叶松原始林热量平衡日进程 82

5.3.2 落叶松原始林热量平衡月进程 87

5.4 森林流域蒸散模拟 89

5.4.1 落叶阔叶林蒸散及各要素分配格局模型建立 90

5.4.2 流域基本概况 92

5.4.3 参数的确定 94

5.4.4 模拟结果分析 94

5.5 小结 95

6 林区河川径流随机规律模拟及预测 97

6.1 林区河川径流特征分析 97

6.1.1 径流年际变化分析 97

6.1.2 径流年内变化分析 98

6.1.3 年径流丰枯交替变化趋势 101

6.2 典型河流径流随机规律模拟及预测 102

6.2.1 趋势和跳跃成分分析 103

6.2.2 周期成分分析 111

6.2.3 随机成分分析 113

6.2.4 年径流序列模型的建立 117

6.2.5 根河水文序列的季节性模型建立 119

6.3 小结 126

7 大兴安岭森林对河川径流的调节规律 128

7.1 森林覆盖率对河川径流的影响 128

7.2 森林火灾对流域河川径流影响分析 131

7.2.1 流域概况及火烧程度 132

7.2.2 建立径流对比模型 133

7.2.3 森林火灾对流域河川径流影响分析 135

7.3 多年冻土流域森林采伐对河川径流影响 136

7.3.1 双重筛选逐步回归分析法 136

7.3.2 森林采伐对径流的影响分析 138

7.4 应用水量平衡模型预测森林采伐对流域年径流影响 142

7.4.1 早期采伐条件下流域径流变化模拟 142

7.4.2 未来采伐对径流影响预测 144

7.5 小结 145

8 落叶松林生态系统水化学特征及森林流域水质状况分析 147

8.1 降水输入养分特征分析 147

8.1.1 林外降水的养分输入 148

8.1.2 林外降水输入养分含量月际变化 150

8.1.3 林外降水输入养分含量年内分配 150

8.2 系统内部养分循环 153

8.2.1 林内降雨和树干茎流雨的淋溶效应 153

8.2.2 林内降雨和树干茎流雨在生长季中养分含量变化 155

8.3 径流输出养分特征分析 157

8.3.1 径流养分输出 157

8.3.2 径流输出在生长季养分含量变化 158

8.4 森林水文过程中降水化学含量的主成分分析 161

8.4.1 主成分分析基本原理与方法 161

8.4.2 各种水体主成分分析 163

8.5 次降雨过程的养分含量对比分析 167

8.5.1 次降水输入和林内降雨养分特征对比分析 167

8.5.2 第一次降雨前后养分元素径流输出分析 168

8.6 森林流域河流水质特征及饮用水质状况 169

8.6.1 森林流域的河流水质特征 169

8.6.2 森林流域溪流饮用水质状况 170

8.7 小结 172

9 气候变化对大兴安岭冻土水文的影响及生态响应 174

9.1 气候变化对林区冻土水文的影响 174

9.1.1 大兴安岭多年冻土退化问题 174

9.1.2 冻土条件下的气温变化分析 175

9.1.3 积雪深度变化分析 177

9.1.4 径流量变化分析 179

9.2 气候变化条件下的冻土对森林的影响分析 181

9.2.1 冻融侵蚀对森林生长环境的影响 181

9.2.2 冻土与落叶松的生长发育 182

9.3 冻土的扰动对林区湿地的影响 184

9.3.1 冻土变化下的湿地特性 185

9.3.2 冻土退化与湿地的环境功能 185

9.4 小结 186

10 结论与讨论 187

10.1 结论 187

10.1.1 大兴安岭水文特征 187

10.1.2 截留降雨过程及模拟 187

10.1.3 水分蒸散及能量转换规律 188

10.1.4 径流随机规律模拟与预测 188

10.1.5 森林对河川径流的调节规律 189

10.1.6 落叶松林水化学特征 189

10.1.7 气候变化对冻土水文的影响及生态响应 190

10.2 讨论 190

主要参考文献 194

后记 210

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