森林資源及其水文功能

森林資源及其水文功能－主要以長江上游天然林為例何維明2002.06.21.森林資源及其水文功能?1.森林資源2.森林水文功能1.森林資源1.1基本概念森林：森林是以喬木為主體、郁閉度大于0.3的植物群落與其環(huán)境相互作用而形成的生態(tài)系統(tǒng)。它是一種植被類型，屬于植被范疇。森林的分類：天然林(自然發(fā)生形成的森林，包括原始林和次生林)人工林(人工方式形成的森林，如直播造林、直苗造林、飛播造林等)天然林與人工林相比具有以下特征:(1)種類豐富；(2)層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜；(3)功能完善，對(duì)生態(tài)平衡的貢獻(xiàn)大；(4)生命周期和演替系列長1.森林資源1.1基本概念森林的分類：針葉林(以針葉樹為建群種的森林)；闊葉林(由闊葉樹組成的森林)；混交林(由針葉樹和闊葉樹組成的森林)。1.森林資源1.1基本概念森林的分類：熱帶森林；溫帶森林；寒帶森林。1.森林資源1.1基本概念森林生態(tài)系統(tǒng)：由森林植被與其環(huán)境相互作用而形成的復(fù)合有機(jī)體。森林資源：可供人類利用的森林，屬于資源范疇。

1.森林資源問題1：森林、森林生態(tài)系統(tǒng)和森林資源三者間的關(guān)系？森林＝森林生態(tài)系統(tǒng)＝森林資源

1.森林資源1.2森林資源概況長江上游天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化金沙江流域天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化岷沱江流域天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化嘉陵江流域天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化烏江流域天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化干流區(qū)天然林面積和蓄積量隨時(shí)間的變化1.森林資源1.3森林資源價(jià)值中國森林的經(jīng)濟(jì)價(jià)值陳仲新和張新時(shí)(2000)的估價(jià)為：15434

×108元侯元兆等(1995)的估價(jià)為：130000

×108元以上兩項(xiàng)研究結(jié)果表明：前者僅為后者的1/8!?森林資源及其水文功能

1.森林資源?

2.森林水文功能2.森林水文功能2.1水文過程

森林水文縱學(xué)的定義森林水各文學(xué)是完研究森堵林生態(tài)光系統(tǒng)對(duì)啟水分循蝴環(huán)和環(huán)浸境影響循(包括對(duì)肥土壤侵接蝕、水細(xì)質(zhì)和小唐氣候等娃的影響)的科咸學(xué)。它是禾水文學(xué)的蒼一個(gè)分支載，是森林精生態(tài)學(xué)與椅水文學(xué)相沿結(jié)合而形案成的一門滿學(xué)科。森林水文柳學(xué)簡史森林水這文學(xué)早禁期起源凝于人們元對(duì)森林澆與水關(guān)瘋系的觀僚察和了集解，如殼消洪補(bǔ)芬枯。公元3－至4世紀(jì)，古希鑼臘人就妻觀察到疾了樹木本與水文鏈的關(guān)系荷；中國敏對(duì)森林壁與水文程關(guān)系的米認(rèn)識(shí)可瘡以追溯悅到200蓮0多年仇以前(李文華蝴等,2泊001)種。盡管哭如此，但陪系統(tǒng)研究受森林水文桑過程的歷否史相對(duì)較膜短，國外晃對(duì)森林水工文效應(yīng)的竹科學(xué)研究勤可追溯到17世紀(jì)，而國內(nèi)熄對(duì)這一領(lǐng)棒域的科學(xué)末研究始于1924蓬年(李文秤華等,妄20赴01)全。隨著株研究手擋段的日旱新月異僚，森林旋水文學(xué)業(yè)研究已國經(jīng)進(jìn)入至了快速忘發(fā)展階叫段。2.插森林水陰文功能問題2“林外依下大雨膜林內(nèi)下蹤蝶小雨”惜這種說替法對(duì)嗎敘？2.滅森林水鍬文功能2.2蟲水文嶄功能定嚴(yán)量化的希計(jì)算方濾法某一時(shí)斑段內(nèi)的背區(qū)域水蜜量平衡伙方程：P=R+E+gV式中：P－降水量副，m3;R－河川徑或流，m3;E－蒸散量勿，m3;g－地下潛流形量，m3;V－某一時(shí)段鍋區(qū)域內(nèi)蓄技水變量，個(gè)m3。月截留的量：是指某區(qū)皂域森林林饞冠在某個(gè)沸月內(nèi)截留貧降水的數(shù)釣量，用公愿式表示為：Ai=A×Pi×Ii×10還000式中：Ai為某區(qū)域凝森林在第i個(gè)月截留言的降水量憤(m3)，A為該區(qū)股域森林丹面積中(hm2)，Pi為該區(qū)咱域第i個(gè)月降水坐量(m回m)，Ii為第i個(gè)月森覆林林冠董截留率憲(%隱)。一次性考水源涵受養(yǎng)效益是指森樣林土壤陶蓄水量欺和地表影層持水伏量之和謝，用公鄭式表示譯為：V=Vws+Vwg式中：V為森林水錫源涵養(yǎng)總使效益，Vws為森林土巡壽壤蓄水量劉，Vwg為地表層拔持水量。森林土公壤蓄水表量是指森寫林土壤千含蓄水潛分的潛助力，用斬公式表褲示為：Vws=10以000僻×Pn×D×A式中：Vws為森林冤土壤蓄甘水量生(m3)，Pn為森林監(jiān)土壤非羅毛管孔阿隙度健(%)謹(jǐn)，D為土層深矛度(m唉)，A為森林鳳面積意(hm2)。森林地表竿層持水量是指森醒林地表紐奉層含蓄雁水分潛跡力，用月公式表攤示為：Vwg=L×C×A式中：Vwg為天然林住地表層持猴水量(襲m3)，L為地表賽物積累修量(需t.h鍛m-2)，C為地表卻物最大判持水量杠(%斬)，A為天然林略面積(棗hm2)。年水源涵嘩養(yǎng)效益是指森璃林在一朽年之內(nèi)亮累積含萬蓄水分逢的潛在趁能力，尺用公式?jīng)_表示為玻：Vwa=P×A×(1喝-Ii)×10封000100游0式中：Vwa為某區(qū)抱域天然劈燕林水源炸涵養(yǎng)效鋸益(戴m3.a-1)，P為該區(qū)域牧年降水量穗(mm促)，A為天然林戒面積(建hm2)，Ii為天然林托林冠截留檢率(%謹(jǐn))。水土保持斧效益是指由扁于森林惹的存在氧而使林繡區(qū)土壤同免被侵揀蝕的潛延力，常倍常通過蹈測定森襯林林地禁和無林燒地土壤槽年侵蝕閣模數(shù)來柴計(jì)算，老用公式賓表示為派：Vs=A×(M0-Mf)式中：Vs為某區(qū)鈔域天然點(diǎn)林年保峽土效益顛(t易.a-1)，A為天然婆林面積返(h害m2)，M0和Mf為分別為蕩無天然林翻土壤侵蝕固模數(shù)和天亭然林土壤達(dá)侵蝕模數(shù)碌(t.梅hm-2.a-1)。長江上游溫干支流天險(xiǎn)然林年保買持土壤隨摟時(shí)間的變她化（億噸招）土壤水劫庫蓄水鳴容量又稱土壤虜水庫總庫袍容，是指林森林土壤醫(yī)的全蓄水腫量或飽和描持水量，些用公式表農(nóng)示為：Vws=10眨000拳×P×D×A式中：Vws為森林土?xí)炄揽値烊葭R(m3)，P為森林土扔壤總孔隙陸度(%蚊)，D為土層結(jié)深度野(m)蛙，A為森林肢面積冊(hm2)。長江上游婆干支流土能壤水庫總敗庫容隨時(shí)見間的變化流域涵養(yǎng)態(tài)指數(shù)()是指某個(gè)末流域中植瞇被涵養(yǎng)水辛分的實(shí)際慨能力，用亦公式表示妥為：=Q枯/Q年式中：忽Q枯和Q年分別為廚最枯月態(tài)平均流露量和年惡平均流危量。流域地睬下水年收出流量(Wg倆)是指在皮一年內(nèi)盒某個(gè)流響域中補(bǔ)異充到河叢川徑流母的壤中膚流量，煙用公式暮表示為?。篧g像=0套.31尤5×罷(1敬+)/2朱×Q年(108m3)式中：和Q年分別為流耍域涵養(yǎng)指猜數(shù)和年平理均流量。改良土到壤效益是指森林膝通過凋落雙物回歸土卵壤而提高側(cè)土壤肥力凈的潛力，踢常常通過強(qiáng)測定某區(qū)御域土壤養(yǎng)玩分含量和蟻年保土量凍來計(jì)算森唯林的改良繁土壤效益由，用公式同表示為：Vf=Vs×(P1+P2+…積+Pn)式中：Vf為某區(qū)域隨森林保肥澤效益(謠t.a-1)，Vs為某區(qū)域口森林年保早土量(姐t.a-1)，Pn為各類養(yǎng)卡分含量舟(%)。長江上根游干支川流天然正林年保斯持有機(jī)嚇質(zhì)隨時(shí)勒間的變湯化（億界噸）水源涵榜養(yǎng)和水菌土保持維概念水源涵養(yǎng)是指森林君涵蓄大氣距水分和補(bǔ)拐充地下水余調(diào)節(jié)河川預(yù)徑流的功目能。水土保必持是指森清林通過貞喬木、濫灌木、港地被物塵及龐大費(fèi)的根系撓削弱雨扶水沖擊使，增強(qiáng)貸土壤抗遵沖性，由提高土魂壤抗侵笛蝕能力罵，從而奴減少土欲壤流失珠的功能皺。2.3勁長爹江上游窗天然林釘水文功役能2.3梨.1昆流域氣巖象特征天然林變傘化與年降姜水量變化狗的相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游--金沙江--岷沱江--嘉陵江--烏江--干流--天然林變于化與年降煮水量變幅貌的關(guān)系天然林變肥化與年日接照變化的誤相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游0.625**0.694**金沙江--岷沱江0.530**0.632**嘉陵江0.594**0.610**烏江-0.763**干流-0.744**天然林插變化與寄年