氣候與森林植被變化對水文影響的定量研究進展.pdf

《氣候與森林植被變化對水文影響的定量研究進展.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第43卷第2期人民長江Vo1．43，No．220l2年1月YangtzeRiverJan．，2012文章編號：1001—4179(2012)02—0026—04氣候與森林植被變化對水文影響的定量研究進展劉士余，孫閣，郭細(xì)根(1．江西農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源與環(huán)境學(xué)院，江西南昌330045；2．SouthernGlobalChangeProgram，USDAForestService，RaleighNC27606)摘要：如何科學(xué)定量地界定氣候與森林植被變化對河川徑流影響的貢獻率，不僅是氣候變化影響研究領(lǐng)域中的科學(xué)問題，而且也是目前流域管理者所關(guān)注和面臨的難題。為了給森林植被削洪減災(zāi)的

2、作用大小和影響程度提供一個科學(xué)的量化依據(jù)，在論述森林植被的水文作用及其局限性的基礎(chǔ)上，闡述了氣候與森林植被變化對流域水文影響貢獻率的國內(nèi)外研究進展。結(jié)果顯示，由于研究方法的差異以及研究流域和尺度的不同，研究結(jié)果存在較大差異，有關(guān)的普遍規(guī)律研究仍在探索之中。關(guān)鍵詞：氣候變化；森林植被變化；流域水文；定量研究中圖法分類號：X143文獻標(biāo)志碼：A自20世紀(jì)初開展森林植被與水關(guān)系的科學(xué)研究“人禍”加劇天災(zāi)，二者構(gòu)成明顯的疊加效應(yīng)。然以來，世界各國就森林的水文作用進行了大量的研究而，關(guān)于強降雨和植被破壞在洪水徑流形成過程中所工作，取得了豐碩的成果，如森林植被的林冠層截留作起的作用，長

3、江上游的森林植被破壞在多大程度上加用、枯枝落葉層攔蓄作用和根系土壤層滲蓄作用對降劇了這次特大洪水的發(fā)生，在離散暴雨和連續(xù)暴雨條雨進行再分配，從而影響流域的水文過程。但在很件下，降雨與森林植被對流域水文過程影響的貢獻率多方面也存在著爭論，如森林能否減少年徑流、調(diào)節(jié)枯等問題，定量研究的成果罕見報道，導(dǎo)致對森林植被削水徑流，森林能否削減洪峰等，尤其是在氣候與森洪減災(zāi)的作用大小和影響程度缺乏一個科學(xué)的量化依林植被變化對流域水文影響的貢獻率定量研究方面，據(jù)-8]。研究結(jié)果存在較大差異。如何科學(xué)定量地界定氣候與2森林植被的水文作用森林植被變化對河川徑流影響的貢獻率，不僅是氣候變化影響研

4、究領(lǐng)域中的科學(xué)問題，也是目前流域管理森林植被一般包括林冠層、枯枝落葉層和根系層者所關(guān)注和面臨的難題。等3個水文層。當(dāng)降雨到達林冠層時，一部分被枝葉和樹干臨時容納，接著又蒸發(fā)返回大氣中，產(chǎn)生降雨的1研究背景第一次再分配。剩余雨量到達枯枝落葉層，再度消能1998年長江流域發(fā)生特大洪水之后，長江上游天后，通過吸收、分散而進行第二次再分配。林冠層和枯然植被的破壞對洪水災(zāi)害的影響問題，引起了各方廣枝落葉層的截留作用消除了部分或全部的降雨動能，泛重視。普遍認(rèn)為，該次洪水是天災(zāi)(強降雨)與“人同時對徑流也具有滯緩、分散和過濾作用。此外，通過禍”(植被破壞)共同影響的結(jié)果，天災(zāi)借助“人禍”

5、，根系的機械運動，森林植被可降低土壤容重，增大孔隙收稿日期：2011一l1—3O基金項目：江西省教育廳青年科學(xué)基金項目(GJJ09472)；江西省科技支撐計劃項目(2009BSB09001)；江西省自然科學(xué)基金青年項目(2009GQH0042)作者簡介：劉士余，男，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向為水土保持、森林水文。E—mail：397013250@qq．com第2期劉士余，等：氣候與森林植被變化對水文影響的定量研究進展27度，從而提高土壤穩(wěn)滲速率以及林地水源涵養(yǎng)能力。與歷時、土壤層的厚度與下伏巖石的透水性能等。在可見，森林植被的水文作用是通過3個水文層實現(xiàn)的。前期降雨

6、充足、暴雨強度大和歷時長等不利因素的組2．1林冠層截留作用合下，森林植被削減洪峰的作用會大大降低或消失，甚至在植被覆蓋率大的流域，由于前期入滲土壤的降雨林冠截留作用是森林水文作用的一個重要方面，轉(zhuǎn)變成地下水流出，疊加在后續(xù)洪水上，有可能加大后國內(nèi)外對林冠層水文作用進行了大量研究。一般情況續(xù)洪水的洪峰和徑流量¨H。歷史上，長江上游宜賓下，森林截留降雨占降雨總量的10％一20％，周躍至宜昌河段曾發(fā)生過多次大洪水和特大洪水，其中，對地跨我國南北不同氣候及其相應(yīng)的森林植被類型林1870年長江上游發(fā)生的歷史最大洪水，宜昌的最大洪冠截留的分析研究表明，林冠截留量平均值在峰流量高達105

7、000m／s，江漢平原盡成澤國，而當(dāng)時134．0—626．7mm之間變動，林冠截留率的平均值為的森林覆蓋率要比現(xiàn)在大得多。資料分析還表明，無12．69％～27．O1％。據(jù)觀測資料，各種針葉林和闊葉論是在北方，還是在南方，洪水的徑流系數(shù)并不與森林林在一次降雨期間的林冠截留量為20mm左右，枯枝覆蓋率的大小有直接關(guān)系。江忠善曾研究了漢江支流落葉層的持蓄雨水能力一般也只在10mm左右¨。褒河流域(森林覆蓋率為60％)1981年8月大暴雨過2．2枯枝落葉層攔蓄作用程中的降雨徑流關(guān)系。此次暴雨過程從8月13—24森林枯枝落葉