湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
湖南会同杉木林站在亚热带次生林不同恢复阶段林冠截留变化特征研究中取得进展
作者: 会同杉木林站 更新时间: 2022-03-10

林冠截留是影响森林生态系统降雨再分配、养分循环和水土保持的重要水文过程。森林林冠通过截留部分降雨能降低雨滴的驱动力,从而减弱降雨对表层土壤的直接影响,有效地减少土壤养分的侵蚀和流失。另一方面,截留水的蒸发也是林地水分散失的重要分支。但在森林植被恢复过程中,优势树种的改变对林冠截留过程的影响尚不清楚,尤其是亚热带地区。此外,Gash修正模型(RGAM)和sparse Rutter模型在林冠截留模拟研究中应用最为广泛,而在亚热带不同恢复阶段次生林中的应用较少。本研究选取亚热带地区不同恢复阶段三种次生林(包括早期针阔混交林、中期落叶阔叶林和后期常绿阔叶林),连续收集两年的降雨量、穿透雨量和树干茎流量,计算了林冠截留量以研究林冠截留随森林恢复的变化特征。

结果表明:中期落叶阔叶林林冠截留率在春季和冬季显著低于以常绿树种为优势种的早期和后期恢复阶段,其林冠截留量在小雨、中雨和大暴雨强度下也显著低于以常绿树种为优势种的恢复阶段。林冠截留观测值(林冠截留量、林冠截留率)和模型关键参数(林冠持水量、冠层盖度和林冠蒸发率)均在以常绿阔叶林为优势种的顶级群落中最高。野外实测和模型模拟结果表明,在森林植被自然恢复过程中,优势树种的变化显著影响了林冠截留过程,恢复后期的顶极群落能有效减少到达土壤表面的雨水量,从而削弱洪峰。此外,Gash修正模型和sparse Rutter模型在亚热带不同恢复阶段次生林林冠截留过程模拟中均具有较好的适用性,但计算过程简单的Gash修正模型适用性更高。

 

(a) The canopy interception loss process (left), parameters in RGAM as well as sparse Rutter models (middle), and their corresponding values (right) in the early restoration stage forest (PM), middle restoration stage forest (CA), or late restoration stage forest (LG) in Dashanchong Forest Park, Hunan Province, China.

上述研究结果以Higher canopy interception capacity of forests restored to the climax stage in subtropical China”为题发表于《Hydrological Processes》上,本站2021级博士生孙淑兰为论文第一作者,项文化教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(3207156131870431湖南省科技创新计划项目(2021RC3104)等项目的资助。

       文章链接:Shulan Sun, Wenhua Xiang*, Shuai Ouyang, Yanting Hu, Zhonghui Zhao, Xianli Xu, Kai Yue, Liang Chen, Yelin Zeng, Pifeng Lei, Xiangwen Deng, Jiurong Wang, Kelin Wang. Higher canopy interception capacity of forests restored to the climax stage in subtropical China. Hydrological Processes, 2022, https://doi.org/10.1002/hyp.14538.

版权所有:国家生态系统观测研究网络 京ICP备05002838号-58
Email: hgf@cern.ac.cn TEL:010-52456666 技术支持:国家生态科学数据中心 • 中国科学院计算机网络信息中心