水土保持防护林的作用精品文稿.ppt





《水土保持防护林的作用精品文稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水土保持防护林的作用精品文稿.ppt(79页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、水土保持防护林的作用第1页,本讲稿共79页水资源:水资源:短缺 过剩,调节方法:水库、森林、水源涵养、水土保持。水土保持林的水文效应:水土保持林的水文效应:指水土保持林对一个流域或区域的 水文要素的影响。第2页,本讲稿共79页水土保持林与水的关系实质是水土保持林的水量平衡,即水土保持林对水分循环各要素的影响。它对这些要素进行改变、调控,最终改变地下水与地表水的分配比例,从而改变水文过程,调节地表径流,保持水土。有林才有水,古长安城“七水绕长安”,由于植被破坏,现只剩“渭水”。土蓄水,水养林,林固土第3页,本讲稿共79页第一节 保持水土、涵养水源作用第4页,本讲稿共79页(一)林冠对降雨的截留作
2、用(一)林冠对降雨的截留作用1.1.有关概念有关概念(1)(1)林冠截留作用林冠截留作用*指降水到达林冠层时,有一部指降水到达林冠层时,有一部分被林冠层枝叶和树干所临时分被林冠层枝叶和树干所临时容纳,而后又蒸发返回大气中容纳,而后又蒸发返回大气中去的作用。去的作用。第5页,本讲稿共79页(2)(2)林冠截留量林冠截留量在降雨过程的某一时段内,从林冠表面通过蒸发返回大气中的降水量和降水终止时林冠层还保留的降水量。(3)(3)截留率截留率该时段内林冠截留量与林外降水量之比。(4)(4)干流量干流量大气降水过程中,有一部分雨量从林冠枝叶体转到树干流入地表形成树干径流,称为干流量。第6页,本讲稿共79
3、页 (5)(5)林内降雨量林内降雨量林外降雨量去除林冠截留量和干流量后的雨量。由林冠间隙直接降落到地面的林冠通过雨量和从林冠枝叶体表面降落至地面的林冠滴下雨两部分雨量组成。林冠通过雨量 林冠滴下雨第7页,本讲稿共79页(1)林冠特性林冠结构:重叠多、孔隙少,截留量多枝叶量:多少湿润程度:干湿树种:针叶灌木软阔硬阔林冠贮水量C:一次降雨中林冠所能容纳的最大降水量。2.2.影响林冠截留量的因素影响林冠截留量的因素第8页,本讲稿共79页01020304050420降雨量降雨量mmmm截截留留量量mmmm油松、山杨林冠截留第9页,本讲稿共79页树种与截留率树种与截留率树种树种树树冠冠特征特征及截及截留
4、率留率针叶针叶阔叶阔叶灌木灌木油松油松软阔叶软阔叶硬阔叶硬阔叶沙柳沙柳杭子梢杭子梢茶条槭茶条槭山杨山杨海棠海棠辽东栎辽东栎树树冠冠投投影影面面积积(m2)295220189382244040郁闭度郁闭度09080707090707树冠厚(树冠厚(m)102755217351414树冠形状树冠形状塔型塔型圆锥型圆锥型漏斗漏斗型型圆锥型圆锥型馒头状馒头状圆锥状圆锥状圆锥状圆锥状平均截留率平均截留率(%)26616514882222185183备注备注中中国国科科学学院院地地理理研研究究所所水水文文室室,陕陕西西黄黄龙龙林林区区仙仙姑姑河河上上游游寺寺沟沟流流域域,单丛观测。单丛观测。第10页,本讲
5、稿共79页(2)降水量和林冠截留 截留量(mm)1234524681012降水量(mm)第11页,本讲稿共79页 (3)降水性质和林冠截留 同样数量的降水量,当降水性质不同时,截留数量相差很大。当雨水冲击力很大时,林冠就有可能承受不了。另外,由于“附加截留”的存在,林冠的总截留量有可能超过林冠的饱和截留量的那个极限值。附加截留指的是对于历时长的降水在这个阶段中枝叶体还将水继续蒸发到大气中去,它由湿而变干,这样一来又增加了截留雨水的潜力,这种因蒸发而增加的截留称为“附加截留”。第12页,本讲稿共79页(4)雨前林冠的湿润程度和林冠截留 一次降水与前次降水相隔的时段愈长,则通过较长时段的蒸发,在雨
6、前林冠愈干燥,存留雨水的潜在能力愈大;反之,与前次降水相隔的时间愈短,则林冠含有较多的未来得及蒸发的前次截留量,存留雨水的潜在能力就小了。第13页,本讲稿共79页总结:林冠截留的作用 直接消减径流量,推迟林下降雨和出流,减少洪水径流,控制水土流失;对降雨起再分配作用;改变林下降雨的雨滴动能;相对延长降雨历时;穿透雨和截留后二次降雨将大量养料从树冠输送到土壤。第14页,本讲稿共79页二、枯枝落叶层在森林水文中的作用二、枯枝落叶层在森林水文中的作用1.枯枝落叶层*由林木及林下植被凋落下来的茎、叶、枝条、花、果实、树皮和枯死的植物残体所形成的一层地面覆盖层。(地表特有的一个层次)第15页,本讲稿共7
7、9页枯枝落叶层的两种分层方法 未分解层:外形完整,颜色黄至棕黄;半分解层:外形可见易碎,有白色菌丝体,颜色褐至黑褐色;完全分解层:呈粉末状,颜色黑褐色。A00层:残体组织结构肉眼可辨 A0层:不可辨第16页,本讲稿共79页2.枯枝落叶层作用:(1)截留、吸收部分降雨;1kg枯枝落叶可吸收2-4kg水分,最高可达其6倍。(2)彻底消灭降雨动能,形成地表保护层,维持土壤结构稳定;4-9m/s降雨,可将小土粒击溅6090cm高,1.5m远;雨强50mm/h,每公顷雨滴产能相当于625压力,可在1h内使17.5cm厚土层跃至90cm高86次。山地水保林很少完全郁闭,枯枝落叶层防止溅蚀发生。如南方马尾松
8、纯林扒掉针叶后的影响。(3)提高土壤入渗能力,增加土壤入渗量,减少地表径流;50年天然常绿阔叶林,枯枝落叶层下渗速度达125mm/分。第17页,本讲稿共79页2.枯枝落叶层作用:(4)增加地表粗糙度,分散、滞缓、吸收过滤地表径流,起到调节河川流量和削弱洪峰的作用;1cm厚枯枝落叶层,地表径流速度是裸地的1/6;付辉恩在祈连山试验(19781981):枯枝落叶层地表径流速度为0.824m/min;150170年生苔藓层为1.348m/min,滞流削峰的局限性:对孤立洪峰或常年洪峰明显,对连续洪峰或超大洪峰作用仅2530。(5)拦截过滤固体径流,沉积沙粒,避免土沙流入河川和水库。1215m宽林带每
9、年可沉积泥沙57cm,生物篱。第18页,本讲稿共79页枯落物的水容量枯落物的水容量*单单位位干干重重枯枯落落物物所所能能吸吸收收的的水水分分的的数数量量,一一般般用用它它干干重重吸吸水水的的百分数或相当的降雨毫米数表示。百分数或相当的降雨毫米数表示。LLCC(%)=S(%)=SLL/W/WLL100%100%LLCC(mm)=S(mm)=SL L/(A/(ALL)10)10LcLc水容量;水容量;S SLL截留降雨量截留降雨量(g)(g);WWLL枯落物干重枯落物干重(g)(g);水的密度水的密度(g/cm(g/cm33);AALL样本面积样本面积(cm(cm22)。3.影响枯落物截留量的因素
10、影响枯落物截留量的因素第19页,本讲稿共79页则干重为WL的枯落物截留量If:If=WLLC影响水容量的因子:枯落物的组成:叶90以上 分解程度第20页,本讲稿共79页枯落物的数量枯落物的数量决定于输入量和分解速度输入量阔针,密度大小,年龄大小,旺盛衰弱分解速度:微生物完成阔针,高温低温,湿润干燥数量与厚度的关系1cm以上有作用第21页,本讲稿共79页枯枝落叶的干燥程度干燥湿润暴雨时明显,连续降雨不明显。第22页,本讲稿共79页枯枝落叶的水容量森林类型枯落物年产量(kg/hm2)枯枝落叶层特征组成各组成物重量(kg/hm2)自然含水率(%)最大持水率(%)有效蓄水率(%)一次降水正常有效储水深
11、度(mm)厚度(cm)重量(kg/hm2)松林2030352782枝叶半腐物16210251600641195523251027711818264栎林2680402865枝叶半腐物365920158042723027482982509710646第23页,本讲稿共79页三、水分在森林土壤内渗透储存和移动三、水分在森林土壤内渗透储存和移动1.1.森林的水源涵养功能森林的水源涵养功能 不同森林类型涵养水源的机能与土壤物理性质的好坏和林地枯枝落叶层的状况关系极大,而森林贮水量的大小主要取决于森林土壤非毛管孔隙度。每公顷降水储存量(t)=10000m2*土层厚度(m)*土壤非毛管孔隙度(%)*水容重(
12、t/m3)由下表看出,土壤非毛管孔隙率大,其降水贮存量也大,有利于涵养水源。第24页,本讲稿共79页广西大明山林区不同森林类型的土壤非毛管孔隙度与土壤蓄水量森林森林类类型型天然林天然林天然次生天然次生林林马马尾松木尾松木莲莲混交林混交林马马尾松尾松林林杉木林杉木林草坡草坡非毛管孔隙度非毛管孔隙度(%)17.5817.5813.5813.5810.7310.7311.5811.589.569.567.947.940-200-20厘米土厘米土层层降水降水贮贮存量存量(吨(吨/公公顷顷)351.6351.6277.0277.0214.6214.6231.6231.6 191.2191.2 158.8
13、158.8第25页,本讲稿共79页皆伐后直接流量和洪峰流量的增加率 试验地点试验地点一次雨量级一次雨量级直接径流量直接径流量平均平均增加率增加率()最大最大洪峰流量洪峰流量平均平均增加率增加率(%)最大最大釜渊二号集水区2030436611860430402546612054050203662283506023525011960801841365280100243324411001208339681201601823383816028393184龙之口北谷2030793894310330406534933111405044106591145060361111101316080297675129
14、80100596746110100120517064124120140457711315314016053796982第26页,本讲稿共79页更新造林美国松树河流域:美国松树河流域:P=150mm:P=150mm:幼苗幼苗郁闭,郁闭,2020年年径流量是无林流域的径流量是无林流域的11114848(直接径流量)(直接径流量)10103030(洪峰流量)(洪峰流量)日本多摩川:P=3132mm:荒地荒地:直接径流量4.3mm,洪峰流量1.4m3/s幼林:幼林:直接径流量0.79mm,洪峰流量3.3m3/s成林:成林:直接径流量0.048mm,洪峰流量0.51m3/s第27页,本讲稿共79页各测站
15、相似雨情洪峰过程线特征比较 雨洪日期测站雨情洪峰最大流量模数kg/s.km2洪峰过程的峰度系数Ce相对历时雨量cm历时min强度mm/h历时min径 流深mm9月2230王家河119.60131.20073140.7772485090187党家川106.8114.05091681.6051675010501007月2628王家河55.036.10151140.2340275175119党家川56.918.5615960.32101196130010010月613王家河28.776.4041560.1998485062130党家川28.650.24061200.24556861380100第28
16、页,本讲稿共79页第29页,本讲稿共79页第30页,本讲稿共79页森林水源涵养作用的定义森林水源涵养作用的定义 森林减少地表径流,促使水流均匀进入河川或水库,在枯水期间仍然维持一定量的水进入河川或水库的作用。(P18)森林水源涵养作用是指:由于促进了山地降水渗入地下,减少了降雨后的地表径流量,所以在暴雨涨水期,能降低洪峰(调节洪水的效能);由于渗入地下的降水均变为地下水而逐渐流入河川,所以河川流量基本接近一定状态(缓和枯水的效能)。(P20第7行)第31页,本讲稿共79页产流过程:降雨初损,坡面漫流,流域汇流产流机理:蓄满产流,超渗产流产流机理:蓄满产流,超渗产流第32页,本讲稿共79页蓄满产
17、流*包气带未达到蓄水容量以前不产流,达到蓄水容量以后全部产流,受控条件为包气带的水分亏缺量。超渗产流*指降雨强度超过土壤入渗能力时就产流,否则不产流,受控条件为降雨强度和入渗能力的大小。第33页,本讲稿共79页前期雨量影响1.土壤干燥,小雨或中雨,有林与无林流域径流都比较小土壤干燥,小雨或中雨,有林与无林流域径流都比较小2.土壤干燥,大雨,森林削洪作用明显土壤干燥,大雨,森林削洪作用明显3.连续小雨,中雨,森林削洪作用明显连续小雨,中雨,森林削洪作用明显4.连续降雨,大雨,森林有一定的削洪作用连续降雨,大雨,森林有一定的削洪作用第34页,本讲稿共79页基本观点森林可以起到涵养水源,改善河流水文
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水土保持 防护林 作用 精品 文稿

限制150内