水土保持防护林的作用.ppt

水土保持林学 主讲人：何丙辉 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 第一节 保持水土、涵养水源作用 （一）林冠对降雨的截留作用 1.有关概念 (1)林冠截留作用* 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容纳，而后又蒸发返回大气中去的作用。 (2)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)截留率 该时段内林冠截留量与林外降水量之比。 (4)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。 (5)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 树种与截留率 （2）降水量和林冠截留 （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”。 （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。 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。 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） 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 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60－90cm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。 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（1978－1981）：枯枝落叶层地表径流速度为0.824m/min；150～170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25－30％。 （5）拦截过滤固体径流，沉积沙粒，避免土沙流入河川和水库。 12－15m宽林带每年可沉积泥沙5－7cm,生物篱。 ③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。 枯枝落叶的水容量 三、水分在森林土壤内渗透储存和移动 1.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(t/m3) 由下表看出，土壤非毛管孔隙率