干旱缺水区森林与水的关系
高考地理二轮专题复习学案微专题水量平衡及其应用
从长期来看，全球水的总量没有什么变化。
但是，对一个地区来说，有的时候降水量多，有的时候降水量少。
某个地区在某一段时期内，水量收入和支出的差额，等于该地区的储水变化量。
这就是水平衡原理。
水量平衡是水循环的数量表示，指地球任一区域在一定时段内，收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量。
2.水量平衡原理：收＝支水循环是地球上客观存在的自然现象，水量平衡是水循环内在的规律。
水量平衡方程式则是水循环的数学表达式，其方程式为：多年平均降水量＝多年平均径流量＋多年平均蒸发量。
简单的说水平衡就是一个区域水的收入和支出相等。
水平衡具体解读如下：①水量平衡简单表示为：储水变化量＝降水量－蒸发量－径流量。
如果某地无储水变化，那么也可以表示为：②降水量＝蒸发量+径流量。
任何一个闭合流域：③降入流域的降水量=蒸发量+流出流域河水量。
径流量包括地表径流和地下径流，所以：④多年平均径流量＝多年平均地表径流量＋多年平均地下径流量。
地表水下渗到地下之后，一部分会储存在地下的土壤当中、一部分会被植物的根系吸收转化为生物水，再通过植被的蒸腾作用散发的大气当中转化为大气水，一部分也会直接从土壤当中蒸发掉转化为大气水，所以：⑤多年平均下渗量>多年平均地下径流量下渗的水越多，地下径流量也就越多，但下渗的水没有完全转化为地下径流量，没有转化为地下径流量的那一部分，大部分通过植被蒸腾和土壤水蒸发循环到了大气当中，所以：⑥下渗量和地下径流量呈正相关，下渗量和蒸发量呈负相关。
下渗量越多，地表的水就越少，所以：⑦下渗量和地表径流量呈负相关。
3.水的收和支（1）俄罗斯西伯利亚北部地区多沼泽原因就是当地地表水的收入大于支出造成的。
（2）水平衡高考真题（用水平衡理论尝试解题）（2016年全国Ⅱ卷79）下图所示山地为甲、乙两条河流的分水岭，由透水和不透水岩层相间构成。
在生态文明建设过程中，该山地被破坏的森林植被得以恢复，随之河流径流量发生了变化，河流径流的年内波动也减缓了。
森林植被变化对水文过程和径流的影响效应.doc
森林植被变化对水文过程和径流的影响效应.doc森林植被变化对水文过程和径流的影响效应摘要：森林植被变化对水分分配和河川径流具有调节作用。
对我国森林植被变化水文效应文献的综合分析表明：森林砍伐或火灾引起森林覆盖度下降会导致林冠截留率、凋落物对降水截留能力和蓄水能力、土壤的渗透和蓄水能力降低。
不同地区森林植被变化对径流的影响幅度相差较大，但比较一致的结论是：除长江中上游外，森林砍伐会降低植被层的蒸发散，增加河川径流；反之，会减少河川径流量。
森林火灾会导致林木蒸发散减少，河川径流增加。
关键词：森林砍伐；森林火灾；水文过程；河川径流中图分类号：S715.3文献标识码：A文章编号：1000-3037(2001)05-0481-071 前言森林植被对陆地生态系统水分循环有着重要的调节作用，森林的水文效应是生态系统中森林和水相互作用及其功能的综合体现。
在不同的地区，由于气候、地质条件、土壤和地形等因素的综合影响，森林的存在和变化将呈现出不同的水文功能。
森林植被变化对森林水文过程的影响将会改变水量平衡的各个环节，影响森林的水分状况和河川径流。
这将为不同地区森林变化对区域水分循环的调节作用提供重要信息，为森林生态工程的建设和森林保护提供科学参考，特别对当前西部开发“植树种草”生态保护工程具有重要的指导意义。
森林与水关系的研究始于20 世纪初，早期的森林水文研究重点关注森林的变化，主要观测森林砍伐对森林流域产水量的影响，采用的研究方法是对比流域试验法和流域自身对比法。
国际上对森林植被的变化，特别是森林砍伐、火灾对森林水量的影响及以增加流域水量为目的的森林经营等方面已有大量的研究，在20 世纪60～80 年代达到高潮，以国际上举行了一系列的国际会议为标志。
目前国际上研究的初步结论是：森林覆盖度减少可以不同程度地增加流域的产水量，造林则导致流域水量降低，而森林植被变化对流域产水量的影响却大相径庭。
在我国，也进行了大量的森林砍伐对森林径流的影响和对比流域不同森林覆盖度对森林水文影响的研究，但文献较为散乱。
【专题突破】高考地理综合题：高考地理植被与环境的关系
【专题突破】高考地理综合题：高考地理植被与环境的关系及原因植被破坏与恢复对地理环境的影响Ⅲ卷微专题知识体系[核心知识必备]1.植被与地理环境各要素之间的相互关系要素影响2.将“植物与地理环境的关系”归纳整理，系统掌握——知识结构法必备知识1．陆地自然带的名称和分布陆地自然带气候类型典型植被热带雨林带热带雨林气候热带雨林热带季雨林带热带季风气候热带季雨林热带草原带热带草原气候热带草原热带荒漠带热带沙漠气候热带荒漠亚热带常绿硬叶林带地中海气候亚热带常绿硬叶林亚热带常绿阔叶林带亚热带季风气候和亚热带常绿阔叶林2.水源——河流。
土壤。
植被适应环境的能力(某种具体的植被)。
人类活动。
3．影响生物种类多样的因素(1)气候：热量和降水。
(2)地形：类型复杂多样；海拔高，气候垂直差异显著。
(3)生存空间：面积大，且自然条件差异大。
(4)封闭程度(独特物种必用)。
(5)天敌情况、灾害污染情况。
(6)人类活动影响：开发早晚；距人类活动远近。
(7)优势物种。
4．植被形态与自然环境的关系(1)植被不适应环境——分布稀疏：说明该地地区不具备植物生长的条件。
从气候、地形、水文、土壤等方面分析。
(2)植被适应环境——能生长的植被：说明生长在该地区的植被具备适应该地区环境(尤其是恶劣环境)的能力。
主要从根、叶、茎分布特点、植被形态、生长速度等方面分析植被是如何适应当地环境(尤其是恶劣环境)特点的。
①根系发达：可耐旱、耐贫瘠和抵抗强风。
②叶子：叶片厚，有蜡质层，反射阳光，减少蒸发，可抗旱；叶子细小可防蒸发、防热量散失。
③茎：粗壮，储水量大；倾斜，说明当地风力大。
④分布特点：簇状匍匐在地面，植株低矮，可防强风、保暖、耐土壤贫瘠。
⑤花色鲜艳：可吸引动物为其传播花粉。
⑥生长速度快：可适应当地气温暖季短或雨季短。
一、植被类型1、木本——森林：（1）形态：乔木(高大树干，具有地带性)、灌木(树干矮小，丛生，不具有地带性)。
（2）陆地分布：针叶林、针叶落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林、红树林、珊瑚岛常绿林、稀树草原和灌木林。
森林对环境的影响
一.森林对环境得影响【水气净美无尘沙土】1、水:截流大气降水，减缓地表径流，增加雨水下渗，涵养水源，保持水土。
2、气:调节气候3、净:净化空气4、美:美化环境5、物:繁衍物种，维护生物多样性6、尘:吸烟除尘7、沙:防风固沙，保护农田8、土:补给土壤有机质雨林9、维持地球大气碳氧平衡雨林10、促进全球水循环，调节全球水平衡二.植被破坏得影响1、植被涵养水源得功能下降，水土流失加剧，河流含沙量增加2、蒸腾作用减弱，大气降水减少3、下渗减少，地下径流减少4、地表径流量变率增大，水旱灾害频繁5、温差变大，气候得大陆性增强6、破坏生物多样性7、生态环境恶化8、水土流失加剧使土壤肥力下降，土壤贫瘠雨林9、全球变暖，不利于全球碳氧平衡三.保护森林/雨林得措施1、加强环境教育，提高公民环保意识2、加强对森林/雨林得管理与保护，建立自然保护区3、鼓励保护性得开发方式，如森林/雨林观光、生态旅游4、采育结合，森林选择性采伐与更新造林相结合5、加强缓冲区得建设，减少移民与农耕进入森林/雨林区得机会6、提高木材利用率7、开发木材替代品保护本国森林8、从国外进口木材国际保护雨林9、设立国际基金，使当地从管理与保护中获益四.地表环境特征得描述1、地势xx高xx低2、地表水源充足/干旱缺水3、植被:多xx植物覆盖/沙漠广布植被稀疏4、土壤五.荒漠化得原因1、深居内陆，降水稀少，流水作用微弱，河流欠发育2、植被稀少，土壤发育差，平地多疏松得沙质沉积物3、离冬季风源地近，大风日数多且集中在冬春干旱季节，利于风沙活动4、温带大陆性气候，气温、降水变率大/气候异常使生态环境失衡，地表易起沙5、纬度较高，下半年日照时间长，蒸发旺盛6、人口激增，对土地资源、水资源过度使用与不合理利用，过度放牧，过度开垦，过度樵采，灌溉方式不当提醒:荒漠化得表现1、土地沙漠化2、石质荒漠化3、次生盐碱化六.治理荒漠化得措施1、合理利用水资源2、利用生物措施与工程措施构筑防护体系(①沙漠边缘封沙育草②营造防沙林带③设置沙障)3、调节农林牧之间得用地关系4、采取综合措施解决农牧区得能源问题(①营造薪炭林②兴建沼气池③推广省柴灶)5、控制人口增长，注意环境保护6、保留残茬，积雪保墒七.荒漠化得危害1、湿地面积缩小，草地退化，土地裸露，生态环境更加脆弱2、土地生产力下降，粮食、牧场减产，造成经济损失3、引起风沙灾害八.方格沙障得作用1、增加地表粗糙度，削减风力2、截留水分，提高沙层含水量3、有利于固沙植物存活九.湿地得成因1、地势低平，排水不畅2、降水集中且多暴雨3、河网密集径流丰富/秋末春初凌汛，地下水位高4、纬度高，冬季寒冷且漫长/气温低，蒸发微弱5、土质黏重/有冻土层，地表水不易下渗6、植被条件好，涵养水源能力强7、沿河多沼泽/地处河口三角洲多滩涂十.湿地得作用1、涵养水源2、调节气候，增加空气湿度3、降解污染物4、调节径流5、保护生态环境6、蓄洪防旱7、保护生物多样性十一.湿地退化得影响1、湿地生态功能下降，生态环境恶化2、淡水资源减少，水位下降3、气候大陆性增强，气候趋于干旱，气温日较差增大4、降水变率增大，水旱灾害频繁5、水体净化能力下降，水质变差6、生物多样性减少十二.、影响气温高低得因素1、地形:①谷地、盆地地形不易散失热量，气温高②阴坡温度较低阳坡温度较高③地形平坦，冷空气可长驱直下，气温低④地势xx高xx低，阻碍冷空气气温较高/利于冬季风停滞气温较低2、纬度3、海陆位置4、下垫面5、气压带风带（例:受西风带影响，气温较高）6、沿海洋流得性质7、距冬季风源地远近8、海拔9、人类活动（例:排放温室气体）十三.全球变暖得影响1、海平面上升2、作物:①高纬地区积温增加，生长期延长，作物产量提高②低纬地区干旱加重，造成供水不足，作物减产3、旱涝灾害加剧，加剧水资源得不稳定性与供需矛盾十四.应对海平面上升得措施1、研究海平面上升得影响，加上城市规划，提高防洪排涝能力2、加固加高防洪墙，修整河道，提高泄洪能力，消除内涝威胁3、建立沿海防护堤坝十五.、酸雨得危害1、使河湖水酸化，影响鱼类生长乃至死亡2、使土壤酸化，危害森林、农作物生长3、侵蚀建筑物与文物古迹4、危害人畜健康十六.减少CO2或SO2得措施1、植树种草2、防止森林火灾3、改善能源消费结构，多使用清洁能源4、减少废弃物得排放，尽可能使用公共交通工具5、进行技术革新，减少该气体得排放6、调整产业结构，加强管理，限制排放该气体多得企业7、加大对新能源产业得政策支持与经济补贴8、加强宣传教育，提倡低碳生活十七.航运得有利条件1、地形平坦，水流平缓，利于航行2、降水季节分配均匀，水位变化小3、冬季无结冰期/结冰期短，通航时间长4、河网密布，运河众多，形成庞大得内河水运网5、河流含沙量小，河道不淤积6、河流流向与运河方向一致7、人口多，经济水平高，客货量大8、运河与多条河流想通，水位相对稳定9、避免海风与海浪得影响十八.港口得有利条件分析1、背风避浪，港阔水深，利于停泊2、经济腹地广阔，依托较大城市/联系着国内得经济发达地区，客货流量大，海运繁忙3、地质稳定，地形平坦，坡度适当，便于安排港口设备4、交通便利，利于客货集散5、政策支持6、纬度低，终年不冻7、海运价格低十九.某地大气污染严重得原因1、谷地/盆地地形，周围有高山阻挡，不利于污染气体得扩散2、干旱少雨，加剧粉尘等颗粒物得污染3、（冬季等）存在逆温层，不利于垂直方向得气体扩散4、工业结构以重化工业为主，对大气得污染严重5、工业布局不合理6、能源消费结构不合理，能源消耗以煤炭等为主二十.土地盐碱化得原因1、春季干旱且蒸发旺盛2、地势低洼，地下水位距地表近3、灌溉方式不合理（例:大水漫灌）导致地下水位上升措施:1、地膜覆盖2、调节控制水盐运动二十一、河流入海口多得原因1、地势低平，河网密布2、河流径流量季节变化大，易改道3、泥沙淤积，排水不畅，易形成新得入海口4、流域内降水多，径流量大二十二、流域开发得影响有利:1、解决水资源时间上得矛盾，防洪防旱2、利于航运3、提供大量电力资源，带动相关产业得发展4、库区水面宽阔，河流舒缓，对两岸冲刷作用减弱，利于水土保持5、促进旅游业等第三产业得发展6、调节气候，改善生态环境7、利于水产养殖8、利于农业灌溉，为农业生产活动提供稳定水源，提高农业发展水平不利:9、下游平原失去定期泛滥带来得天然肥料，土地肥力下降10、河口外得鱼类失去饵料，鱼类资源减少11、下游流量减少，导致海水倒灌，三角洲盐渍化加重，海岸线遭到侵蚀后退二十三、水库得选址1、位于峡谷出口最窄处，建设大坝工程量小2、淹没线以下得居民点少，移民少3、地质稳定4、水量充足5、地势低洼开阔，蓄水量大二十四、开发与利用水资源得措施开源:1、合理开发与提取地下水2、修建水库，蓄积丰水期得河水3、开渠引水，把水资源丰富地区得水适当调入水资源贫乏得地区4、海水淡化，人工降雨节流:5、加强宣传教育，提高公民节水意识6、重视改进农业灌溉技术7、循环用水，提高水资源得重复利用率8、提高水价，实行阶梯水费政策防污:9、加强管理，减少污水排放，防止水体污染10、减少农药得使用与水产养殖11、保护植被/植树造林，防止水土流失二十五、过量开采地下水得影响1、导致地下水枯竭或水位下降2、沿海地带海水入侵，使地下水水质变差3、导致地面沉降或坍塌4、工业污水与生活废水下渗污染地下水二十六、渔场形成得条件分析有利:1、处于寒暖流交汇处，将下层营养盐类带到表层，并形成水障，鱼类聚集2、处于上升补偿流处，带来海底营养盐类3、处于河流入海口，饵料丰富4、位于面积广阔得大陆架，阳光直射，光合作用强，饵料丰富5、盐度适宜不利:1、过度捕捞2、石油资源开发等造成水质污染3、饵料不足4、盐度过高二十七、洋流得影响1、增温增湿/降温减湿，影响沿岸地表植被、气候2、上升流、寒暖流交汇处形成渔场3、海轮顺流节省燃料，加快速度4、寒暖流相汇处形成海雾，不利于航行5、加快污染物得扩散，有利于加快净化速度，但也扩大了污染范围。
缺水问题及其社会治理——对三种缺水类型的分析
2017年第7期(总第264期）学习与探索Study&ExplorationNo.7,2017Serial.No.264缺水问题及其社会治理---对三种缺水类型的分析陈阿江，邢一新(河海大学a.环境与社会研究中心;k社会学系，南京210098)摘要：水资源短缺是当前我国面临的严峻问题。
将时间与空间两条线索复合，可以划分出三种地域性 缺水类型。
以山西为代表的旱区呈现了历史时期人口暴增、森林破坏而导致的失蓄型缺水问题，其以水利共 同体即以管水组织、用水规则、分水技术和用水文化等来维护用水秩序穗定。
中部地区的失序型缺水反映了 承包责任实行以后由于农村组织逐步缺失造成的缺水问题，可以通过创新用水组织、改变农业生产规模、保留 集体组织或以传统组织框架加以应对。
太湖流域的水质型缺水属于工业化造成的水污染问题，改变观念和人 的行为、创新生产模式、营造生态自觉的新文化是治理的关键所在。
西南民族地区在传统农业开发与自然植 被保护、经济效益优化与环境保护方面蕴含着丰富的生态智慧，仍有现实意义。
关键词：缺水;环境治理；社会治理；生态智慧中图分类号:C91 文献标志码:A文章编号水资源缺乏、水环境恶化是当前我国经济社 会发展所面临的严重威胁。
我国水资源总量多，但人均占有量少。
在世界范围内，我国水资源总 量名列第六,但人均水资源占有量居世界121位，是全球人均水资源最为贫乏的国家之一。
我国水 资源区域分布不平衡，水资源补给年内与年际变 化大，极易导致水旱灾害频发，用水供需矛盾不易 调和[1]32_34。
人类活动对有限水资源的不当使用 进一步加剧了水资源流失与水环境恶化。
近年来 我国森林砍伐严重，草原生态破坏加剧，水土流 失、河湖萎缩的情况十分突出。
随着经济社会的 发展，工业用水、城镇生活用水挤占了大量水资 源,且工业废水和生活污水的排放量大大增加，水 环境污染的情况不容乐观。
收稿日期：2017-04-01基金项目：河海大学中央高校业务费项目“长三角地 区环境问题的社会学研究”（2015B10814)作者简介：陈阿江（1963—），男，教授，博士生导师，从事环境社会学研究;邢一新（1987—），女，博士研究生，从事环境社会学研究。
森林生态学基础—森林与环境
第二章森林与环境森林与环境的相互作用是森林最基本的特征。
林木的生存依赖于环境，林木从周围环境中吸收生长发育必需的营养物质和能量。
因此，在不同的环境条件下，常常形成不同类型的森林。
同时，林木在生长发育过程中，又以枯枝落叶、蒸腾水分和气体交换等形式，把物质和能量归还于环境。
这种能量的转换和物质的循环，就是森林与环境相互作用的基础。
一、森林、环境的概念与类型1．森林的概念森林（forest）是指一个以木本植物为主体，包括乔木、灌木、草本植物以及动物、微生物等其它生物，占有相当大的空间，并显著影响周围环境的生物群落复合体。
它是地球上主要的植被类型之一。
2．环境的概念环境（environment）是指生物（个体或群体）生活空间的外界自然条件的总和，包括生物存在的空间及维持其生命活动的物质和能量。
具有相对性、主体性和动态性。
森林环境（forest environment）是指森林生活空间（包括地上空间和地下空间）外界自然条件的总和。
包括对森林有影响的种种自然环境条件以及生物有机体之间的相互作用和影响。
3．环境的类型（1）按环境的范围大小，可将环境分为宇宙环境、地球环境、区域环境、生境、微环境和体内环境。
宇宙环境（space environment）是指大气层以外的宇宙空间，也有人称之为星际环境或空间环境。
它是由广阔的宇宙空间和存在其中的各种天体及弥漫物质组成，它对地球环境产生了深刻的影响。
例如，太阳黑子的活动、月球和太阳对地球的引力作用产生的潮汐现象，直接影响着生物活动。
地球环境（global environment）是指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈，又称为全球环境。
当地球表面上第一批生物诞生时，遇到了空气、水和地表岩石的风化壳，在生物的活动下，岩石圈的表层形成了土壤圈。
大气圈的对流层、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球的生物圈的环境。
大气圈（atmosphere）是指地球表面的大气层。
森林植被变化对流域水文影响的争论
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森林削减洪峰的作用
由于媒体的广泛宣传，森林能拦蓄洪水，好像已经在人们的头脑里形成了定论。而且，国内外有许多 学者也确实在不同的条件下得出了这样的结论。特别是我国的 !..3 年大洪水之后，森林的这种作 用 更 加 引人注目。持这种观点的人认为，森林可减少洪水总量、削弱洪峰流量及推迟延长洪水的汇集时间。 据何固心 #2!%报导，在美国韦勒克河流域森林衰落前后径流量的试验表明，在暴雨量相当的情况下，森 林衰落以后洪水总量减小，但洪峰流量增大，并且是较快地出现较高洪峰。孙铁珩、裴铁璠等 #22%在辽宁东 部山区抚顺县 两 个 对 比 小 流 域 观 测 到 “ 辽 宁 .(-$ ” 暴 雨 径 流 全 过 程 。 $ 月 2(&2. 日 ， 总 降 雨 量 )(4-"00 ， 森林小流域洪峰流量比皆伐迹地小流域削减 ’(-2A，峰现时间推迟 !: ，径流历时延长 $": 。国内学者马雪 华 #!4%、 金栋梁 #$%、 张天曾 #.%、 张炳勋等 #2’%、 关君蔚 #2)%、 孙阁 #2(%、 刘昌明等 #2"%也得出相似结论。 但是，也有学者认为，森林拦蓄洪水的作用是有限的，有时甚至会起到 “ 帮凶”的作用。中野秀章 #2$% 认为，在降雨强度较小的情况下，森林对洪水的影响较大，长时间的大雨，其影响逐渐减弱，甚至接近于 零，连续性大雨雨量超过 )4400 时，森林与洪水径流已无关系。据刘志韬
#4$%
、陈 军 锋 等
#4"%
也 得 出 相 似 结 论 。
其三，森林植被的存在对年径流量基本无影响。比如在匈牙利西部阿巴拉契山坡，生长有枫树、橡树 林的集水区， 4B"? 年实施 4>’ 强度的择伐，伐区与未经采 伐 的 对 照 区 相 比 较 ， 其 径 流 量 和 洪 水 性 质 、 水 质没有发生任何变化 #>%。
森林生态系统水源涵养服务功能解析
森林生态系统水源涵养服务功能解析周佳雯;高吉喜;高志球;杨伟超【摘要】森林水源涵养功能作为森林生态系统服务的一个重要方面,在国内的研究已有数十年的历史.多数研究中将森林水源涵养功能狭义地等同于森林对降雨的拦蓄能力或对径流的调节能力,而忽略了其对各水文过程的整体性作用以及对气象和土壤因子的综合性影响.此外,在不同研究区域中,对于森林水源涵养功能的理解和研究方法往往一概而论,并未考虑研究区域的自然条件特性和社会经济特征,这使得研究结果的区域针对性不足,限制了对其进一步的应用推广.针对上述问题,在全面分析森林水源涵养的含义和特征之后,定义了不同区域的水源涵养功能内涵和主导服务,并给出了不同区域森林水源涵养功能的适宜计算方法,以期为不同区域森林水源涵养功能的全面提升和水源涵养林生态修复工程提供科学依据.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】8页(P1679-1686)【关键词】水源涵养;区域;主导服务【作者】周佳雯;高吉喜;高志球;杨伟超【作者单位】南京信息工程大学应用气象学院,南京210044;环境保护部南京环境科学研究所,南京210042;南京信息工程大学气象与气象灾害协同创新中心,南京210044;南京信息工程大学气象与气象灾害协同创新中心,南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,南京210044【正文语种】中文森林生态系统水源涵养功能是森林生态系统服务的重要组成部分,是森林与水的相互作用在生态系统服务领域的集中体现。
在现有研究中,狭义的森林水源涵养功能一般指森林拦蓄降水或调节径流的能力,而广义的森林水源涵养功能则体现在森林各结构层次在各水文过程中的作用[1],在森林水源涵养功能的具体效应主要包括森林产水、净水、拦洪、补枯等方面。
现有研究中,无论是狭义还是广义,均将森林水源涵养视为森林与的水这一单一生态因子间的相互作用,忽略了森林水文过程对其他生态因子的间接影响。
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水源平衡型(小乔木)
水源消耗型(大乔木、人工草地)
香水河小流域植被变化的径流影响
• 草地变森林强烈减水 ➢ 湿润年：213 mm (38％)； ➢ 干旱年： 93 mm (86％) ➢ 森林覆盖率增10％减15.8 mm
• 立地差异的径流影响约占总影响一半，选择合适立地造林利于少减水
泾河流域产流随森林增加而减少
年径流系数 (%)
年径流系数f (%)
25 20 15 10
5 0
200
y = -0.0231x + 18.195 R2 = 0.3514 P<0.01
300
400
500
600
700
年降水量 (mm)
25
y = -0.0554x + 8.6976
R2 = 0.3134 P<0.01
20
15
10
5
0
0
国家基金：重点3项； 面上7项；重大课题1 项 973课题：1项 科技支撑计划、研发 计划、宁夏地方项目 多项
7
培养了大量的人才
第一名森林水文博士：熊伟博士 在坐的有多位专家、学者是从六盘山走出来的，在 六盘山完成了他们的学位论文： 杜阿朋、刘延惠、张淑兰、李振华、曹恭祥、刘泽 彬、韩新生、……坐
干旱缺水区森林与水的关系
- 以黄土高原六盘山地区为例
报告人：中国林科院 森林生态环境与保护研究所 森林水文与流域管理学科组
汇报人：于澎涛
汇报内容
1.研究背景 2.干旱缺水区林水关系 3.林水协调管理 4.未来研究重点
干旱缺水区—水分限制
多年平均年降水量等值线图
25mm
50mm
200mm
400mm 800mm
六盘山不同密度和林龄时的华北落叶松人工林叶面积指数
密度 (株/ha) LAI (t=10年) LAI (t=20年) LAI (t=30年)
500 1.48 2.36 3.16
20
40
60
80
100
森林覆盖率(%)
需确定由水分决定的植被承载力
• 确定LAI为基本指标，与实用的密度相比，科学性高，但普 适性不足
• LAI与林木蒸腾、林地蒸散、冠层截持、产流等紧密相关， 是联结植被结构与水文过程的关键参数；通用性强
叠叠沟华北落叶松林冠LAI坡位变化
计算了叠叠沟典型立地和坡面的植被承载力
➢ 基于蒸散=降水的平衡
➢ 建立由生长季（4-10月）降雨量（p，mm）计算植被承载力的关系式
➢ 阴坡华北落叶松林：LAI树=exp((0.7731×P–186.12)/146.46)
➢ 阳坡草地：
LAI草=exp((0.5112×P–345.93)/227.89)
➢ 考虑坡面水分再分配时：
➢ 阴坡落叶松，从坡顶1.45升到坡中4.83后稳定在3.0-3.3
3-6
2.85
3-5
4.83
3-4
3.33
3-3
3.06
3-2
3.பைடு நூலகம்8
3-1
3.26
阴坡
为便于应用，把LAI表示的承载力换算为林木密度
六盘山华北落叶松林
( ) LAI
=
0.7298 N 0.27 1 + 13.46 e−0.114t
0.581
LAI = 叶面积指数 N = 林木密度（株/公顷） t = 林龄（年）
2000mm 湿润区和农业区
降雨量由东南向西北递减
干旱缺水区
• 水资源短缺：降水少是根本
• 水矛盾突出：
领域之间：生态、生产、生活….. 上下游之间 区域之间 国家之间
4
干旱缺水区的林水矛盾
⚫ 矛盾十分尖锐，出现一系列的问题，如：
土壤干化，径流减少 造林成功率低，小老头树，……
⚫ 环境恶劣，侵蚀严重，需增加植被
➢ 阳坡草地，从坡顶0.37升到坡中0.66后基本稳定
➢ 与实测接近，比较合理
叶面积指数
样地编号
1-9 0.37
1-8 0.64
阳坡
1-7 0.61
1-6 0.65
1-5 0.66
1-4 0.55
1-3 0.66
1-2 0.68
1-1 0.62
样地编号
叶面积指数
3-9
1.45
3-8
5.67
3-7
3.26
干流上游年降水50年内轻微减少，但径流量显著减少
径流深 runoff （mm）
SWIM模拟不同植被年蒸散及产水量
1997-2003年均产流：天然草地
250
154>灌丛79>乔林76=农田76>
200
人工草地58 mm
150
1954-1960 1981-1997
1961-1971 1998-2005
1972-1980
5
新时代新形势新要求：
• 十九大：山水林田湖草生命共同体综合治理 • 国家自然资源部→国家林业和草原局，将资源的部门管理
转向生态系统管理模式，统一行使利用和保护职权，使统筹山水林 田湖草的保护利用变得可行
干旱缺水区的森林水文研究：
•掌握林水作用机制 •协调林水矛盾 •服务国家生态环境建设
六盘山
•黄土高原水源地 •林水关系敏感、 典型 •林业生态网络台 站 •自2000，连续观 测 •约30个项目：
0.63
0.54
1.08
0.99
0.87
0.95
1.02
1.10
1.10
0.20 0.00
阳坡草地 半阴坡草地
人工苜蓿
沙棘*
沙棘
山桃林陡坡阴坡落叶松缓坡坡脚落叶松 落叶松人工林
样地及其植被
宁夏固原叠叠沟生长季蒸散/降水比例 自然草地 < 灌丛 < 小乔木林 < 人工草地 < 大乔木林
径流生产型(草灌)
六盘山是森林生态水文学者的摇篮
8
研究特色
科学问题：
林-水 如何相互作用？ 技术问题： 林-水 如何协调管理？
关键
结构：影响过程
理 论
格局：空间差异
技
森 林 植
水 资
过程：揭示本质
术
被
源
耦合：再现整体
尺度：服务实际
对干旱缺水区林水关系 一些认识
10
500
土壤侵蚀量(t/km -2)
地表覆盖良好会减少侵蚀， 400
100
泾河干流上游各年段的 年面水量与径流深关系
50
0 300 400 500 600 700 800 900 降水 precipitation (mm)
黄土区域流域年径流系数 随年降水量增加而降低 随森林覆盖率增加而降低
➢ 造林影响超过了降水 ➢ 林地与非林地相比，年径
流从39 减到16 mm，降低 了23 mm（58%）
300
一般需70%以上
200
y = 1429.8e-0.0462x R2 = 0.9847
100
0
0
20
40
60
80
100
植被覆盖度(%)
植被覆盖度与侵蚀量的关系（据陕西省澄城水保站）
森林样地耗水 多于灌草
叠叠沟造林年减 径流: 50-100 mm
蒸散与降水比值 ET/P
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40