森林對水文形成過程的影響分析論文
1 森林地理特征和水文特征。
1. 1 森林地理特征。
阿爾山隸屬于內(nèi)蒙古興安盟市，地處大興安嶺脊背中段，東鄰呼倫貝爾，西與蒙古接壤，南至興安盟科右前旗，北達(dá)鄂溫克自治旗和新巴爾虎左旗，被科爾沁、錫林郭勒、呼倫貝爾和蒙古 4 大草原環(huán)抱。東西長140 多 km,南北長 110 多 km.總面積 7 400 多 km2,是苗族、漢族、回族、滿族、蒙古族等十幾個民族的聚居地。它位于東經(jīng) 119° ~121°和北緯 46° ~47°之間，平均海拔 1 000 多 m,是中國緯度最高的城市之一，以寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹�。這里冬季漫長，沒有夏季，常年寒冷潮濕，年平均氣溫在零下 3. 3℃左右，年平均降水量為 448. 6 mm 左右。
1. 2 森林水文特征。
大興安嶺阿爾山是一個火山群，火山活動造就了阿爾山舉世罕見的礦泉區(qū)域，并且這里具有豐富的堰塞湖、天池和火山溫泉，為阿爾山森林植被生長提供了豐富的水資源，是我國著名的旅游勝地。而大興安嶺境內(nèi)河流縱橫，流域面積廣闊，主要有盤古河、甘河、多布庫爾河等，位于嫩江和黑龍江兩大河流源頭。整個大興安嶺水資源總儲量將近 161 億 m3,地表水約 156億 m3,由于大興安嶺森林面積廣闊，其中大部分地表水位于森林之中，對該地區(qū)水文的形成過程產(chǎn)生了巨大的影響。
2 森林對水文形成過程的影響。
2. 1 降水對水文過程的影響。
根據(jù)對大興安嶺阿爾山森林降水多年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，阿爾山森林月降水量存在較大差異，整體分布情況為 1 ~3 月降雨或降雪量偏小，4 月中下旬 ~ 5 月冰雪開始融化，6 月降雨量急劇增加，至 7 月份達(dá)到 1年之中的高峰期，8 月份降雨量雖有所下降，但也是 1 年 12個月份中除 7 月之外最多的 1 個月份，9 月份之后降雨量迅速減少，11 月與 12 月降雪量處于較低水平，1月與 2 月是降水量最低的 2 個月份。
從理論層面分析，森林對垂直降雨具有一定影響，以垂直方式降落的雨水會首先落在樹木的枝、干、葉等表面上，因受到樹木表面重力與張力的均衡而被吸附在其上。隨著降雨量的持續(xù)增加，樹木表面的重力與張力會逐漸失去平衡，導(dǎo)致積蓄在樹木表面上的水一部分蒸發(fā)到大氣之中，一部分受風(fēng)力等作用滴落至地面，一部分從縫隙中穿過直接降落到地面，也有一部分從樹葉流入枝干，從枝干流入地面。在這一降水過程中，降水初始階段在森林中形成的是林冠滴雨量，后期隨著降雨的持續(xù)逐漸轉(zhuǎn)變成樹干流雨量。由于森林樹木表面積蓄了大量的雨水，所以很多時候即使外界降雨停止，森林內(nèi)可能還在以滴落的方式降雨。通常人們將林冠滴雨量和林冠直落雨量之和作為森林內(nèi)總的降雨量。由此可見，森林對降雨，尤其是垂直降雨所發(fā)揮的截持作用，對減小雨滴對地表的.沖擊、緩解地表水土流失，降低洪水對地面產(chǎn)生的影響等都具有重要的作用。而樹冠層作為降雨在森林中作用的第一個層面，其對降雨的分配會直接影響到地表水文的形成過程和作用過程，以及水分在森林生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)。
2. 2 森林枯落物對水文過程的影響。
阿爾山橫跨大興安嶺西南山麓，森林枯落物儲量總體豐富，其中蒙古櫟木枯落物層厚度位居第一，未分解枯落物層厚度首位為闊葉林，半分解枯落物層厚度落葉松林最高，其他樹種枯落物厚度基本相似。由于針葉林林地枯落物分解緩慢，儲量較大，而闊葉林林地枯落物分解相對較快，所以針葉林林地枯落物儲量要高于針闊混交林林地枯落物儲量。
枯落物具有一定持水能力，其持水能力的高低通常用干物質(zhì)最大持水量和最大持水率來衡量，而持水能力的大小取決于森林類型、樹木年齡、枯落物構(gòu)成和分解速率等諸多因素。根據(jù) 2013 年對大興安嶺阿爾山森林枯落物持水量測定分析總結(jié)，森林樹木枯落物最大持水量變化范圍在 92. 68 t/hm2~ 320. 14 t / hm2之間，最大持水率變化范圍在 565. 39% ~675. 26% 之間。其中落葉松林枯落物最大持水量最高，白樺林枯落物最大持水量最小，說明針葉林枯落物最大持水量要高于闊葉混交林和闊葉林枯落物最大持水量。
一般情況下，枯落物初始吸水速度較快，隨著時間的流逝吸水速率逐漸減小，24 h 后吸水達(dá)到飽和，且不管是未分解還是半分解枯落物都是在開始階段吸水速率最快，但不同的枯落物存在一定差異。林地枯落物的持水功能和攔蓄降雨功能是減緩森林地表水分流失速率，保障森林涵養(yǎng)水源作用充分發(fā)揮的一個非常重要因素，對森林水文過程具有重要的積極意義。
2. 3 土壤對水文過程的影響。
據(jù)有關(guān)勘查測定表明，大興安嶺阿爾山森林中各林型土壤最大儲水能力存在較大差異，且從土壤的儲水性能來看，無論是最大儲水量還是毛管儲水量都是蒙古櫟林地表土壤儲水能力最強(qiáng)，而有效儲水能力白樺林最強(qiáng)。林地土壤有效儲水能力的強(qiáng)弱反映了土壤對地下水文的調(diào)蓄能力。這說明森林植被對林地土壤結(jié)構(gòu)與儲水能力強(qiáng)弱具有一定的改善和調(diào)節(jié)作用，能夠有效提升土壤的儲水能力。此外，土壤所具有的入滲特性也是森林水文循環(huán)過程的一個重要組成部分。
其入滲特性好壞既會直接影響到降雨在土壤中的滲透速率和滲透量，也會影響到地表徑流量形成的大小，且土壤入滲特性越好，地表水土流失程度就越低，對森林水文過程的促進(jìn)作用也越明顯。
3 內(nèi)蒙古森林對其所在區(qū)域水文過程產(chǎn)生的影響。
內(nèi)蒙古地區(qū)森林面積位居全中國第一，境內(nèi)河流數(shù)目達(dá)上千條，包括黃河在內(nèi)，整個自治區(qū)劃分有多條水系。內(nèi)蒙古森林覆蓋面積廣泛，大部分分布在大興安嶺北部，植被豐富多樣，礦產(chǎn)資源豐富，土壤類型眾多，樹木種類繁多，降水集中在雨季，大部分區(qū)域土壤儲水能力強(qiáng)，入滲特性良好，這一系列優(yōu)越的林地條件使得其地表水文徑流量小，整體處于一個良性的循環(huán)狀態(tài)。
4 總結(jié)。
大興安嶺森林作為我國重要的林業(yè)保護(hù)區(qū)，在我國生態(tài)環(huán)境和水資源保護(hù)過程中占有重要的地位。通過林地枯落物、土壤、降水等對森林對水文過程的影響進(jìn)行全面深入研究，是自然科學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域?qū)W者的重要工作，也是當(dāng)前我國建設(shè)綠色環(huán)保生態(tài)環(huán)境的重要舉措。這對改善森林水文過程、減少水土流失等具有重要的意義，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。
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