岩溶地区常绿阔叶林植物形态特征对降雨截留-动能的影响

摘要

贵州属于典型的岩溶地区，地带性植被类型为亚热带常绿阔叶林。本文从个体水平出发，研究植物形态特征对降雨截留-动能的影响。采用CI-203叶面积测量仪、LAI-2000冠层分析仪测定植物叶片和树冠形态特征。采用枝叶吸附水法测定植物枝叶吸附水效应，螺旋槽法测定树干茎流，雨量筒法测定林内穿透水，色斑法测定降雨雨滴，进行人工模拟降雨实验。通过描述统计、相关分析、回归分析等方法分析植物形态特征与降雨截留-动能效应之间的关系，进行水土流失调控植物筛选探索，研究调控降雨截留和动能削减的植物学机理，为水土流失调控、石漠化治理、生态环境建设提供依据。主要结果如下：
　　（1）116种植物中叶面积最大值为137.75cm2，最小值为3.02cm2，平均值为29.02cm2；总叶面积最大值为3695.36cm2，最小值为231.92cm2，平均值为900.01cm2；上表面吸附率最大值为35.03％，最小值为4.25％，平均值为15.03％；吸附率最高达到69.73％，最低为7.85％，平均值为24.24％。常绿植物吸附效能最强为枇杷，最弱为润楠；落叶植物吸附效能最强为来江藤，最弱为乌桕。
　　（2）植物生长量与植物冠层的枝叶面积之间具有线性相关，研究植物枝叶表面的系列形态特征能够表征物种之间的差异，也能够评价形态特征对降水的截留作用的影响。不同生活型、不同叶片质地、叶片有无表皮毛对植物截留能力有较大的影响。常绿、叶片革质、叶面无表皮毛树种截留能力较弱。吸附率（％）大小顺序为：有表皮毛树种（35.93）＞落叶树种（28.41）＞纸质叶片树种（28.40）＞革质叶片树种（21.21）＞常绿树种（21.19）＞无表皮毛树种（19.60）。
　　（3）不同树种树冠截留量、林内穿透雨量、树干茎流量与降雨雨强线性相关。女贞、云南紫荆、椤木石楠、香樟四种树种各雨强下的平均树冠截留率分别为：12.69％、19.63％、17.73％、14.39％，云南紫荆最高；平均林内穿透率为：71.79％、69.77％、65.73％、83.17％，香樟最高；平均树干茎流率为：15.53％、10.60％、16.54％、2.44％，椤木石楠最高。
　　（4）不同树种雨滴中数直径与降雨雨强之间关系变化不大，将某一树种的所有林冠降雨雨滴，不分降雨强度地混合在一起，作为一次综合观测得出的不同树种的林冠降雨雨滴中数值为：云南紫荆（5.56mm）＞椤木石楠（4.81mm）=香樟（4.81mm）＞女贞（4.77mm）＞林外降雨（1.009mm）。
　　四种树种不同树枝高度下的降雨雨滴动能不随降雨雨强变化而变化；一定高度范围内，随树枝高度的增加降雨雨滴动能增大，二者之间存在线性正相关；树冠下降雨雨滴动能均较林外降雨为高，增大58％到190.77％。将所有雨滴不分降雨雨强和枝下高度混合，用雨滴终点速度测定树冠下降雨动能为：云南紫荆（39.11J.m-2.mm-1）＞香樟（38.06J.m-2.mm-1）＞女贞（37.91J.m-2.mm-1）＞椤木石楠（37.53J.m-2.mm-1）＞林外降雨（8.23J.m-2.mm-1）。
　　（5）叶面积(Area)、叶片形状因子(Factor)、叶面积指数（LAI）、平均叶倾角（MTA）、无截取散射（DIFN）等指标能够很好的描述植物冠层的特征，体现物种之间以及不同个体之间的差异，从个体植物学水平进行植被调控水文功能的作用评价。而且，这些指标是用先进仪器测定，测定速度快，精度高。建议应在植被调控水文功能和水土流失的相关研究过程中广泛应用。

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中文摘要

英文摘要

1 前 言

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

2 实验地概况、研究内容及方法

2.1 实验地概况

2.2 研究内容及方法

2.3 技术路线

3 结果与分析

3.1 植物形态特征对枝叶吸附水效应的影响

3.2 雨滴直径率定结果与分析

3.3 人工模拟降雨实验

4 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

致谢

参考文献

附 录

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