森林資源及其水文功能課件

森林資源及其水文功能森林資源及其水文功能1內(nèi)容

1.森林資源

2.森林水文功能內(nèi)容1.森林資源21.森林資源1.1基本概念森林：森林是以喬木為主體、郁閉度大于0.3的植物群落與其環(huán)境相互作用而形成的生態(tài)系統(tǒng)。它是一種植被類型，屬于植被范疇。森林的分類：天然林(自然發(fā)生形成的森林，包括原始林和次生林)人工林(人工方式形成的森林，如直播造林、直苗造林、飛播造林等)天然林與人工林相比具有以下特征:(1)種類豐富；(2)層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜；(3)功能完善，對生態(tài)平衡的貢獻(xiàn)大；(4)生命周期和演替系列長1.森林資源1.1基本概念31.森林資源1.1基本概念森林的分類：針葉林(以針葉樹為建群種的森林)；闊葉林(由闊葉樹組成的森林)；混交林(由針葉樹和闊葉樹組成的森林)。1.森林資源1.1基本概念41.森林資源1.1基本概念森林的分類：熱帶森林；溫帶森林；寒帶森林。1.森林資源1.1基本概念51.森林資源1.1基本概念森林生態(tài)系統(tǒng)：由森林植被與其環(huán)境相互作用而形成的復(fù)合有機(jī)體。森林資源：可供人類利用的森林，屬于資源范疇。

1.森林資源1.1基本概念61.森林資源問題1：森林、森林生態(tài)系統(tǒng)和森林資源三者間的關(guān)系？森林＝森林生態(tài)系統(tǒng)＝森林資源

1.森林資源問題1：71.森林資源1.2森林資源概況1.森林資源1.2森林資源概況8森林資源及其水文功能ppt課件9長江上游天然林面積和蓄積量隨時間的變化長江上游天然林面積和蓄積量隨時間的變化10金沙江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化金沙江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化11岷沱江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化岷沱江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化12嘉陵江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化嘉陵江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化13烏江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化烏江流域天然林面積和蓄積量隨時間的變化14干流區(qū)天然林面積和蓄積量隨時間的變化干流區(qū)天然林面積和蓄積量隨時間的變化151.森林資源1.3森林資源價值1.森林資源1.3森林資源價值16森林資源及其水文功能ppt課件17中國森林的經(jīng)濟(jì)價值陳仲新和張新時(2000)的估價為：15434

×108元侯元兆等(1995)的估價為：130000

×108元以上兩項(xiàng)研究結(jié)果表明：前者僅為后者的1/8!?中國森林的經(jīng)濟(jì)價值陳仲新和張新時(2000)的估價為：1518森林資源及其水文功能

1.森林資源

?

2.森林水文功能森林資源及其水文功能1.森林資源192.森林水文功能2.1水文過程

2.森林水文功能2.1水文過程20森林水文學(xué)的定義森林水文學(xué)是研究森林生態(tài)系統(tǒng)對水分循環(huán)和環(huán)境影響(包括對土壤侵蝕、水質(zhì)和小氣候等的影響)的科學(xué)。它是水文學(xué)的一個分支，是森林生態(tài)學(xué)與水文學(xué)相結(jié)合而形成的一門學(xué)科。森林水文學(xué)的定義森林水文學(xué)是研究森林生態(tài)系統(tǒng)對水分循環(huán)和環(huán)境21森林水文學(xué)簡史森林水文學(xué)早期起源于人們對森林與水關(guān)系的觀察和了解，如消洪補(bǔ)枯。公元3－4世紀(jì)，古希臘人就觀察到了樹木與水文的關(guān)系；中國對森林與水文關(guān)系的認(rèn)識可以追溯到2000多年以前(李文華等,2001)。盡管如此，但系統(tǒng)研究森林水文過程的歷史相對較短，國外對森林水文效應(yīng)的科學(xué)研究可追溯到17世紀(jì)，而國內(nèi)對這一領(lǐng)域的科學(xué)研究始于1924年(李文華等,2001)。隨著研究手段的日新月異，森林水文學(xué)研究已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。森林水文學(xué)簡史森林水文學(xué)早期起源于人們對森林與水關(guān)系的觀察和22森林資源及其水文功能ppt課件232.森林水文功能問題2“林外下大雨林內(nèi)下小雨”這種說法對嗎？

2.森林水文功能問題2242.森林水文功能2.2水文功能定量化的計(jì)算方法

2.森林水文功能2.2水文功能定量化的計(jì)算方法25某一時段內(nèi)的區(qū)域水量平衡方程：P=R+E+

g

V

式中：P－降水量，m3;R－河川徑流，m3;E－蒸散量，m3;

g－地下潛流量，m3;

V－某一時段區(qū)域內(nèi)蓄水變量，m3。某一時段內(nèi)的區(qū)域水量平衡方程：P=26月截留量：

是指某區(qū)域森林林冠在某個月內(nèi)截留降水的數(shù)量，用公式表示為：Ai=A×Pi×Ii

×10000式中：Ai為某區(qū)域森林在第i個月截留的降水量(m3)，A為該區(qū)域森林面積(hm2)，Pi為該區(qū)域第i個月降水量(mm)，Ii為第i個月森林林冠截留率(%)。

月截留量：是指某區(qū)域森林林冠在某個月內(nèi)截留降水的數(shù)量，27森林資源及其水文功能ppt課件28一次性水源涵養(yǎng)效益

是指森林土壤蓄水量和地表層持水量之和，用公式表示為：V=Vws+Vwg

式中：V為森林水源涵養(yǎng)總效益，Vws為森林土壤蓄水量，Vwg為地表層持水量。一次性水源涵養(yǎng)效益是指森林土壤蓄水量和地表層持水量之和，用29森林資源及其水文功能ppt課件30森林土壤蓄水量是指森林土壤含蓄水分的潛力，用公式表示為：Vws=10000×Pn

×D×A式中：Vws為森林土壤蓄水量(m3)，Pn為森林土壤非毛管孔隙度(%)，D為土層深度(m)，A為森林面積(hm2)。森林土壤蓄水量是指森林土壤含蓄水分的潛力，用公式表示為：31森林地表層持水量是指森林地表層含蓄水分潛力，用公式表示為：

Vwg

=L

×C×A式中：Vwg為天然林地表層持水量(m3)，L為地表物積累量(t.hm-2)，C為地表物最大持水量(%)，A為天然林面積(hm2)。森林地表層持水量是指森林地表層含蓄水分潛力，用公式表示為：32年水源涵養(yǎng)效益

是指森林在一年之內(nèi)累積含蓄水分的潛在能力，用公式表示為：Vwa

=P

×A×(1-Ii)

×10000

1000式中：Vwa為某區(qū)域天然林水源涵養(yǎng)效益(m3.a-1)，P為該區(qū)域年降水量(mm)，A為天然林面積(hm2)，Ii為天然林林冠截留率(%)。年水源涵養(yǎng)效益是指森林在一年之內(nèi)累積含蓄水分的潛在能力，用33森林資源及其水文功能ppt課件34水土保持效益是指由于森林的存在而使林區(qū)土壤免被侵蝕的潛力，常常通過測定森林林地和無林地土壤年侵蝕模數(shù)來計(jì)算，用公式表示為：Vs=A×(M0-Mf)式中：Vs為某區(qū)域天然林年保土效益(t.a-1)，A為天然林面積(hm2)，M0和Mf為分別為無天然林土壤侵蝕模數(shù)和天然林土壤侵蝕模數(shù)(t.hm-2.a-1)。水土保持效益是指由于森林的存在而使林區(qū)土壤免被侵蝕的潛力，常35長江上游干支流天然林年保持土壤隨時間的變化（億噸）長江上游干支流天然林年保持土壤隨時間的變化（億噸）36土壤水庫蓄水容量又稱土壤水庫總庫容，是指森林土壤的全蓄水量或飽和持水量，用公式表示為：Vws=10000×P

×D×A

式中：Vws為森林土壤總庫容(m3)，P為森林土壤總孔隙度(%)，D為土層深度(m)，A為森林面積(hm2)。土壤水庫蓄水容量又稱土壤水庫總庫容，是指森林土壤的全蓄水量或37長江上游干支流土壤水庫總庫容隨時間的變化長江上游干支流土壤水庫總庫容隨時間的變化38流域涵養(yǎng)指數(shù)(

)

是指某個流域中植被涵養(yǎng)水分的實(shí)際能力，用公式表示為：

=Q枯/Q年式中：Q枯和Q年分別為最枯月平均流量和年平均流量。流域涵養(yǎng)指數(shù)()是指某個流域中植被涵養(yǎng)水分的實(shí)際能力，用39

流域地下水年出流量(Wg)是指在一年內(nèi)某個流域中補(bǔ)充到河川徑流的壤中流量，用公式表示為：Wg=0.315×(1+

)/2×Q年(108m3)式中：

和Q年分別為流域涵養(yǎng)指數(shù)和年平均流量。流域地下水年出流量(Wg)是指在一年內(nèi)某個流域中補(bǔ)充到河川40改良土壤效益是指森林通過凋落物回歸土壤而提高土壤肥力的潛力，常常通過測定某區(qū)域土壤養(yǎng)分含量和年保土量來計(jì)算森林的改良土壤效益，用公式表示為：Vf=Vs×(P1+P2+…+Pn)

式中：Vf為某區(qū)域森林保肥效益(t.a-1)，Vs為某區(qū)域森林年保土量(t.a-1)，Pn為各類養(yǎng)分含量(%)。改良土壤效益是指森林通過凋落物回歸土壤而提高土壤肥力的潛力，41長江上游干支流天然林年保持有機(jī)質(zhì)隨時間的變化（億噸）長江上游干支流天然林年保持有機(jī)質(zhì)隨時間的變化（億噸）42水源涵養(yǎng)和水土保持概念水源涵養(yǎng)是指森林涵蓄大氣水分和補(bǔ)充地下水調(diào)節(jié)河川徑流的功能。水土保持是指森林通過喬木、灌木、地被物及龐大的根系削弱雨水沖擊，增強(qiáng)土壤抗沖性，提高土壤抗侵蝕能力，從而減少土壤流失的功能。水源涵養(yǎng)和水土保持概念水源涵養(yǎng)是指森林涵蓄大氣水分和補(bǔ)充地下432.3長江上游天然林水文功能

2.3.1流域氣象特征2.3長江上游天然林水文功能2.3.1流域氣象特征44天然林變化與年降水量變化的相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游--金沙江--岷沱江--嘉陵江--烏江--干流--天然林變化與年降水量變化的相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游--金45天然林變化與年降水量變幅的關(guān)系天然林變化與年降水量變幅的關(guān)系46天然林變化與年日照變化的相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游0.625**0.694**金沙江--岷沱江0.530**0.632**嘉陵江0.594**0.610**烏江-0.763**干流-0.744**天然林變化與年日照變化的相關(guān)性面積變化蓄積量變化上游0.6247天然林變化與年日照變幅的關(guān)系天然林變化與年日照變幅