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本文以大兴安岭北部山地樟子松天然林为研究对象,基于漠河森林生态站的樟子松固定观测样地,对其林冠层截留分配、枯落物层持水、土壤层蓄水、林冠蒸腾和林地蒸发等水文过程进行了定位观测,揭示了樟子松天然林生态水文过程变化规律,为森林生态水文效益评价和森林植被与水资源管理协调发展提供科学的理论依据。研究主要内容如下:(1)樟子松天然林平均林冠截留率为22.08±5.51%,与大气降雨呈对数关系。林内雨占大气降雨77.12±5.70%,与大气降雨存在显著的直线关系。树干径流量占同期大气降雨量的0.80%,树干径流量有随树干径级的增大而呈增加的趋势。应用修正的Gash模型模拟2013年大兴安岭樟子松林的林冠截留量,其模拟值低于实测值7.24 mm,相对误差为7.97%,能够较好的模拟樟子松林的林冠截留量。(2)樟子松天然林0-30 cm土层土壤含水量季节变化趋势随降水特征具有明显的季节性变化。土壤水分剖面垂直分布特征为:土壤水分利用深度约为30 cm,此深度以上土壤含水量变化较为剧烈。樟子松天然林林地单位面积平均蓄水量为1183.99±212.98t/hm2。樟子松天然林内土层普遍较薄,且30 cm以下多为石粒片岩,植物的根系大都集中在0-30 cm土层中。(3)林冠蒸腾是樟子松天然林水分耗散的主要途径之一,其蒸发量占2013年整个生长季降雨总量的44.52%,其蒸腾耗水速率为1.31 mm/d。樟子松树干液流的启动时间在早上5:00左右,树干液流最大值、平均值以及日通量值均以晴天为最高,雨天最低。夜间液流通量占全天液流通量的比例不足10%。随着樟子松样树径级的减小,液流宽度范围变窄。液流密度日峰值、日通量及平均值均有:大径级>中径级>小径级。相关分析表明,影响樟子松树干液流密度的主要环境因子为太阳辐射,其次为蒸汽压亏缺、空气温度和空气相对湿度,最后为风速、20 cm土壤温度和土壤含水率。(4)生长季内林地蒸发耗水量占2013年降雨总量的19.27%。林地蒸发量日变化无论有无灌木和枯落物均呈先增加后减小的趋势,随着季节的变化,日出时间的提早,蒸发量到达峰值的时间有所提前。在枯落物和灌木同时存在的自然情况下相比较仅有枯落物和裸土状态更能够起到保水作用。相关分析的结果表明:影响樟子松林地蒸发的主要环境因子为饱和水汽压、土壤温度以及太阳辐射。(5)水量平衡分析表明,不同月份间有水分亏缺的情况,但樟子松天然林在2013年生长季内能达到水量平衡,未出现消耗地下水的情况,且有31.12 mm的降雨盈余,能够对河川径流起到补充作用。水量平衡各分量所占比例为:林冠截留(20.23%)、枯落物截持(8.71%)、林冠蒸腾(44.52%)、林地蒸发(19.27%)、土壤蓄水(0.34%)、渗漏及地下径流(6.93%)。(6)随着气候变化进行,蒸发散与降雨量将出现不平衡现象,且随着时间的推移,降水和蒸发散之间的矛盾将更加尖锐,对山地樟子松的生长及生存产生不利影响。由于山地樟子松林的蒸散发(84.02%)能力较强,因此,从涵养水源来讲,山地樟子松林的发展对于河川径流的贡献有着减小的作用;从山地樟子松天然林自身来讲,气候的变暖,将使其由于较高的蒸发散而出现水分亏缺的可能,从而使其种群分布出现北移的可能。探索利用最佳的森林经营手段来减小林分的蒸发散,来维持大兴安岭北部森林生态系统的可持续发展,是今后研究的一个重要突破点。