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第1章 绪论 1

1.1 国内外研究进展与发展趋势 1

1.1.1 森林生态系统生态水文过程发展概况 1

1.1.2 森林生态系统生态水文过程研究进展 2

1.1.3 存在问题及发展趋势 8

1.2 研究区概况 9

1.2.1 北京山区概况 9

1.2.2 妙峰山林场概况 14

1.3 研究方法 15

1.3.1 技术路线 15

1.3.2 试验地设置 16

1.3.3 典型森林生态系统样地特征 18

1.3.4 监测项目与方法 22

第2章 林冠层水文过程与功能 30

2.1 林冠截留特征 30

2.1.1 林冠层分配降雨特征 30

2.1.2 林内降雨特征 36

2.1.3 树干流特征 40

2.1.4 林冠截留模拟 43

2.2 林冠延滞降雨特征 47

2.2.1 典型场降雨林冠延滞特征 47

2.2.2 林冠延滞降雨时间与降水特征关系 49

2.3 林冠层调控雨滴动能特征 51

2.3.1 林冠对雨滴大小分布的影响 51

2.3.2 林冠对雨滴终点速度的影响 58

2.3.3 林冠对雨滴动能的影响 61

第3章 枯落物层水文过程与功能 65

3.1 枯落物储量 65

3.2 枯落物持水特征 66

3.2.1 枯落物持水过程 66

3.2.2 枯落物有效拦截量 69

3.3 枯落物层调节径流特征 70

3.3.1 枯落物阻滞径流速率 70

3.3.2 枯落物蓄水减沙特征 70

3.4 自然状态下枯落物水分动态特征 71

3.4.1 枯落物持水量动态变化过程 71

3.4.2 枯落物截持降雨特征 72

3.4.3 枯落物水分蒸发特征 77

第4章 土壤层水文过程与功能 85

4.1 土壤层水文物理特征 85

4.1.1 土壤机械组成 85

4.1.2 土壤持水特性 85

4.1.3 土壤入渗特征 89

4.1.4 土壤水分特征曲线 92

4.2 土壤水分动态变化 94

4.2.1 土壤水分时间动态变化 95

4.2.2 土壤水分垂直动态变化 97

4.2.3 土壤水分消退规律 99

4.3 土壤水分有效性 101

4.3.1 土壤水分有效性划分 101

4.3.2 生长季土壤水分有效性变化 102

第5章 植被蒸腾与土壤蒸发 103

5.1 单木蒸腾 103

5.1.1 不同天气条件下的单木蒸腾特征 103

5.1.2 不同月份的单木蒸腾特征 105

5.1.3 单木蒸腾与环境因子之间的关系 108

5.2 乔木林分蒸腾 112

5.2.1 单木到林分的蒸腾尺度转换 112

5.2.2 林分生长季蒸腾量变化特征 116

5.3 林下灌木蒸腾 117

5.3.1 灌木树种光合蒸腾耗水规律 117

5.3.2 灌木树种水分利用率 122

5.3.3 灌木树种整株耗水 123

5.3.4 典型灌木树种荆条蒸腾特征 133

5.3.5 灌木生长季蒸腾量变化特征 134

5.4 林下草本蒸腾 135

5.4.1 草本植物光合蒸腾耗水规律 135

5.4.2 草本植物水分利用率 136

5.4.3 草本植物整株耗水 136

5.5 土壤水分蒸发 138

5.5.1 不同林分土壤蒸发特征 138

5.5.2 土壤蒸发量时间动态变化 140

5.5.3 土壤蒸发的影响因子 141

第6章 生态系统水分循环与水量平衡 143

6.1 水分输入过程 143

6.1.1 大气降水 143

6.1.2 穿透雨 144

6.1.3 树干茎流 146

6.1.4 林冠截留 148

6.1.5 枯落物截持 151

6.2 水分输出过程 153

6.2.1 林木蒸腾 153

6.2.2 土壤蒸发 155

6.2.3 地表径流 158

6.2.4 土壤蓄水量变化 160

6.3 生态系统水量平衡 162

6.3.1 不同林分类型水量平衡 162

6.3.2 林分结构对水量平衡的影响 169

第7章 生态系统生态水文过程模拟 172

7.1 模型简介 172

7.2 模型率定与检验 175

7.2.1 参数率定 175

7.2.2 率定效果 178

7.2.3 模型检验 183

7.3 生态水文过程模拟 188

7.3.1 降水输入分配 188

7.3.2 蒸散耗水分配 191

7.3.3 林地坡面径流 193

7.4 不同植被类型水文过程模拟效果 195

第8章 生态需水量为导向的植被承载力研究 198

8.1 森林生态系统生态需水量模拟 198

8.2 林分结构对生态需水量的影响 199

8.2.1 林分郁闭度与叶面积指数的关系 199

8.2.2 不同林分结构的生态需水量模拟 200

8.2.3 不同林分结构的生态需水量变化 204

8.3 坡向对生态需水量的影响 205

8.4 最优植被承载力的确定 207

参考文献 210