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森林景观中森林采伐和径流之间的关系多年来引起广泛关注和热烈探讨,既是森林景观生态学和森林水文学共同的热点和焦点之一,也是森林经营管理的重要议题。本文以大兴安岭呼玛河上游流域为研究区,利用TM数据、林相图、多年气象和水文数据,运用区域生态水文模型RHESSys(RegionalHydro-EcologicSimulationSystem)和空间直观景观模型LANDIS(ASpatiallyExplicitModelofForestLandscapeDisturbance,Management,andSuccession)联合模拟不同采伐方式下森林景观格局和径流变化,为探讨森林采伐对径流的影响提供思路和参考。
研究结论如下:
(1)RHESSys在大兴安岭呼玛河上游流域模拟月径流深结果通过拟合校验,并且提前一年开始模拟即可保证模型模拟的稳定性。
(2)采伐直接影响树种分布及其年龄结构:兴安落叶松面积比例降低、白桦面积比例增加,物种空间分布更加破碎化;两树种成熟林面积比例下降,幼、中龄林面积比例增加,白桦的各龄级斑块和兴安落叶松幼龄林斑块的密度增大,聚集度降低,破碎化程度增加,景观水平上的多样性没有变化,而采伐对兴安落叶松中龄林、成熟林和景观水平上的格局没有明显影响。
(3)采伐通过改变树种及其年龄分布格局影响径流。1990年进行的10%、20%和30%的皆伐和及10%和20%的择伐使1991年总径流量出现减少趋势;随着采伐强度的增加,采伐对月径流深的影响程度增强,枯水期径流增加,丰水期径流减少;采伐强度对1991-1995年夏季累积径流没有显著影响。各个树种被100%皆伐这一极端采伐方式下,白桦和山杨伐后五年夏季累积径流增加,兴安落叶松等其他树种伐后则减少。