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本研究通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分(针阔混交林,常绿阔叶林,楠竹林,灌木林)所建立的标准径流小区(5×20m2)的降雨径流过程适时监测数据分析,选取2002-2004年140场降雨径流过程数据,分别按不同降雨强度等级(小雨3场,中雨47场,大雨42场,暴雨28场,大暴雨12场,特大暴雨8场)对不同林分林地坡面产流特征进行了研究,以评价其减流、缓流作用,是本文的创新之处,从而为三峡库区理水调洪型植被建设提供一定的依据。
产流量研究表明,在小雨、中雨和大雨条件下,针阔混交林产地表产流量为楠竹林的1.3-1.9倍,常绿阔叶林的1.5-2.9倍,灌木林的3-3.8倍。在暴雨和大暴雨条件下,楠竹林地表产流量为混交林的1.1-2.3倍,为灌木林的2.3-3.7倍,为常绿阔叶林的4.5-6.8倍。在特大暴条件下,楠竹林的地表产流量为针阔混交林的2.3倍,为常绿阔叶林的4.4倍,为灌木林的10倍。在各降雨条件下,常绿阔叶林的地下产流量为针阔混交林的1-3倍,为楠竹林的4-9倍,为灌木林的8-255倍。常绿阔叶林的理水调洪性能最强,楠竹林最差。
产流历时研究表明,在各种降雨强度等级下,针阔混交林的地下径流历时为(490~1355min),常绿阔叶林为(273~1132min),楠竹林为(146~443min),灌木林为(0~102min)。针阔混交林和常绿阔叶林缓解地下径流、延长出流时间作用最强。产流过程研究表明,在小雨条件下,四种林分地表径流无明显峰值,在中雨和大雨条件下,针阔混交林地表径流最大峰值为楠竹林和灌木林的1.9-2.5倍,为常绿阔叶林的1.4-2倍,在暴雨,大暴雨和特大暴雨条件下,楠竹林地表径流最大峰值远大于其它林分,为针阔混交林的1.1-1.7倍,为灌木林的1.8-2.4倍,为常绿阔叶林的2.5-3.4倍。综合来看,常绿阔叶林对径流峰值的削减作用最强,楠竹林最差。
降雨量与地表径流量和地下径流量相关关系明显,降雨量越大,各林分理水调洪能力差距越大,常绿阔叶林最强,楠竹林最差。
建立降雨与不同林分地表径流和地下径流的线性模型,通过模型可以预测各林地小区的产流量。