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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