北京北部山區(qū)側(cè)柏林冠對降雨特性的影響研究

孫豐賓 張展碩 喬林 余新曉

摘 要：林冠對降雨雨滴的匯聚與分散影響林下雨滴的質(zhì)量和動能。定義一個新的指標(biāo)“雨滴聚散比”來描述林冠對雨滴匯聚能力的大小，通過量化有多少個林外小雨滴匯聚成１ 個林內(nèi)大雨滴來研究不同降雨強度和降雨量條件下，北京西山林場樣地林冠對雨滴的匯聚作用。研究結(jié)果表明：降雨出現(xiàn)在側(cè)柏林時，林內(nèi)穿透雨量占林外總降雨量的比例最大，其次為林冠截留量，最后為樹干莖流量。小徑級雨滴（＜１ ｍｍ）對林內(nèi)外降雨量的貢獻率始終最大，大徑級雨滴（＞３ ｍｍ）對林內(nèi)外降雨強度的貢獻率始終最低。雨滴聚散比曲線在不同雨強條件下呈單峰變化趨勢，在不同雨量條件下則呈雙峰變化趨勢。在雨強為２．２０ ｍｍ／ ｈ 時，雨滴聚散比為９，即林外９ 個小雨滴轉(zhuǎn)化為１ 個林內(nèi)大雨滴。北京北部山區(qū)側(cè)柏林冠對降雨雨滴主要起匯聚作用，其匯聚能力大小隨降雨強度呈單峰變化趨勢，隨降雨量呈雙峰變化趨勢。

關(guān)鍵詞：雨滴匯聚速率；截留；植被冠層；降雨特性

中國分類號：Ｓ７１５ 文獻標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．００５

引用格式：孫豐賓，張展碩，喬林，等．北京北部山區(qū)側(cè)柏林冠對降雨特性的影響研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１２）：２５－３０．

植被冠層作為森林降雨所到達的第一個作用層，直接影響森林降雨的再分配作用［１－３］ 。當(dāng)降水到達樹冠時，有一部分會沿著樹干流下來，這部分被稱為樹干莖流；有一部分雨水被植被冠層攔截，在其表面張力的作用下停留在冠層表面，而后隨著蒸發(fā)返回至大氣中，被稱為林冠截留［４］ ；還有一部分降雨直接穿越林冠到達地表，稱為自由穿透雨，未能直接穿越林冠的雨滴則主要表現(xiàn)為經(jīng)過冠層累積形成新的大雨滴或是被冠層撞擊分散后形成無數(shù)小雨滴，而后掉落至地表，這部分稱為滴落穿透雨，兩者合稱為林內(nèi)降雨。這種由冠層對降雨的再分配作用，會對雨滴大小分布、降落速度以及雨滴動能產(chǎn)生影響，從而進一步影響林下土壤被擊濺侵蝕程度［５－８］ 。