北京北部山區側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量和動能。定義一個新的指標“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。研究結果表明：降雨出現在側柏林時，林內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）對林內外降雨量的貢獻率始終最大，大徑級雨滴（＞３ ｍｍ）對林內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 個小雨滴轉化為１ 個林內大雨滴。北京北部山區側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．北京北部山區側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為經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生影響，從而進一步影響林下土壤被擊濺侵蝕程度［５－８］ 。