北京北部山區(qū)側(cè)柏林冠對(duì)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(duì)降雨雨滴的匯聚與分散影響林下雨滴的質(zhì)量和動(dòng)能。定義一個(gè)新的指標(biāo)“雨滴聚散比”來(lái)描述林冠對(duì)雨滴匯聚能力的大小，通過(guò)量化有多少個(gè)林外小雨滴匯聚成１ 個(gè)林內(nèi)大雨滴來(lái)研究不同降雨強(qiáng)度和降雨量條件下，北京西山林場(chǎng)樣地林冠對(duì)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(shí)，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(shù)干莖流量。小徑級(jí)雨滴（＜１ ｍｍ）對(duì)林內(nèi)外降雨量的貢獻(xiàn)率始終最大，大徑級(jí)雨滴（＞３ ｍｍ）對(duì)林內(nèi)外降雨強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率始終最低。雨滴聚散比曲線在不同雨強(qiáng)條件下呈單峰變化趨勢(shì)，在不同雨量條件下則呈雙峰變化趨勢(shì)。在雨強(qiáng)為２．２０ ｍｍ／ ｈ 時(shí)，雨滴聚散比為９，即林外９ 個(gè)小雨滴轉(zhuǎn)化為１ 個(gè)林內(nèi)大雨滴。北京北部山區(qū)側(cè)柏林冠對(duì)降雨雨滴主要起匯聚作用，其匯聚能力大小隨降雨強(qiáng)度呈單峰變化趨勢(shì)，隨降雨量呈雙峰變化趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：雨滴匯聚速率；截留；植被冠層；降雨特性

中國(guó)分類號(hào)：Ｓ７１５ 文獻(xiàn)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(duì)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(dá)的第一個(gè)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(dá)樹(shù)冠時(shí)，有一部分會(huì)沿著樹(shù)干流下來(lái)，這部分被稱為樹(shù)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(dá)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(guò)冠層累積形成新的大雨滴或是被冠層撞擊分散后形成無(wú)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(duì)降雨的再分配作用，會(huì)對(duì)雨滴大小分布、降落速度以及雨滴動(dòng)能產(chǎn)生影響，從而進(jìn)一步影響林下土壤被擊濺侵蝕程度［５－８］ 。