北京北部山区侧柏林冠对降雨特性的影响研究

孙丰宾 张展硕 乔林 余新晓

摘 要：林冠对降雨雨滴的汇聚与分散影响林下雨滴的质量和动能。定义一个新的指标“雨滴聚散比”来描述林冠对雨滴汇聚能力的大小，通过量化有多少个林外小雨滴汇聚成１ 个林内大雨滴来研究不同降雨强度和降雨量条件下，北京西山林场样地林冠对雨滴的汇聚作用。研究结果表明：降雨出现在侧柏林时，林内穿透雨量占林外总降雨量的比例最大，其次为林冠截留量，最后为树干茎流量。小径级雨滴（＜１ ｍｍ）对林内外降雨量的贡献率始终最大，大径级雨滴（＞３ ｍｍ）对林内外降雨强度的贡献率始终最低。雨滴聚散比曲线在不同雨强条件下呈单峰变化趋势，在不同雨量条件下则呈双峰变化趋势。在雨强为２．２０ ｍｍ／ ｈ 时，雨滴聚散比为９，即林外９ 个小雨滴转化为１ 个林内大雨滴。北京北部山区侧柏林冠对降雨雨滴主要起汇聚作用，其汇聚能力大小随降雨强度呈单峰变化趋势，随降雨量呈双峰变化趋势。

关键词：雨滴汇聚速率；截留；植被冠层；降雨特性

中国分类号：Ｓ７１５ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．００５

引用格式：孙丰宾，张展硕，乔林，等．北京北部山区侧柏林冠对降雨特性的影响研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１２）：２５－３０．

植被冠层作为森林降雨所到达的第一个作用层，直接影响森林降雨的再分配作用［１－３］ 。当降水到达树冠时，有一部分会沿着树干流下来，这部分被称为树干茎流；有一部分雨水被植被冠层拦截，在其表面张力的作用下停留在冠层表面，而后随着蒸发返回至大气中，被称为林冠截留［４］ ；还有一部分降雨直接穿越林冠到达地表，称为自由穿透雨，未能直接穿越林冠的雨滴则主要表现为经过冠层累积形成新的大雨滴或是被冠层撞击分散后形成无数小雨滴，而后掉落至地表，这部分称为滴落穿透雨，两者合称为林内降雨。这种由冠层对降雨的再分配作用，会对雨滴大小分布、降落速度以及雨滴动能产生影响，从而进一步影响林下土壤被击溅侵蚀程度［５－８］ 。