森林对水文形成过程的影响分析论文

森林对水文形成过程的影响分析论文

1 森林地理特征和水文特征。

1. 1 森林地理特征。

阿尔山隶属于内蒙古兴安盟市，地处大兴安岭脊背中段，东邻呼伦贝尔，西与蒙古接壤，南至兴安盟科右前旗，北达鄂温克自治旗和新巴尔虎左旗，被科尔沁、锡林郭勒、呼伦贝尔和蒙古 4 大草原环抱。东西长140 多 km,南北长 110 多 km.总面积 7 400 多 km2,是苗族、汉族、回族、满族、蒙古族等十几个民族的聚居地。它位于东经 119° ~121°和北纬 46° ~47°之间，平均海拔 1 000 多 m,是中国纬度最高的城市之一，以寒温带大陆性季风气候为主。这里冬季漫长，没有夏季，常年寒冷潮湿，年平均气温在零下 3. 3℃左右，年平均降水量为 448. 6 mm 左右。

1. 2 森林水文特征。

大兴安岭阿尔山是一个火山群，火山活动造就了阿尔山举世罕见的矿泉区域，并且这里具有丰富的堰塞湖、天池和火山温泉，为阿尔山森林植被生长提供了丰富的水资源，是我国著名的旅游胜地。而大兴安岭境内河流纵横，流域面积广阔，主要有盘古河、甘河、多布库尔河等，位于嫩江和黑龙江两大河流源头。整个大兴安岭水资源总储量将近 161 亿 m3,地表水约 156亿 m3,由于大兴安岭森林面积广阔，其中大部分地表水位于森林之中，对该地区水文的形成过程产生了巨大的影响。

2 森林对水文形成过程的影响。

2. 1 降水对水文过程的影响。

根据对大兴安岭阿尔山森林降水多年数据统计显示，阿尔山森林月降水量存在较大差异，整体分布情况为 1 ~3 月降雨或降雪量偏小，4 月中下旬 ~ 5 月冰雪开始融化，6 月降雨量急剧增加，至 7 月份达到 1年之中的高峰期，8 月份降雨量虽有所下降，但也是 1 年 12个月份中除 7 月之外最多的 1 个月份，9 月份之后降雨量迅速减少，11 月与 12 月降雪量处于较低水平，1月与 2 月是降水量最低的 2 个月份。

从理论层面分析，森林对垂直降雨具有一定影响，以垂直方式降落的雨水会首先落在树木的枝、干、叶等表面上，因受到树木表面重力与张力的均衡而被吸附在其上。随着降雨量的持续增加，树木表面的重力与张力会逐渐失去平衡，导致积蓄在树木表面上的水一部分蒸发到大气之中，一部分受风力等作用滴落至地面，一部分从缝隙中穿过直接降落到地面，也有一部分从树叶流入枝干，从枝干流入地面。在这一降水过程中，降水初始阶段在森林中形成的是林冠滴雨量，后期随着降雨的持续逐渐转变成树干流雨量。由于森林树木表面积蓄了大量的雨水，所以很多时候即使外界降雨停止，森林内可能还在以滴落的方式降雨。通常人们将林冠滴雨量和林冠直落雨量之和作为森林内总的"降雨量。由此可见，森林对降雨，尤其是垂直降雨所发挥的截持作用，对减小雨滴对地表的冲击、缓解地表水土流失，降低洪水对地面产生的影响等都具有重要的作用。而树冠层作为降雨在森林中作用的第一个层面，其对降雨的分配会直接影响到地表水文的形成过程和作用过程，以及水分在森林生态系统中的循环。

2. 2 森林枯落物对水文过程的影响。

阿尔山横跨大兴安岭西南山麓，森林枯落物储量总体丰富，其中蒙古栎木枯落物层厚度位居第一，未分解枯落物层厚度首位为阔叶林，半分解枯落物层厚度落叶松林最高，其他树种枯落物厚度基本相似。由于针叶林林地枯落物分解缓慢，储量较大，而阔叶林林地枯落物分解相对较快，所以针叶林林地枯落物储量要高于针阔混交林林地枯落物储量。

枯落物具有一定持水能力，其持水能力的高低通常用干物质最大持水量和最大持水率来衡量，而持水能力的大小取决于森林类型、树木年龄、枯落物构成和分解速率等诸多因素。根据 2013 年对大兴安岭阿尔山森林枯落物持水量测定分析总结，森林树木枯落物最大持水量变化范围在 92. 68 t/hm2~ 320. 14 t / hm2之间，最大持水率变化范围在 565. 39% ~675. 26% 之间。其中落叶松林枯落物最大持水量最高，白桦林枯落物最大持水量最小，说明针叶林枯落物最大持水量要高于阔叶混交林和阔叶林枯落物最大持水量。

一般情况下，枯落物初始吸水速度较快，随着时间的流逝吸水速率逐渐减小，24 h 后吸水达到饱和，且不管是未分解还是半分解枯落物都是在开始阶段吸水速率最快，但不同的枯落物存在一定差异。林地枯落物的持水功能和拦蓄降雨功能是减缓森林地表水分流失速率，保障森林涵养水源作用充分发挥的一个非常重要因素，对森林水文过程具有重要的积极意义。

2. 3 土壤对水文过程的影响。

据有关勘查测定表明，大兴安岭阿尔山森林中各林型土壤最大储水能力存在较大差异，且从土壤的储水性能来看，无论是最大储水量还是毛管储水量都是蒙古栎林地表土壤储水能力最强，而有效储水能力白桦林最强。林地土壤有效储水能力的强弱反映了土壤对地下水文的调蓄能力。这说明森林植被对林地土壤结构与储水能力强弱具有一定的改善和调节作用，能够有效提升土壤的储水能力。此外，土壤所具有的入渗特性也是森林水文循环过程的一个重要组成部分。

其入渗特性好坏既会直接影响到降雨在土壤中的渗透速率和渗透量，也会影响到地表径流量形成的大小，且土壤入渗特性越好，地表水土流失程度就越低，对森林水文过程的促进作用也越明显。

3 内蒙古森林对其所在区域水文过程产生的影响。

内蒙古地区森林面积位居全中国第一，境内河流数目达上千条，包括黄河在内，整个自治区划分有多条水系。内蒙古森林覆盖面积广泛，大部分分布在大兴安岭北部，植被丰富多样，矿产资源丰富，土壤类型众多，树木种类繁多，降水集中在雨季，大部分区域土壤储水能力强，入渗特性良好，这一系列优越的林地条件使得其地表水文径流量小，整体处于一个良性的循环状态。

4 总结。

大兴安岭森林作为我国重要的林业保护区，在我国生态环境和水资源保护过程中占有重要的地位。通过林地枯落物、土壤、降水等对森林对水文过程的影响进行全面深入研究，是自然科学、地质等领域学者的重要工作，也是当前我国建设绿色环保生态环境的重要举措。这对改善森林水文过程、减少水土流失等具有重要的意义，符合我国可持续发展战略要求。