武夷山亚热带常绿阔叶林水源涵养功能研究
一、森林水源涵养研究进展
水源涵养功能有广义和狭义之分，早期研究通常仅将水源涵养功能定义为森林拦蓄降水或调节河川径流量的功能；随着人们对森林水文作用认识的不断深入，其内涵不断丰富扩大，森林改善水质、影响降雨量等功能均被纳入森林水源涵养功能的范畴中，因此其广义定义为森林生态系统内多个水文过程及其水文效应的综合表现[1]。广义定义中不同功能的体现与其研究尺度有关，目前研究多采用广义定义。
当下研究多集中于森林中起到水源涵养作用的四个层次或对整个生态系统进行综合考量。对于乔木层，胡天然等对六种不同类型森林的林冠层截水性能、林内穿透雨量、树干径流等水文特性进行了定量研究，结果表明不同森林类型的林内雨透流率都小于50.0％，说明50.0％以上的降雨被林冠截留，林内降雨量与大气降雨量呈显著的直线正相关[2]。刘世海等通过对比53次降雨中林内雨水与裸地雨水的化学性质，认为雨水通过对树叶、花、果、枝条和树干表面尘埃等物质的淋洗、淋溶以及树叶、枝等对降雨中元素的吸收、吸附等化学调节作用，使雨水中的元素含量发生了较大变化[3]。李艳研究认为，树皮也具有较强的水源涵养功能，森林地上部分各层次水源涵养量排序为林冠层gt;树皮gt;灌木层gt;枯落物层gt;草本层[4]。对于林下植被层水源涵养能力的研究较少，主要研究认为截留能力强弱与该层生物量密切相关，同时截留雨量的大小也与植株盖度呈正比[5]。王贵霞等研究认为，草地的水源涵养量gt;黑松刺槐混交林gt;黑松纯林gt;柽柳林gt;刺槐纯林[6]。对于枯落物层，表示该层水源涵养量的三个重要因子分别为蓄积量、最大持水量与有效拦蓄量[7]。吴钦孝等研究认为，枯落物层是森林水源涵养的主要作用层，该层除去与其他三层相同的拦蓄降水以外，还具有吸收和阻延地表径流, 抑制土壤蒸发, 改善土壤性质, 增加降水入渗, 防止土壤溅蚀等其他功能[8]，在一定程度上增强了森林的水源涵养能力。对于林下土壤层，森林地上部分的持水量通常仅占森林生态系统水源涵养能力的15%以下，而林下土壤层则是森林涵养水源的主体[9]。影响土壤水源涵养功能的因素包括土壤种类、土壤容重、孔隙度和有机质含量等理化性质实际研究中通常以静态的土壤水分涵蓄能力和动态的水分调节能力进行综合评价，前者主要依赖于土壤孔隙，而后者取决于土壤非毛管孔隙[10]。森林水源涵养功能的影响因素众多，譬如海拔、坡位、郁闭度等。何小康等研究认为森林水源涵养量也受到树种、林分密度、降雨强度等多种因素影响[11]。林峰等对森林分布不连续流域进行研究，结果表明年际之间不存在森林水源涵养的蓄丰补枯作用，但在年内的部分月份能够得到体现，而日尺度的森林蓄丰补枯功能充分发挥[12]。
二、遥感应用于水源涵养研究进展
随着3S技术的成熟，遥感手段开始广泛应用于水源涵养方面的研究中，遥感技术可借助模型计算大尺度范围内的森林水源涵养量。张文广等利用遥感4期影像分析了岷江上游地区森林水源涵养量的变化原因[13]。朱丽等利用SWAT模型模拟单一森林类型下的产流量，结果表明不同森林类型产流量有所不同，其顺序依次为: 灌木林＞针叶林＞混交林＞阔叶林[14]。
此外，许多研究也将遥感手段与传统的水源涵养研究手段相结合。曹飞等将降水贮存量法与遥感技术相结合，监测分析江西省水源涵养量在2010-2015年间的时空变化情况[15]。吴溪等提出了基于实测站点的大尺度区域森林水源涵养量空间化框架。赖日文等借助遥感和地理信息系统技术手段，对闽江流域HJ-1A/BCCD遥感影像进行处理，结合水文数据并采用灰色关联分析法，研究流域内不同林型与年降雨量、年径流量之间的关系[16]。邓伟等利用三期遥感分类数据为基础数据源，结合野外地面核查和生态空间分析方法，对三峡库区水源涵养重要区2000-2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析[17]。
参考文献:
[1]. 片冈顺与王丽, 水源林研究述评. 水土保持科技情报, 1990: 第44-46,55页.
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