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截留

2020-04-09 21:01

植物枝叶拦截降水的现象。降雨过程中,首先在枝叶表面聚积起离散的水珠,继而水珠相互并连成为铺盖在枝叶上的水层,水层不断增厚,终因水层的重力超过枝叶与水的附着力,一部分穿过枝叶间隙落到地面;另一部分沿枝干流达地面,只有留存在枝叶上的部分才成为截留。截留不仅发生在上层树冠,也发生在下层植被、灌木、草丛等。

截留量可视为两部分组成:①降水过程中从枝叶表面蒸发的降水量。②降水终止时枝叶上存留的水量,这部分最终也消耗于蒸发。在水文循环过程中,截留起着增加蒸发,减少到达地面的降水,从而也减少地面径流的作用。对径流形成而言,截留是一种损失。对一次洪水过程,特别是大洪水,截留量影响并不显著,但对年降水量而言,发育良好的树冠,年截留量可达年降水量的10%~20%。

影响截留的因素有:①植物特性,包括植物的种类、年龄、生长季节等。一般阔叶树截留量较针叶树大,稠密的庄稼和茂盛的草丛截留量也很可观。②气象特点,包括降雨特性、风速、雨间天气情况等。一般来说,间断性、长历时、低强度的降雨的截留量较急骤的短历时降雨的截留量大。中国凯江径流实验站测得截留量与树种和雨量的关系见图。就一个林区而言,植物截留量主要取决于森林郁闭度(森林覆盖面积与该地区总面积之比值),郁闭度大则截留量也大。

截留量—树种—降雨量关系

树木和森林截留量测定主要在树冠、树干、树下和林间旷地分别设置雨量计进行对比观测。一次降雨的最大截留量也可用下式进行估算。

式中,I为一次降雨总截留量,以树冠在地面投影的单位面积上截留水量的深度表示,mm;S为该树林在地面投影的单位面积上最大可能持留的水量,mm;E为降雨过程中的蒸发强度,mm/h;t为降雨历时,h;K为枝叶总面积与树冠在地面投影面积之比值。

这些量均可通过观测和实验测得。植物对雪等其他形态降水的截留量也可用类似方法估算。

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