【摘要】：雪作為一種固態(tài)降雪,冬季在寒區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)和能量流動過程中占有重要的地位。本論文以大興安嶺北部老爺嶺小流域為研究對象,選取該流域內(nèi)主要森林類型,即興安落葉松林、楊樺林和樟子松林,對其林內(nèi)冬季積雪、春季融雪特征進行連續(xù)觀測,并對該小流域融雪徑流特征進行了系統(tǒng)研究,得出如下研究結(jié)果：(1)3種林型對降雪的截留能力從大到小依次為樟子松林、興安落葉松林和楊樺林,截留率分別為24.28%、13.98%和4.99%。在積雪累積過程中,積雪期楊樺林內(nèi)雪水當量最大,無雪期減少量也最大,樟子松林與之相反,而興安落葉松林介于二者之間。3種林型內(nèi)積雪融化速率從大到小依次為楊樺林、興安落葉松林和樟子松林。3種林型林內(nèi)積雪量順序與積雪融化速率相同,3種林型林內(nèi)積雪融化結(jié)束時間相近。(2)春季森林小流域融雪徑流開始于4月17日,結(jié)束于5月7日,整個融雪徑流過程徑流量介于0.076 m3/s～1.09 m3/s之間。融雪徑流過程呈漲流、回落和平穩(wěn)3個不同階段,平穩(wěn)后的流量維持在0.46 m3/s左右。漲流階段徑流量受氣象因子影響顯著,日內(nèi)徑流量的變化受氣溫影響較大,徑流量在14：00-17：00時段隨著氣溫的升高而增大,其他時段隨著氣溫的降低有所減小。敏感性分析得出,氣溫對融雪徑流量的影響最大,敏感系數(shù)高達0.54,地表溫度次之,淺層土壤溫度的升高會削減融雪徑流量,春季降雨可形成雨雪混合徑流,且降雨量越大徑流量越大。(3)大氣降雪中陰離子的質(zhì)量濃度高于陽離子,二者相差6.94倍,其中P043-的質(zhì)量濃度最大,達7.98 mg/L,微量元素Mn最小,為0.078 mg/L。除了K+的質(zhì)量濃度隨降雪場次的增加而波動升高外,其他7種離子均呈“先增大后減小”的規(guī)律,其中Ca2+和PO43-的變化幅度較大,而Mn和N03-的變化幅度較小。降雪穿過林冠形成林下積雪過程中,不同林型對積雪離子濃度的影響程度不同,其中樟子松林內(nèi)積雪離子濃度最高,楊樺林次之,興安落葉松林最弱。春季隨著氣溫的回升,林內(nèi)積雪逐漸融化產(chǎn)生融雪徑流,徑流中以Ca2+和P043-為主,二者占78.50%,同時ca2+、PO43-、Mg2+和K+相對大氣降雪均表現(xiàn)為淋失型遷移,其中Ca2+的遷移量最大,遷移系數(shù)高達20.01,而SO42-、 NO3-、Cl-和微量元素Mn為內(nèi)貯型遷移。(4)林內(nèi)積雪除了可為流域提供水資源和營養(yǎng)元素外,一定厚度的積雪對土壤還起著保溫作用。積雪厚度由12.98cm逐漸增加到28.48cm的過程中,氣溫由-13.08℃降至-28.03℃,裸露地表溫度變化較劇烈,積雪底部溫度變化較緩和,裸露地表溫度相差14.61℃,而雪底溫度僅相差5.34℃C,雪底與裸露地表溫差由6.89℃增加到18.87℃,說明一定厚度的積雪具有緩沖冷空氣和保持雪底溫度的作用,且積雪厚度在27cm以上時,其保溫效果較明顯。積雪的存在延緩了冷空氣對淺層土壤的傳導(dǎo),積雪厚度由11.44cm增加到34.16cm過程中,10-20cmm與20-30cm之間的溫度梯度分別減小了52.17%和43.75%,說明積雪的覆蓋促進淺層土溫均勻分布。冬季借助林下長波輻射、土壤熱通量和氣溫模擬淺層土壤溫度的精度隨著土層的深入而減小
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P426.635;S715

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本文編號：2635146