第３３卷第１１期 ２０１３年１１月 中南林业科技大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｌ０１．３３ Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．２０ｌ３ 祁连山水源涵养功能的生态监测指标与评估指标 牛赞 ～，刘贤德 ～，张学龙 ２王顺利 ～，雷军 （１．甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室，甘肃张掖７３４０００；２．甘肃省祁连山水源涵养林研究院，甘 肃张掖７３４０００；３．甘肃农业大学林学院，甘肃兰州７３００７０） 摘 要：以祁连山水源涵养功能体为研究对象，基于森林生态水文学理论，充分利用祁连山森林生态站长期生 态监测数据及其研究成果，在流域尺度上，围绕水源涵养功能从水文和生态两方面进行了监测指标选择。同时， 对水源涵养功能各水文指标进行了评估。研究结果表明：祁连山水源涵养功能监测包括２大类别、１３个一级监 测指标和４８个二级监测指标，水源涵养功能评估包括８个一级评估项目和２２个二级评估项目，并对二级评估 项目进行指标量化。然后，将祁连山排露沟流域量化的评估指标与祁连山寺大隆流域、天涝池流域的２２年监测 数据进行了比较探讨，进一步分析和验证了评估指标。本研究是跨尺度、多种指标综合研究祁连山水源涵养功 能评估的初步偿试，为将来综合运用多源数据和定位监测、遥感解译和模型模拟等多种方法研究水源涵养功能 机理提供基础数据和参考。 关键词：水源涵养功能；生态监测指标；评估指标；祁连山 中图分类号：￥７１５．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—９２３Ｘ（２０１３）１１－０１２０．０５ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ＮＩＵ Ｙｕｎ ＬＩＵ Ｘｉａｎｄｅ ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅ—ｌｏｎｇ ＿＿，ＷＡＮＧ Ｓｈｕｎ－ｌｉ ＇ ，ＬＥＩ Ｊｕｎ （１．Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＦｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｆｒｏｚｅｎ—ｓｏｉｌ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｚｈａｎｇｙｅ ７３４０００，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＷａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｓｅｒｖ￣ｉｏｎ Ｆｏｒｅｓｔｓ ｏｆＱｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ｉｎ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｚｈａｎｇｙｅ ７３４０００，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｇａｎｓｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｍａｋｉｎｇ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ ｎｄ ａｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｓｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｎ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｒｏｕｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｓｃａｌｅ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｉｍｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｑｉｌｉａｎ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ２ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ，１３ ｆｉｒｓｔ—ｌｅｖｅｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｎｄ ４８ ｓｅｃｏｎｄ－－ｌｅｖｅｌ ｉｎｄｅｘｅｓ；Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ８ ｆｉｒｓｔ・－ｌｅｖｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ａｎｄ ２２ ｓｅｃｏｎｄ—ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄ—ｌｅｖｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ Ｐａｉｌｕｇｏｕ ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ａｎｄ ２２ ｙｅａｒｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ ｉｎ Ｓｉｄａｌｏｎｇ ｂａｓｉｎ ａｎｄ Ｔｉｎｌａａｏｃｈｉ ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｈｅｉｔｒｓ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘｅｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｎａｌａｙｚｅｄ ｎｄ ａｖａｌｉｄａｔｅｄ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ａｎ ｉｎｉｔｉａｌ ａｔｔｅｍｐｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ—ｉｎｄｅｘ，ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｐｅ ｏｆｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｂａｓｉｃ ｄａｔａ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｈｅ ｔｕｔｆｕｒｅ ｍｕｌｔｉ— ｓｏｕｒｃｅ ｄａｔａ ｎｄ ａｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｄｅｘ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ；Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ 水是自然界一切生命赖以生存的不可替代的 物质资源，也是社会发展不可缺少的自然资源。 据统计，地球上水的总量为１３．８６亿１ＴＩ ，但其中 约９６．５４％是不能直接用于生活、工业用水及农田 收稿日期：２０１３．０４—１０ 灌溉的海水。与人类生活密切相关的淡水量仅为 ０．０４７亿Ｈｌ３，占总水量的Ｏ．３４％ ”。水资源主要是 指与人类社会和生态环境保护息息相关而又能不 断更新的淡水、地表水和地下水，其补给来源主 基金项目：国家科技支撑计划项目子课题（２Ｏ１２ＢＡＣＯ８ＢＯ１）；甘肃省自然科学研究基金计划项目（１１０７ＲＪＺＧ２６８）；国家自然科学基 金重大研究计划（培育项目）（９１１２５０１２） 作者简介：牛赞（１９７４一），男，甘肃通渭人，高级工程师，博士生，主要从事森林和湿地生态学方面的研究； Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｉｕｙｕｎ２０２８＠１６３．ｔｏｍ 通讯作者：刘贤德（１９６３一），男，甘肃金塔人，研究员，博士生导师，主要从事森林生态和保护方面的研究 第３３卷 中南林业科技大学学报 １２１ 要为大气降水［２】。森林对降水具有削洪减峰、储 蓄涵养、抑制地表蒸发、缓和地表径流、防止水 土壤平均厚度０．５ ｍ。森林总面积１ｌ８．３ ｈｍ２，覆盖 率４０．１％，郁闭度０．７左右，流域内阴坡以乔木林 土流失，并通过这些功能的综合作用而发挥生态 水文功能。因此，如何充分发挥水源涵养功能是 为主，阳坡以草地为主，海拔３ ２００ ｍ以上的亚高 山以灌木林为主。 解决水资源问题的重要途径之一，也是森林生态 水文学研究的热点之一。在研究森林涵养水源的 过程中，有些学者开展了林冠对降水涵养和养分 输入功能研究［３－４］有些学者开展了枯落层或者土 壤涵养水源功能研究［５－６］更多的学者关注森林对 径流的影响［７－９］ｏ大多数的相关研究在不同尺度上 ２试验样地与研究方法 ２．１试验样地布设 祁连山森林生态站作为国家重点野外科学观 测试验站，已有近３０多年的监测研究历史，建立 对单因子水文作用研究比较深入，但由于理论发 展的不平衡和监测技术手段的限制，水源涵养功 能研究水平还不能满足目前生态环境建设的需求， 从研究内容上表现为多单因子而少综合研究，多 单点而少大中尺度研究；从研究重点上表现为多 偏重森林水文效益而忽视森林生态功能监测，从 研究成果的综合表现为水文机理模型方面的数据 获取上缺乏系统性和可应用性。 祁连山水源涵养功能是我国干旱半干旱区典 型生态功能，是河西走廊三大内陆河形成的重要 生态作用。水源涵养功能良性循环是确保河西走 廊可持续发展及其生态安全的重要保障。为此， 在国家重点野外科学观测站（祁连山森林生态定 位站）先后三十多年在祁连山寺大隆林区和西水 林区围绕水源涵养功能进行生态监测和研究，在 单因子水文功能的研究方面比较深入，成果显著， 但在水源涵养功能生态监测指标与其评估指标方 面的综合性研究较少，本文中在流域尺度上，围 绕水源涵养功能从水文和生态两方面进行监测指 标和评估指标研究，为综合运用多源数据和定位 监测、遥感解译和模型模拟等多种方法研究水源 涵养功能机理提供基础数据和科学参考。 ｌ研究区概况 祁连山（３６。３０ ～３９。３０ ，９３。３０ ～１０３。Ｅ） 是我国西北地区著名的高大山系之一，属典型大 陆性气候特征。一般山前低山属荒漠气候，年均 气温６℃左右，年降水量约１５０ ｍｌｒｌ。中山下部属 半干旱草原气候，年均气温２～５℃，年降水量 ２５０～３００ ｍｍ。中山上部为半湿润森林草原气候， 年均气温０～１℃，年降水量４００～５００ ｍｌＴｌ。高 山属寒冷湿润气候，年均气温．５℃左右，年降水 量约８００ ｍｌＴｌ。山地东部气候较湿润，西部较干燥。 试验区位于祁连山西水林区排露沟流域 （３８。２４＇Ｎ，１００。１７ Ｅ），流域面积２５９ ｌｕＩ１２，呈中卵形， 的监测研究设施涵盖了森林生态系统定位研究的 各个方面，针对水源涵养功能评估所用到的观测 试验样地主要有地表径流观测场、水分驱动森林 演替研究固定试验样地、流域降水观测样地（包 括降水观测点的布设、林冠截留、树干茎流等）、 土壤水分动态观测样地、苔藓枯落物水动态观测 样地等。 ２．２水源涵养功能监测和评估方法 水源涵养功能生态监测是森林生态系统定位 监测的部分内容，按照中华人民共和国林业行业 标准森林生态系统定位观测指标体系（Ｌｙ＿／Ｔ １６０６— ２００３）和干旱半干旱区森林生态系统定位观测指标 体系（ＬＹ／Ｔ １６８８．２００７），整理祁连山森林生态站 排露沟流域气象站、出山径流量水堰、固定样地 等长期监测数据，并结合相关研究成果，选择祁 连山水源涵养功能生态监测指标，并对其水文指 标进行评估。 ３结果与分析 ３．１ 水源涵养功能生态监测指标 水源涵养功能研究从空间尺度上看，当前的研 究仍然以生态系统到小流域等小尺度的监测与评价 为主，方法上注重定位监测和野外调查与实验，但 是将来研究的突破方向是综合因子的模拟和模型的 研究，为此，沿着降水传输途径的水文指标及其相 关生态因子的生态指标为主线，将研究水源涵养功 能的生态监测指标进行分析汇总，结果见表１。 ３．２水源涵养功能评估指标 国际上没有水源涵养的概念而更加关注具体 的生态水文功能，也就是水源涵养功能的过程问 题。因此，在流域尺度上，将降水、林冠截留、 树干茎流、苔藓和枯落物层截留、土壤水分、河 １２２ 牛贽，等：祁连山水源涵养功能的生态监测指标与评估指标 表１ 祁连山水源涵养功能生态监测指标 第１１期 Ｔａｂｌｅ １ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ９地理属性 （１９）海拔（２Ｏ）坡度（２１）坡向 （２２）空气温度（２３）空气湿度（２４）蒸发（２５）风速（２６）风向（２７）目照（２８）地面温度 （２９）土壤温度（３０）土壤冻融 （３ １）林木分级（３２）树高（３３）胸径（３４）冠长（３５）冠幅（３６）林龄（３７）郁闭度（３８）乔木层生物量 （３９）灌木植物多样性及生物量（４０）草本植物多样性及生物量 ｌ０气象因子 生态 １１植被生长因子 １２苔藓、枯落物组成 １３土壤物理性质 （４１）苔藓厚度（４２）枯落物组成（４３）枯落物分解比例 （４４）土壤类型（４５）土壤厚度（４６）土壤质地（４７）土壤孔隙度（４８）土壤容重 表２祁连山排露沟流域水源涵养功能评估指标 Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｐａｉｌｕｇｏｕ ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｑｉｌｉａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ４苔藓枯落 （１】）青海云杉苔藓枯落物最大持水率 物截留 （１２）青海云杉苔藓枯落物最大持水量 ２７１．１％～４１８．２％，平均为３１９ ８％ ７．６～５９．１ １１１１１１，平均为３６．４ｍｍ 川径流、植被蒸发散和冻土等水文评估指标进行 分析汇总，结果见表２。 ４．１降水时空分布评估指标 降水量和降水形态受海拔、阴阳坡、季节变 化等因子的影响较强烈，由于这些因子易量化， 所以受这些因子影响的降水有量化指标。车克钧 ４ 结论与讨论 第３３卷 中南林业科技大学学报 １２３ 等＿ｌｌＪ通过２２ ａ（１９７３～１９９４年）的生态监测和 研究，祁连山寺大隆林区多年平均降水量为４３３．６ ｍｌＴｌ，５～９月占年降水量的８９．２％，１１～４月占 年降水量的１０．８％；海拔在３ ０００ ｍ以下，降水递 增率呈高峰型；３ ０００～３ ４００ ｒｎ降水递增缓慢； ３ ４００～３ ６００ Ｉ１＂１递增又呈高峰型；当海拔超过 ３ ６００ ｍ时，降水量递增缓慢，山顶处呈下降态势。 相同海拔高度ｆ３ ４００ ｍ）阴坡年均降水量比阳坡高 ５．２１％。王顺利等ｌ１ 】通过６ ａ（２０００～２００５年） 的生态监测，祁连山西水林区多年平均降水量为 ３５４－３Ⅱｕｎ，５～９月占年降水量的８８．６％，１１～４ 月占年降水量的１１．４％。这些研究结果与本研究结 果基本一致，在祁连山中段的北坡，通过多年生 态监测，虽然年均降水量在寺大隆林区和西水林 区有较大差异，但降水时空分布上都是５～９月 份为雨季，１１～４月份为旱季；降水量沿海拔梯 度按一定比例递增，只是递增率和递增减缓的区 间有别，总体评估指标是一致的。 ４．２林冠截留评估指标 关于不同物种及植被类型的林冠截留较多研 究表明，一般情况下，湿润地区的阔叶林受当地 气候的影响，林冠层持水能力较低；由于暗针叶 林具有较高的林冠盖度和叶面积指数，其林冠持 水能力一般较高［１３］０祁连山青海云杉林冠截留能 力属于中等水平。彭焕华等［１ 利用ＧＩＳ工具对祁 连山排露沟流域林冠截留研究结果表明，２００８年 青海云杉林冠截留率为２７．９２％～５８．００％。该研 究结果是一年内青海云杉截留率，而本研究是多 年监测结果的平均值，因此，青海云杉林冠截留 范围稍有出入，但基本是一致的。本研究将４月 份截留率和５～９月份截留率分别统计，由于４ 月降水是雪或雨夹雪的形式，因此截留率较高。 其实，林冠截留是一项十分繁杂的水文生态过程， 截留大小一般随树种和冠层密度、降水形式和强 度、气象等多种综合因子的变化而变化，特别是 风的作用往往使评估林冠层的截留指标更大困难， 本研究的林冠截留评估指标是一个通常意义上的 指标，是一个范围指标。 ４－３苔藓、枯落物截留评估指标 苔藓、枯落物截留指标不但受降水量、降 水强度、降水历时等影响，而且还受到苔藓枯落 物的蓄积量、持水能力、地形及天气条件以及 前期含水量等多个因素影响。闫文德等 研究 表明在祁连山寺大隆林区苔藓枯落物最大持水 率为１８５．２５０％～４１４．９６０％，平均最大持水率为 ２９４．０５％，该研究结果范围比本研究结果大，平均 最大持水率比本研究结果小，原因是该研究结果 将祁连山圆柏和灌丛的枯落物最大持水率计入其 中，而本研究只关注了青海云杉苔藓枯落物的最 大持水率指标。 ４．４河川径流评估指标 在干旱区，制约当地经济发展和人类生存的 关键因子是水，对森林生态作用关注重点是森林 对径流的调节作用及效益，围绕森林与水开展了 多项研究，但结论不一致，有些学者认为要进一 步扩大森林面积，充分发挥森林调节径流的作用： 有些学者则认为干旱区最缺的是水，而森林消耗 水，扩大森林面积必须慎之又慎，甚至有人把缺 水归结为森林，因此，河川１径流是人们关注度最 高的指标。王金叶等［１ 利用２２ ａ在祁连山寺大隆 林区的监测数据分析结果显示，１９７３～１９９４年， 天涝池流域河川径流比例为４～５月占１０．４％， ６～１０月份占７６．６％，１１～３月份占ｌ３％；１９７３ ～１９９４年，寺大隆流域河川径流比例为４～５月 占１２％，６～１０月份占８４．０７％，１１～３月份占 ３．９３％；这些监测结果与本研究基本一致。 ４．５土壤水分评估指标 土壤的水分评估指标不仅是气候、植被、地 形及土壤因素等自然条件的综合反映，而且常常 是水分小循环中林分结构与功能特征的综合体现。 张学龙等［１ 在祁连山寺大隆林区监测数据分析 结果显示，各类林地的年平均持水量以灌丛林最 高，为３９１．９２ ｍｍ；其次是云杉林、圆柏林，分别 为３２４．８２／ｎｌＴｌ和２９８．２５ ｍｍ；牧坡草地最少，为 １８０．２９ ｒｎｒｌｌ。其实这个结果和本研究是一致的，因 为亚高山灌丛草甸土单位土壤贮水指标优于山地 森林灰褐土，山地森林灰褐土优于山地栗钙土。 但实际贮水能力由于各类土壤土层厚度的影响， 出现了与单位指标不一致的变化规律，亚高山灌 丛草甸土各项指标均高于其它土壤类型，但由于 其处于较高海拔，土层较薄，土壤实际贮水能力 比山地森林灰褐土要低。 ４．６土壤蒸发评估指标 蒸散（蒸发和蒸腾）是土壤水分消耗的主要 方式和途径，蒸散的量值大小直接影响径流形成， １２４ 牛赞，等：祁连山水源涵养功能的生态监测指标与评估指标 第１１期 往往成为判断流域径流形成作用大小的重要依据。 对径流形成而言，流域水分消耗的主要途径是土 壤表面蒸发和植物蒸腾，土壤表面蒸发一般用容 器法实测，植物蒸腾采用经验模型、微气象学原理、 快速称重、实测等方法。在祁连山排露沟流域主 要的植被类型为草地和森林，草地蒸散用容器法 可以通过样地测定，森林蒸散由于试验条件限制 采用经验模型估算。 ４．７冻土评估指标 祁连山水源涵养林区处在北纬３８度以北地区， 季节性Ｉ，东土广泛发育，局部地区分布有连续或岛 状多年冻土。黑河上游河川径流年内水文活动可 分为三个时期，多年冻土区最大径流产生于融雪 径流期。其机理在于土壤冻结把大量的水以冰晶 形式存贮，到春季随着解冻而释放，加之积雪的 作用，使冻土区在融雪径流期出现较大的径流高 嘲 峰。融雪期的径流高峰为高寒草甸、草原和水源 涵养林的安全越冬和春季返青提供了足够的水分， 在一定程度上缓解了中游春旱，对维持区域脆弱 的生态平衡有重要的作用。 总之，水源涵养功能是多因子综合作用，对 其研究更加注重过程监测和过程评估，特别需要 从指标上量化其每个环节，为水源涵养功能的机 理探索提供依据。水源涵养功能在跨尺度、多种 方法和手段综合集成的研究还很薄弱，也是未来 研究的重要突破方向，本研究将祁连山排露沟流 域的研究成果与祁连山寺大隆流域、天涝池流域 的监测研究成果相比较，在跨尺度、多种方法和 手段综合集成方面做了初步尝试，力求将来更广 泛搜集文献资料和科学数据，综合运用多源数据 和定位监测、遥感解译和模型模拟等多种方法， 期望在技术、方法和区域试验示范上取得突破。 参考文献： 【１】 杨志清．２１世纪水资源展望【Ｊ］．水资源保护，２００４，１５（４）：６６— ６８． 任光照，徐子恺，王国新．我国水资源开发利用业绩与前景 ． 水文，１９９５，ｌ６（５）：１１一ｌ６． 罗忠，文仕知．枫香人工林林冠截留降水分配及养分特征［Ｊ］． 中南林科技大学学报，２ＯｌＯ，３０（２）：５５—５９． 李维，余新晓，岳永杰．黄土地区主要树种的林冠降雨特征 分析［Ｊ］．中国水土保持科学，２００９，７（２）：４２—４７． 李文影，满秀玲，张阳武．不同林龄白桦次生林土壤特性及其 水源涵养功能［Ｊ］．中国水土保持科学，２００９，７（５）：６３—６９． 陈光升，胡庭兴，黄立华，等．华西雨屏区人工竹林凋落物 及表层土壤的水源涵养功能研究［Ｊ］．水土保持学报，２００８， ２２（１）：１５９—１６２， 崔雪晴，蔡体久，刘文彬．小兴安岭林区森林覆盖率变化对小 流域径流的影响［Ｊ］．水土保持学报，２ＯｌＯ，２４（１）：１６—１９． 王怀宇，张福利，霍宏．我国森林植被变化对河川径流影响 的研究进展［Ｊ］．林业科技情报，２ＯｌＯ，（１）：８—１ １． 邱石生．秦岭南坡森林流域土壤水文物理性质空间变化及其 对径流的影响［Ｄ］．西安：西北农林科技大学，２ｏ１２． 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