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北京山区侧柏林冠层对降雨动力学特征的影响

2013-12-08余新晓张建辉罗海江张佳音

生态学报 2013年24期
关键词:林冠径级雨滴

史 宇,余新晓,张建辉,罗海江,张佳音

(1. 中国环境监测总站, 北京 100012; 2. 北京林业大学水土保持学院, 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室, 北京 100083; 3. 中国环境科学研究院, 北京 100012)

北京山区侧柏林冠层对降雨动力学特征的影响

史 宇1,余新晓2,*,张建辉1,罗海江1,张佳音3

(1. 中国环境监测总站, 北京 100012; 2. 北京林业大学水土保持学院, 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室, 北京 100083; 3. 中国环境科学研究院, 北京 100012)

林冠层枝叶对雨滴的能量要进行再次分配,从而在降雨雨滴大小分布、降落速度及动能等性质上都发生了变化,是森林水文生态功能的重要环节。然而目前国内外在森林影响降雨动力学特征方面的研究较少且研究方法不够完善。研究地点设在北京妙峰山林场,利用激光雨滴谱仪对侧柏人工林林内和林外进行了长期同步观测,对典型场降雨中林内与林外雨滴的数量、大小、速度、动能等动力学特征值进行了对比分析。结果表明:林内的雨滴总数高于林外37.8%,林内小径级和大径级的雨滴数目都有所增加,而中间径级雨滴减少。林外降雨体积贡献率随雨滴直径增加呈单峰曲线变化,而林内降雨呈多峰山状变化;在试验侧柏林下雨滴的终点速度有所减小,特别是对直径0.75—4.5mm范围的雨滴更为明显。林内降雨相比于林外其雨滴直径与雨滴终点速度的相关性降低,雨滴谱分布更加分散;林外降雨动能贡献值随雨滴直径增加呈单峰曲线变化趋势,而林内降雨呈多峰山状变化。在雨滴终点速度为4—9m/s的区间内林外雨滴贡献的动能明显高于林内降雨。侧柏林地雨滴降落到地面的动能比林外空旷地减少了27.0%,林内雨滴动能减小的最主要原因是林冠层削减了林内降雨量。

雨滴动能;雨滴大小;终点速度;雨强;北京山区;侧柏林

土壤侵蚀指地表土壤受外营力作用而被分散、搬运、堆积的物理过程,水力侵蚀的动力主要来自降雨动能,特别是较大降雨强度的大雨或暴雨更是造成水土流失的关键因素[1- 2]。雨滴击溅引起土壤结构破坏、颗粒分散及土粒溅蚀,形成结皮层和导致入渗下降及地表径流增加,还会引起地表径流紊动和土体冲刷。林冠是森林对雨滴动能产生影响的第一个作用层。降雨在进入林地前具有一定的动能与势能,降雨通过林冠层后,由于受到冠层的再分配作用而以多种形式下落,出现林冠截持和树干流等现象,林冠层枝叶对雨滴的能量要进行再次分配,从而在降雨雨滴大小分布及降落速度、动能等性质上都发生了变化[3- 6]。森林植被对降雨动能的削减是其水土保持功能的重要体现[7]。因此,定量评价植被对降雨动能的影响和研究植被调节降雨动能的机制是植被的生态水文功能的研究中非常有意义的工作。

雨滴大小组成和雨滴速度是研究森林对雨滴动能的影响的两个要素。降雨的雨滴大小组成(即雨滴谱)直接决定了雨滴的速度及动能,与降雨的溅蚀力密切相关[8]。关于雨滴大小的测量方法主要有色斑法、面粉球法[9]、油滴法[10]、高速摄影或照像法、雨滴测量仪法等,国内之前的相关研究以滤纸色斑法为主。国内外的学者对降雨的地面终点速度提出了不同的计算方法[12- 14],但这些方法有的计算结果相差比较大,对不同直径的雨滴计算方法也存在一定的局限性。

国内的对林冠层调控雨滴动能的研究从20世纪80年代陆续开展研究对象以人工林居多[5,15- 19],天然林较少[6,8],在仪器设备和观测计算方法上都远落后于国际水准。本研究利用了激光雨滴谱仪对北京山区侧柏人工林林内和林外同步进行了连续观测。此种方法的优势在于通过激光原理可直接测定某段时间内通过仪器受雨面积的雨滴大小、数量和速度,并直接利用动能公式计算雨滴动能,避免了利用经验公式推算带来的不确定性,测定结果较为精准。本文利用激光雨滴谱仪长时间定点观测得到的数据对2008—2010年多场典型降雨中林内与林外雨滴的数量、大小、速度、动能等动力学特征值进行了对比分析,初步探讨了林冠层对雨滴结构和能量调控的特征和机理。

1 研究区概况

本文研究数据出自位于北京妙峰山林场的国家林业局首都圈森林生态系统定位观测研究站,该研究站地处北京市西北郊太行山北部,燕山东端,北纬39°54′,东经116°28′。妙峰山林场属华北大陆型季风气候,春季干旱多风,夏季凉爽多雨,冬季干燥寒冷。年平均气温12.2℃,最高气温39.7℃,最低气温19.6℃,无霜期180天,年降水量近700mm,多集中在7、8月份。

监测样地海拔170m,坡向为南偏东68°,坡度15°,土层瘠薄,A+B层厚度为20 cm左右。样地为侧柏林,林分密度为1531株/hm2,平均年龄53 a,郁闭度0.7,林分树高和胸径特征如表1所示。林下灌木层盖度40%,主要有构树(Broussonetiapapyrifera)、酸枣(ZizyphusjujubaMill)、小叶鼠李(Rhamnusparvifolia)、荆条(Vitexnegundovar.heterophylla)、孩儿拳头(Grewiabiloba)、胡枝子(Lespedezabicolor)等。草本层盖度20%,主要有鸭跖草(Commelinacommunis)、羊胡子草(Eriophorumvaginatum)、菅草(Themedajaponica)、中华卷柏(Selaginellasinensis)等。监测样地林分为研究地区典型的侧柏人工中龄林的结构特征。

表1 侧柏样地乔木胸径、树高特征

2 研究方法

2.1 仪器布设

2008年6月至2010年10月期间,在北京妙峰山侧柏林监测样地内和该样地50m外的空旷地处布设两台LPM激光雨谱仪(Laser Precipitation Monitor,德国,thiesclima公司)同时进行林内和林外降雨监测。该仪器应用激光原理对高速运动物体进行测定,仪器观测高度为91.0cm,探测面积为45.6cm2,测定对象最小直径达到0.16mm,测定时间间隔为1s,可实时测定雨滴的总量,大小,强度,和运动速度,可体现场降雨的整个变化过程。同时利用激光雨谱仪配套的自动气象站监测空气温度(℃)、空气相对湿度(%),风速(m/s)和风向等。用CI- 110植物冠层图像分析仪测定雨滴谱仪上方75°天顶角的叶面积指数为1.65。

2.2 数据选取

研究区降雨有较强的地带性特征,主要雨型可分为两种:一是由局部地形和气候影响产生的来势猛、历时短(1 h左右)的小面积降雨,称为短阵性雨型;二是主要是季风(锋面)影响的大面积普通降雨雨型。前者出现次数较多但降雨量的贡献率不大,而后者出现次数偏少但对年降水量的贡献率可占80%以上,是地表径流和土壤侵蚀的主要驱动因子,因此将后一种雨型作为主要的研究对象。为保证数据的典型性,分别选取了2008年1场,2009年3场和2010年2场较长时间降雨,从每场降雨经过的首个整点时间开始每隔30min取样1次,共获得100组1min内雨滴特征数据值,具体取样信息见表2。

表2 雨滴数据选取情况

2.3 降雨动能的计算

根据通用动能计算公式,单个雨滴的动能Ed(J)主要取决于雨滴的直径D(mm)和下落时的终点速度μT(D)(m/s),Ed可以根据下式来计算:

式中,ρ为水的密度,标准状态下为1.0×10-6kg/mm3。

雨滴终点速度与雨滴形状、大小和空气状况等因素紧密相关,但由于这些因素都存在很大的变异性,并且很难通过测量的手段获得,从而给雨滴动能的计算带来了困难。实际计算中通常使用经验的统计关系来代替复杂的基于物理过程的计算。本次研究采用LPM激光雨谱仪探测可以直接测定出林内和林外的雨滴终点速度,不需要通过经验公式来进行换算。将雨谱仪测得的100组雨滴速度和雨滴直径来代入能量计算公式,可测得每个径级的雨滴在各次降雨中的动能情况,将同一次降雨中所有径级的雨滴相加可得出每个1min取样时间内的总降雨动能,再用总动能除以仪器采样面积0.00456m2就能得出单位面积每分钟降雨动能值Es(J m-2min-1)。用Es除以每分钟降雨量得出了单位降雨量、单位时间、单位面积的降雨动能,用Ep(J m-2min-1mm-1)来表示。

3 结果与分析

3.1 林冠对雨滴大小分布的影响

3.1.1 林内外雨滴大小分布差异

表1反映了林内和林外所有样本中各直径级别的雨滴数目分布情况,可以看出林内外雨滴直径大都分布在0.125—0.5mm之间,但林内与林外的各径级雨滴分布规律有着一定的差异。林内的雨滴总数为149053个而林外雨滴总数为108130个,林内的雨滴总数高于林外37.8%,林内≤0.25mm的雨滴无论从数量还是百分比上都要高于林外,而林外雨滴减少幅度最大的是直径处于0.75—2.00mm之间的雨滴,可以确定林冠能将体积较大的雨滴分散形成了更多小雨滴,这与罗德和王琛的研究结果近似[18- 19]。

表3 雨滴大小分布

雨滴个数为雨谱仪的有效测定面积上(0.0046m2)测得的数值

林冠层除了分散雨滴作用外还有着汇集雨滴的作用。从表3中可以看出,林内的雨滴数量增加幅度最大的是0.375mm径级,对比林外此径级的雨滴数量增加了114%,占雨滴总数的百分比也从11.25%增加到了17.51%。据雷瑞德测定[16],一枚针叶聚集自然下落的雨滴直径为2.8—3.4mm,而两枚针叶为3.4—3.8mm,从本研究结果上看侧柏叶聚集雨滴的特征与两枚针叶的更为近似。同时也可以看出,大于3mm的每个径级林内的雨滴数目都多于林外。林外降雨几乎没有直径大于4mm的雨滴,而林内则出现了一些7mm以上的大雨滴。

3.1.2 不同径级雨滴对降雨的贡献率

林冠层对雨滴大小分布的改变对降雨的影响需要分析各径级雨滴对总降雨的体积贡献率才能有更全面的认识。图1反映了全部样本中林内和林外不同径级雨滴对总降雨的体积贡献率变化,图2则反映了累积体积贡献率的变化情况。从图1可以看出,林外降雨体积贡献率最大的雨滴直径范围是0.5—2mm,整体上看呈单峰曲线变化,其中贡献率最大的为1mm径级雨滴,达到了15.1%;而林内降雨体积贡献率随雨滴直径增加呈多峰山状变化,在0.5、4、5mm处为体积贡献率的峰值,贡献率最大的为径级在4mm的雨滴,达到了10.9%。图2反映了林内外不同径级雨滴对总降雨累积体积贡献率,从图中可以看出林内外雨滴体积累计分布曲线有一定差别,林内曲线较为平缓,雨滴体积积累随雨滴直径呈缓慢均匀上升状态,而林外曲线则上升急促,到雨滴直径为2mm处时的体积累积已超过了90%。林内外雨滴各径级累积体积的分布规律表明,由于林冠对降雨的拦截再分配功能,林下降雨雨滴在各个径级间更为分散,中间直径的雨滴数量减少,体积贡献率变低,而小雨滴和大雨滴的数量都有所增加,其中大雨滴的体积贡献率有了明显增加,这与张颖和王琛等人的研究结论相同[5,19]。

图1 林内外不同径级雨滴对总降雨体积贡献率Fig.1 Total rainfall volume contribution of different diameter level raindrops inside and outside forest

图2 林内外不同径级雨滴对总降雨累积体积贡献率Fig.2 Total rainfall volume accumulation contribution of different diameter level raindrops inside and outside forest

图3 林内外雨滴终点速度随雨滴直径变化情况 Fig.3 Change of raindrops terminal speed along with raindrops diameter outside and inside forest

3.2 林冠对雨滴终点速度的影响

3.2.1 林内外雨滴终点速度差异

将选取的100个1min内雨滴数据样本中林内外各径级的雨滴平均速度随雨滴直径绘制成折线图(图3)。从图中可以看出,林内外雨滴终点速度都随着雨滴直径的增加而增加。当雨滴直径小于0.75mm时林内和林外的相同直径的雨滴终点速度差异很小,当雨滴直径在大于0.75mm时,同一径级林内的雨滴速度开始低于林外并且随着雨滴直径的增加林内外雨滴终点速度差异逐渐加大。林外雨滴在直径达到3mm后速度稳定在7m/s左右,而直径大于4mm的林内雨滴随着直径增加其雨滴终点速度一直在不断增加,当雨滴直径大于6mm后还出现了一段较快的增加趋势,林内大雨滴的最高速度能达到7.8m/s左右。

图4 林外雨滴直径-速度分布Fig.4 Distribution of raindrops diameter-velocity outside forest图中实线为Gunn-Kinzer曲线

图5 林内雨滴直径-速度分布Fig.5 Distribution of raindrops diameter-velocity inside forest图中实线为Gunn-Kinzer曲线

3.2.1 雨滴终点速度与雨滴大小分布的相关性

为研究林内与林外雨滴大小和雨滴终点速度分布的差异性,选取了2010年8月21日降雨中时间接近、雨强相似的两组雨滴数据样本,仪器测定并由自带软件生成的林内与林外雨滴分布谱图见图4和图5。Atlas利用Gunn和Kinzer在海平面标准大气的实验观测结果[14,20],提出了雨滴直径与雨滴终点速度的经验公式V=9.65-10.3e-0.6D[20,14],式中V为雨滴终点速度(m/s),D为雨滴直径(mm)。从图4中可以看出,林外的雨滴直径和终点速度分布基本上符合Gunn-Kinzer曲线的规律,可以认为Gunn-Kinzer公式对于研究区的降雨有着较好的适应性。而林内雨滴直径和终点速度的分布较为较分散,出现了低速(4.2—5.8m/s)的较大雨滴(4—4.5mm),和少量速度大于5.8m/s的较小雨滴(0.25—0.375m/s)。

3.3 林冠对雨滴动能的影响

3.3.1 林内外不同雨滴直径和终点速度对降雨动能的贡献

图6 林内外不同直径雨滴的动能贡献 Fig.6 Contribution for rainfall kinetic energy by different diameter level raindrops outside and inside forest

图6表示所有样本降雨数据中不同径级雨滴贡献的雨滴动能Es情况。从图中可以看出林外降雨总动能值Es随雨滴直径增加呈单峰曲线变化趋势,0.5—3mm径级的雨滴贡献了95%以上的降雨动能,小于0.5mm的雨滴数量众多但由于其质量小而且终点速度较低,其对动能的贡献率不大,而大于3mm的雨滴数量过少对总动能的贡献也很小。而林内降雨各径级对雨滴总动能的贡献随雨滴径级的增加呈多峰山状变化,各径级之间雨滴提供的动能较林外降雨来说差异较小,直径在2—7.5mm范围的雨滴贡献的动能占总动能的绝大部分。可见林冠层的存在削减了林外雨滴直径0.5—3mm的降雨动能,并将削减动能的大部分转化给聚合生成的大径级雨滴。

图7 林内外不同终点速度雨滴的动能贡献 Fig.7 Contribution for rainfall kinetic energy by different raindrops terminal speed outside and inside forest

图7表示了所有样本降雨数据中不同终点速度的雨滴贡献动能Es情况。从图中可以看出林内和林外终点速度小于2.6m/s的雨滴贡献动能的情况差异不大,这个速度范围内的雨滴动能对总降雨动能的贡献程度都很微小。在雨滴终点速度处于2.6—11m/s的区间内林外雨滴动能随终点速度增加总体上呈单峰曲线变化趋势,而林内降雨的动能呈多峰山状变化。在雨滴终点速度为4—9m/s的区间内林外雨滴的动能明显高于林内降雨,林内降雨只在速度为10mm处雨滴动能高于林外降雨。总结林内外的变化规律,可以认为林冠层主要削减了雨滴终点速度为4—9m/s的林外降雨的雨滴动能值。

3.3.2 林内外降雨动能对比

通过对雨谱仪实测的100组数据得出的林内外雨滴动能各个相关参数的对比情况如表4所示。从表中可以看出,100组数据的林内平均雨强为4.35mm/h,而林外为5.68mm/h,这种差异反映了林冠层对降雨的截持作用,相当于占总量23.4%的降雨无法降落到地面。林内平均每分钟每平方米的雨滴个数为324028.26个,而林外此数值为235065.21个,林内比林外高38%。林外单个雨滴的动能平均值Ed为29.02μJ,而林内Ed值为24.56μJ。从雨滴总数量上看林内要高于林外,但由于林内大量的小雨滴其动能值非常微小,导致降低了林内雨滴的平均动能值有所降低。平均Es值是林内外雨滴动能情况的综合反映,林外平均Es值为0.859 J m-2min-1,而林内为0.627 J m-2min-1,相当于侧柏林地雨滴降落到地面的动能比林外空旷地减少了27%,这个结果说明林冠层对降雨动能的削减作用较为明显。而平均Ep值反映了假定林内外降雨量完全相同情况下的动能差异情况,可以看出林外平均Ep值为6.821 J m-2min-1,而林内为7.957 J m-2min-1,林内要高于林外。这反映了林冠层枝叶积聚雨滴以及其他的相关物理过程能够使等降雨量的降雨动能有所增加。

表4 林内外降雨动能对比

4 讨论

(1)降雨通过林冠层时被分解为许多分量,一部分是未经树体接触而从林冠空隙中穿过的自由穿透降雨,其降雨特征同林外降雨相比没有发生变化;一部分是林冠截持降雨,它被林冠枝叶截持并最终直接蒸发到空气中,不会对地面发生作用,可认为这部分降雨的动能被林冠层完全消减了;另一部分是沿树干缓缓流到林地的干流,树干流的不存在对地面的击溅作用,其降雨动能可忽略不计;还有一部分降雨,虽被林冠拦截过,但最终还是降落到林地,称为林冠降雨。实际观测中不能把直接穿透降雨和林冠降雨分开,常合称为穿透降雨。本研究所测定的林内降雨动能即为广义上的穿透降雨,其与林外降雨的差值能够比较准确的反映林冠层对降雨动能削减的程度。

本研究发现林下降雨雨滴在各个径级间更为分散,中间直径的雨滴数量减少,体积贡献率变低,而小雨滴和大雨滴的数量都有所增加,其中大雨滴的体积贡献率有了明显增加。通过对林内降雨中雨滴大小的分布规律研究以及与林外降雨的对比分析,可认为林冠降雨也可分为两个部分:一部分是林冠层通过枝叶和雨滴的碰撞将自然降雨中大量的雨滴分散成了更小的雨滴,可称作飞溅液滴;另一部分是由于叶片的汇聚作用将一部分的小雨滴聚合成直径较大的雨滴降落在林下地面,可称为叶片滴落雨。而研究得出的林内降雨雨滴分布规律就是自由穿透降雨、飞溅液滴和叶片滴落雨的共同反映,这与Nanko等得出的研究结论基本一致[21]。

(2)雨滴终点速度是降雨参数中一个重要的微物理量,决定了降水动能的大小。雨滴下落的过程中同时受到3种力共同作用,即重力,空气阻力和空气浮力。在这3种力的共同作用下,雨滴的下落运动实际上是一个加速度逐渐减小直至为零的变加速运动,当加速度为零时,雨滴作匀速运动。雨滴速度从0到匀速的过程所经历的时间称为弛豫时间,所走过的路程称为惯性路程,最后所达到的均匀速度称为雨滴终点速度[22]。而林冠层通过截留、分散和汇聚作用改变了雨滴的原有运动规律,会使林内与林外的雨滴终点速度分布规律出现一定的差异性。

研究结果表明,当雨滴直径小于0.75mm时林内和林外的相同直径的雨滴终点速度差异很小,直径较小的雨滴能在较快时间和较短的运行距离内达到匀速运动。当雨滴直径在大于0.75mm时,相同径级的雨滴林内速度开始低于林外并且随着雨滴直径的增加林内外雨滴终点速度差异逐渐加大,这说明在此直径范围内林内雨滴无法在8m左右的降落高度内达到终点速度,并且林内雨滴直径越大其终点速度与匀速运动速度的差异值越大。而在林内通过林冠汇聚作用重新生成的叶片滴落雨随着直径增加其雨滴终点速度一直在不断增加,说明叶片滴落雨可通过自身质量的增加不断提高下落时的加速度从而在相同的运动距离内达到更大的终点速度。林内雨滴由于林冠的截留、分散和汇聚作用,相比于林外其雨滴直径与雨滴终点速度的相关性降低,雨滴谱分布更加分散,这与Frasson和Krajewski在玉米冠层下得出的研究结论相似[23]。

(3)从能量守恒的角度来讲,雨滴从天空形成直至降落地面的过程中林冠层对降雨的阻拦相当于增加了雨滴下降的阻力,林冠层对雨滴做负功,则雨滴的总动能必然减小。通过研究得出相同受雨面积下林内降雨动能比林外减小了27.0%,证明了侧柏林对降雨的动能有着有效的削减效果。同时,研究得出林内降水量比林外减小了23.4%,而减少的这部分降雨被截留在枝叶表面或沿树干缓缓流下,它们的动能基本上完全损失,说明了林冠层削减降雨动能主要还是通过林冠截留作用实现的。

研究中发现林内降雨单位雨滴的平均动能Ed和单位面积单位降水量的动能Ep平均值均要高于林外降雨。经分析可知,造成这种现象的原因在于林冠枝叶能将降雨中小雨滴汇集成了大雨滴最终降落至地面,这部分经林冠汇聚作用新生成的叶片滴落雨同时具有较大的质量和速度,是林内降雨动能的主要组成部分。之前的一些研究也认为由于林冠枝叶积聚雨滴作用,林下雨滴动能或溅蚀力在某些情况下有所增加[16, 24- 25]。因此,植被覆盖可以在削减林内降雨总量方面降低林内土壤的水力侵蚀,但在局部可能会加重雨滴对土壤表面的击溅侵蚀作用。

林冠层对降雨的能量调节是一个非常复杂的过程,这与植被的枝叶特性、降落高度、降雨类型、降雨强度、气象因素等都有着密切关系。本研究由于条件有限,仅限于研究单一的树种和林分结构下林内与林外降雨动能的变化情况,并不能反映林冠结构以及降雨期间气象条件对动能的影响。希望今后此类研究能够继续深入开展,并与先进的传感技术相结合,进一步揭示林冠层对降雨能量调节作用的规律。

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ResearchonchangesofdynamiccharacteristicsofrainfallthoughPlatycladusOrientalisplantationcanopyinBeijingMountainArea

SHI Yu1,YU Xinxiao2,*,ZHANG Jianhui1, LUO Haijiang1, ZHANG Jiayin3

1ChinaNationalEnvironmentalMonitoringCenter,Beijing100012,China2CollegeofSoilandWaterConservationBeijingForestryUniversity&KeyLaboratoryofSoilandWaterConservationDeserticationCombatingofMinistryofEducation,Beijing100083,China3ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Beijing100012,China

Due to forest canopy layer redistributes the energy of rainfall, the size distribution, terminal velocity and kinetic energy of raindrops change through the canopy. These changes are important part of the ecological hydrology functions of forest. However, at home and abroad, there is less studies on forest affecting the dynamic characteristic of rainfall is less, and the research methods are always imperfect. This study, performed at the Miaofeng Mountain forest farm in Beijing, used two laser raindrop spectrometers to synchronously monitor precipitation both inside and outside aPlatycladusorientalisplantation, and analyzed the size, amount, velocity, kinetic energy and other dynamic characteristics of raindrops outside and inside forest for the typical rainfall events. The results show the amount of raindrops outside forest was 37.8% above inside forest, the amount of small and big diameter raindrops increased inside forest, but the middle diameter raindrops decreased. The rainfall volume contribution outside forest showed unimodal curve with the increase of raindrop diameter change, but that showed polymodal curve inside forest. The terminal velocity reduced inside forest, especially for the raindrops with diameter in the range of 0.75—4.5 mm. Compared with outside forest, the correlation between the diameter and terminal velocity of raindrops inside forest was reduced, and the raindrop spectrum distribution was more scattered. The rainfall kinetic energy contribution outside forest showed unimodal curve with the increase of raindrop diameter change, but that showed polymodal curve inside forest. When the raindrops terminal velocity was in the range of 4—9m/s, the kinetic energy contribution of the raindrops outside forest was obviously higher than inside forest. The total kinetic energy of the raindrop fallen on the ground inside thePlatycladusorientalisplantation was 27.0% less than outside forest, and the main reason of that is the forest canopy cut down the precipitation inside forest.

raindrop kinetic energy; raindrop size; terminal velocity; Beijing mountain area;Platycladusorientalis

林业公益性行业科研资助项目(201104005)

2013- 07- 08;

2013- 10- 10

*通讯作者Corresponding author.E-mail: yuxinixao111@126.com

10.5846/stxb201307081861

史宇,余新晓,张建辉,罗海江,张佳音北京山区侧柏林冠层对降雨动力学特征的影响.生态学报,2013,33(24):7898- 7907.

Shi Y,Yu X X,Zhang J H, Luo H J, Zhang J Y.Research on changes of dynamic characteristics of rainfall thoughPlatycladusOrientalisplantation canopy in Beijing Mountain Area.Acta Ecologica Sinica,2013,33(24):7898- 7907.

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