玉米不同生育期茎秆流特征及其模型构建 被引量：21

1

作者 马波 吴发启 +1 位作者 陈宇 马璠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期118-123,共6页

为系统测定玉米不同生长阶段在不同降雨强度下的茎秆流量并建立简易实用模型,该研究以单株玉米(Zeamays)为对象,采用室内人工模拟降雨的方法,系统测定不同降雨强度、不同测试阶段玉米植株的茎秆流量,分析了玉米茎秆流与叶面积和降雨强... 为系统测定玉米不同生长阶段在不同降雨强度下的茎秆流量并建立简易实用模型,该研究以单株玉米(Zeamays)为对象,采用室内人工模拟降雨的方法,系统测定不同降雨强度、不同测试阶段玉米植株的茎秆流量,分析了玉米茎秆流与叶面积和降雨强度的关系,并在此基础上进行了单株玉米茎秆流模型构建的研究。结果表明:玉米在其全生育期内,茎秆流量占冠层上方降雨的44.55%;茎秆流量随叶面积、降雨强度增大呈现增加趋势,茎秆流率随叶面积增大呈增加趋势但是随降雨强度的变化不显著。通过分析其关系,构建了单株玉米茎秆流的理论模型、半经验模型和经验模型。经试验验证,3个模型都适用于估算玉米不同生长阶段的茎秆流量及茎秆流率,且达到预期的精度要求,并认为单株玉米的半经验模型在实际测量与应用中更为简便精确。该研究提出的玉米茎秆流模型可为研究玉米冠层对降雨及喷灌水分的空间分异、土壤水分运移及土壤侵蚀研究提供了计算方法,同时为玉米大田灌溉的水量平衡及水肥管理提供指导。 展开更多

关键词 流量测定 降雨 模型 玉米 茎秆流 降雨强度 垂直投影面积

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叶面积和降雨强度对玉米茎秆流量的影响 被引量：17

2

作者 马璠 吴发启 +1 位作者 马波 周米京 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期25-28,共4页

茎秆流是降雨或喷灌水经过玉米冠层后到达地面的重要途径之一。为了系统地测定不同生长时期的玉米在不同雨强下的茎秆流量并建立简洁、实用的模型,采用室内模拟降雨的方法,对单株叶面积范围从约150～7450 cm2/株的紧凑型玉米植株在实际... 茎秆流是降雨或喷灌水经过玉米冠层后到达地面的重要途径之一。为了系统地测定不同生长时期的玉米在不同雨强下的茎秆流量并建立简洁、实用的模型,采用室内模拟降雨的方法,对单株叶面积范围从约150～7450 cm2/株的紧凑型玉米植株在实际范围为0.22～4.33 mm/min的雨强下的茎秆流量进行了测定。试验结果表明,不同大小植株在不同的雨强下,单株茎秆流量从1 mL/(min.株)增加到362 mL/(min.株),单株茎秆流量随玉米单株叶面积和降雨强度的增加均呈幂函数增加关系。不同生长时期的玉米群体产生的茎秆流量占总降雨量的比例从约5%增加到约70%,并且随冠层叶面积指数的增加呈幂函数增加关系。本研究提出的玉米茎秆流模型可为紧凑型玉米密植条件下的土壤侵蚀防治和水肥管理提供理论指导。 展开更多

关键词 降雨强度 玉米 茎秆流 叶面积 叶面积指数

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叶面积和降雨强度对大豆茎秆流的影响 被引量：9

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作者 马波 吴发启 +1 位作者 马璠 周米京 《中国水土保持科学》 CSCD 2008年第6期58-62,共5页

采用室内人工模拟降雨的方法,测定不同降雨强度下大豆(Glycine max)各个生长阶段所产生的茎秆流量,并分析大豆茎秆流量与叶面积和降雨强度的关系。结果表明:大豆在其全生育期内,茎秆流量占冠层上部降雨的16.77%,在大豆生长最为旺盛阶段... 采用室内人工模拟降雨的方法,测定不同降雨强度下大豆(Glycine max)各个生长阶段所产生的茎秆流量,并分析大豆茎秆流量与叶面积和降雨强度的关系。结果表明:大豆在其全生育期内,茎秆流量占冠层上部降雨的16.77%,在大豆生长最为旺盛阶段可达到32.15%;茎秆流量随叶面积、降雨强度增大呈增加趋势,而其在降雨中的比例则随叶面积增大而增加,随降雨强度增大而减小;拟合出大豆茎秆流量与叶面积指数和降雨强度的定量关系。研究结果可为大豆作物冠层水分再分布的研究提供参考。 展开更多

关键词 作物 茎秆流 土壤侵蚀 水分管理 黄土高原

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模拟玉米茎秆流对土壤侵蚀的影响 被引量：7

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作者 尹晓爱 方乾 +2 位作者 杨通杭 戴全厚 赵龙山 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期67-72,共6页

玉米茎秆流是降雨过程中经玉米冠层截留后沿茎秆流向根部的水量,是种植坡地地表径流的重要组成部分,对植物根部的土壤侵蚀过程具有重要影响。采用人工模拟降雨方法,研究了成熟期玉米茎秆流对坡地土壤侵蚀的影响。试验土槽长为0.40 m、宽... 玉米茎秆流是降雨过程中经玉米冠层截留后沿茎秆流向根部的水量,是种植坡地地表径流的重要组成部分,对植物根部的土壤侵蚀过程具有重要影响。采用人工模拟降雨方法,研究了成熟期玉米茎秆流对坡地土壤侵蚀的影响。试验土槽长为0.40 m、宽为0.23 m、深为0.14 m;采用直径为2 cm的PVC管模拟成熟期玉米茎秆,高度为1.2 m;模拟茎秆流量为5,10,15 g/s,用相同降雨条件下无茎秆流坡地作为对照措施;降雨强度为60,90,120 mm/h,降雨历时108 min,坡度为10°。结果表明:(1)与对照措施相比,茎秆流具有加快坡地地表产流的作用;(2)模拟茎秆流条件下地表产流量和产沙量均高于对照,相较无茎秆流坡地,3个降雨强度下各茎秆流量的产流贡献率为14.90%~43.10%,产沙贡献率为12.47%~26.75%;(3)茎秆流在茎秆周围地表形成细小股流,促使坡地土壤侵蚀过程由面蚀向细沟侵蚀转变,从而增加了坡地土壤侵蚀量。因此,在坡地水土流失计算与评价中应考虑茎秆流的土壤侵蚀作用。 展开更多

关键词 茎秆流 土壤侵蚀 产流量 产沙量

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模拟降雨条件下烤烟植株对降雨再分配及产流的影响 被引量：3

5

作者 吕凯 段颖丹 吴伯志 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第9期81-88,共8页

【目的】明确烤烟植株对降雨再分配及产流的影响,为坡耕地土壤侵蚀的防治及可持续利用提供理论依据。【方法】采用室内人工模拟降雨法,测定了40,80和120 mm/h降雨强度下烤烟旺长期的茎秆流、穿透雨、径流和渗漏,并进一步探讨了茎秆流和... 【目的】明确烤烟植株对降雨再分配及产流的影响,为坡耕地土壤侵蚀的防治及可持续利用提供理论依据。【方法】采用室内人工模拟降雨法,测定了40,80和120 mm/h降雨强度下烤烟旺长期的茎秆流、穿透雨、径流和渗漏,并进一步探讨了茎秆流和穿透雨与产流的关系。【结果】茎秆流量、穿透雨量和穿透雨率与降雨强度呈极显著正相关关系,而茎秆流率则与降雨强度呈极显著负相关关系;不同降雨强度下茎秆流率和穿透雨率分别为24.66%~28.79%和71.21%~75.34%。当降雨强度为40 mm/h时,茎秆流几乎不参与径流形成,当降雨强度为80和120 mm/h时,茎秆流再分配后形成径流和渗漏的比例分别为16.90%~20.54%和79.46%~83.10%;穿透雨再分配后形成径流和渗漏的比例分别为40.14%~66.19%和33.81%~59.86%。径流中来源于茎秆流和穿透雨部分的比例分别为0.82%~10.07%和89.93%~99.18%,而在渗漏中来源于茎秆流和穿透雨部分的比例分别为42.19%~44.21%和55.79%~57.81%。【结论】降雨经烤烟植株再分配后,茎秆流主要形成了渗漏,对地表径流的贡献相对较小;而穿透雨主要形成了径流和渗漏,是两者的主要来源。 展开更多

关键词 烤烟植株 降雨再分配 茎秆流 穿透雨 径流产流 模拟降雨

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模拟降雨条件下作物植株对降雨再分配过程的影响 被引量：28

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作者 马波 马璠 +1 位作者 李占斌 吴发启 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期136-146,共11页

为系统测定玉米（Zea mays L.）、大豆（Glycine max）、谷子（Setaria italica）和冬小麦（Triticum aestivum Linn.）不同生长阶段的穿透雨、茎秆流和冠层截留，研究采用室内模拟降雨法测定了不同降雨强度、不同叶面积指数作物冠下穿... 为系统测定玉米（Zea mays L.）、大豆（Glycine max）、谷子（Setaria italica）和冬小麦（Triticum aestivum Linn.）不同生长阶段的穿透雨、茎秆流和冠层截留，研究采用室内模拟降雨法测定了不同降雨强度、不同叶面积指数作物冠下穿透雨和茎秆流，采用喷雾法测定了作物不同生长阶段的冠层截留。对其进行了量化分析，并探讨了3者与作物叶面积指数和降雨强度的关系。结果表明：在40和80 mm/h降雨强度下降雨30 min，玉米、大豆、谷子和冬小麦冠下穿透雨率分别平均为65.15%、85.52%、80.05%和72.18%；在40和80 mm/h降雨强度下降雨10～20 min，4种茎秆流率分别平均为34.59%、13.58%、19.42%和26.34%；在0.3 mm/min喷雾强度下，作物冠层截留量相对较小，冠层截留率分别为0.26%、0.90%、0.53%和1.48%。随作物生长，穿透雨量逐渐降低，茎秆流量和冠层截留量逐渐增加。降雨强度与穿透雨量和茎秆流量呈正相关关系，但是2者占总降雨量的比例与降雨强度关系不显著（p＞0.05）。随着作物生长，穿透雨冠下空间分布由均匀逐渐趋向于不均匀，具有趋于向行中汇集的趋势。该研究揭示了黄土高原地区主要作物对降雨的再分配作用特征，可为农田水分有效利用和坡耕地土壤侵蚀防治提供理论依据。 展开更多

关键词 作物 降雨 模拟 穿透雨 茎秆流 冠层截留

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模拟降雨条件下玉米植株对降雨再分配过程的影响 被引量：21

7

作者 马波 李占斌 +1 位作者 马璠 吴发启 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期497-507,共11页

为系统测定玉米(Zea mays)不同生长阶段的穿透雨、茎秆流和冠层截留,采用室内模拟降雨法测定了不同降雨强度、不同叶面积指数玉米冠下穿透雨和茎秆流,采用喷雾法测定了玉米不同生长阶段的冠层截留。对其进行了量化分析,并探讨了三者与... 为系统测定玉米(Zea mays)不同生长阶段的穿透雨、茎秆流和冠层截留,采用室内模拟降雨法测定了不同降雨强度、不同叶面积指数玉米冠下穿透雨和茎秆流,采用喷雾法测定了玉米不同生长阶段的冠层截留。对其进行了量化分析,并探讨了三者与玉米叶面积指数和降雨强度的关系,阐明了玉米冠下穿透雨的空间分布特征。结果表明:玉米冠下穿透雨量占冠上总降雨量比例为30.97%—94.02%,平均为63.92%;茎秆流量占降雨量比例的变化范围为5.68%—75.70%,平均为35.28%;冠层截留量在其全生育期内变化范围为0.02—0.43 mm,平均为0.16 mm,所占总降雨量比例最大仅为1%。随玉米生长,穿透雨量逐渐降低,茎秆流量和冠层截留量逐渐增加。穿透雨与茎秆流呈现此消彼长的关系,其中穿透雨率平均由93.55%降至36.23%;茎秆流率平均由5.98%增加至70.42%。降雨强度与穿透雨量和茎秆流量呈正相关关系,但是二者占总降雨量的比例与降雨强度关系不显著(P>0.05)。随着玉米生长,穿透雨冠下空间分布由均匀逐渐趋向于不均匀,使降雨经过冠层后趋于向行中汇集,但在玉米生长后期,集中于行中的穿透雨量也因叶片衰败而随之降低。揭示了玉米对降雨的再分配作用特征,可为农田水分有效利用、农田生态水文过程机理和坡耕地土壤侵蚀防治提供理论依据。 展开更多

关键词 玉米 茎秆流 穿透雨 冠层截留 降雨强度

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模拟降雨条件下玉米植株对降雨再分配的作用 被引量：11

8

作者 郑子成 李廷轩 +2 位作者 张锡洲 何淑勤 林超文 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期72-76,共5页

为了辨明成熟期玉米对降雨的再分配作用,有效地防治区域水土流失,采用人工模拟降雨的方法,就川西低山丘陵区成熟期玉米植株对降雨的冠层截留量、茎秆流量和穿透雨量的作用进行了研究。结果表明:冠层截留率平均为7.5%,茎秆流率平均为28.... 为了辨明成熟期玉米对降雨的再分配作用,有效地防治区域水土流失,采用人工模拟降雨的方法,就川西低山丘陵区成熟期玉米植株对降雨的冠层截留量、茎秆流量和穿透雨量的作用进行了研究。结果表明:冠层截留率平均为7.5%,茎秆流率平均为28.8%,穿透雨率平均为63.7%。随着降雨强度的增加,单位时间内玉米冠层的截留量呈增加趋势,但随着玉米植株的叶面积增大,有效截留量却呈减少趋势,株高和角度对它的影响较小。随着叶面积和降雨强度的增加,茎秆流量呈增加趋势,角度影响较小。随着叶面积的增加,穿透雨量呈减少趋势;而随着降雨强度的增加,单位时间内穿透雨的数量呈增加的变化趋势,株高影响较小。 展开更多

关键词 玉米 模拟降雨 冠层截留 茎秆流 穿透雨量

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模拟降雨条件下谷子和冬小麦植株对降雨再分配过程的影响 被引量：6

9

作者 马波 耿晓晨 +2 位作者 马璠 李占斌 吴发启 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2014年第6期207-214,共8页

以谷子(Setaria italica)、冬小麦(Triticum aestivum Linn.)为研究对象,利用人工模拟降雨测定了不同降雨强度和生长阶段两种作物植株的穿透雨,采用人工喷雾法测定了不同生长阶段的冠层截留,根据水量平衡法计算了不同观测阶段的茎秆流... 以谷子(Setaria italica)、冬小麦(Triticum aestivum Linn.)为研究对象,利用人工模拟降雨测定了不同降雨强度和生长阶段两种作物植株的穿透雨,采用人工喷雾法测定了不同生长阶段的冠层截留,根据水量平衡法计算了不同观测阶段的茎秆流。结果表明:谷子、冬小麦冠层对降雨的再分配作用显著,谷子冠下穿透雨率平均约为79%,茎秆流率平均约为20%,冠层截留率平均约占1%;冬小麦冠下穿透雨率平均约为79%,茎秆流率平均约为19%,冠层截留率平均约占2%。在其全生育期内,两种作物冠下穿透雨与茎秆流呈彼此消长趋势。穿透雨量和茎秆流量与降雨强度呈显著正相关关系,但是穿透雨率和茎秆流率与降雨强度的关系不显著。茎秆流量和冠层截留量及其二者占总降雨量的比率均与作物叶面积指数呈显著正相关关系,但穿透雨量及穿透雨率随叶面积指数增加呈显著下降趋势。 展开更多

关键词 作物 降雨再分配 影响因素 穿透雨 茎秆流 冠层截留

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川中丘陵区高粱植株对降雨再分配的影响 被引量：5

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作者 金伟 郑子成 +3 位作者 张锡洲 李廷轩 王永东 林超文 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期57-61,66,共6页

为了明确成熟期高粱冠层截留分异能力,以川中丘陵区实际降雨强度为基础,以单穴每2株高粱为研究对象,采用水量平衡法对人工模拟条件下成熟期高粱截留量、茎秆流量和穿透雨量进行测定。结果表明,降雨经高粱冠层再分配后冠层截留率平均为12... 为了明确成熟期高粱冠层截留分异能力,以川中丘陵区实际降雨强度为基础,以单穴每2株高粱为研究对象,采用水量平衡法对人工模拟条件下成熟期高粱截留量、茎秆流量和穿透雨量进行测定。结果表明,降雨经高粱冠层再分配后冠层截留率平均为12.6%,茎秆流率平均为30.8%,穿透雨率平均为56.7%。降雨强度与单位叶面积截留量、茎秆流量以及穿透雨量呈极显著线性正相关关系;叶面积与单位雨强截留量和茎秆流量呈极显著线性正相关,而与单位雨强穿透雨量呈极显著线性负相关关系。本研究条件下建立的截留后各组分与降雨强度和叶面积的拟合方程,仅使用降雨强度和叶面积2个参数就可以对成熟期高粱冠层截留后各组分进行较好地估测。在降雨集中时期,高粱冠层能体现出较强的降雨再分配作用,对该区域水土保持防治以及农业可持续发展具有重要意义。 展开更多

关键词 高粱 截留 茎秆流 穿透雨 雨强 叶面积

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大豆冠层对降雨再分配的影响 被引量：4

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作者 徐宁 杨一凡 +1 位作者 林青涛 吴发启 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期115-119,共5页

[目的]研究农作物冠层的降雨再分配特征,为区域水土流失治理和生态环境建设提供科学依据。[方法]以大豆作为研究对象,采取人工模拟降雨法以及喷雾法观测大豆不同生育期(幼苗期、始花期、盛花期、结荚期和始粒期)以及降雨强度(40,80 mm/h... [目的]研究农作物冠层的降雨再分配特征,为区域水土流失治理和生态环境建设提供科学依据。[方法]以大豆作为研究对象,采取人工模拟降雨法以及喷雾法观测大豆不同生育期(幼苗期、始花期、盛花期、结荚期和始粒期)以及降雨强度(40,80 mm/h)下的茎秆流量、穿透雨量以及冠层截留量,探究大豆全生育期的冠层截留分异特征及叶面积指数和降雨强度对大豆降雨再分配的影响。[结果]大豆生育期内,茎秆流率平均值为15.02%,穿透雨率平均值为83.94%,冠层截留率平均值仅为1.04%。表明冠层截留所占降雨再分配的比例很小,其对降雨空间分异的影响所占比例较小。随着叶面积指数的增加,大豆的茎秆流量及茎秆流率,冠层截留量及冠层截留率均显著增加,然而穿透雨强度及穿透雨率显著减小。当降雨强度由40 mm/h增大到80 mm/h时,大豆的茎秆流量显著增加,但茎秆流率随雨强的变化并无显著差异;穿透雨量随着雨强的增大而增大,且随着雨强的变化存在显著性差异,但穿透雨率随降雨强度的变化并无显著差异。[结论]大豆冠层对降雨的再分配主要体现在茎秆流以及穿透雨,冠层截留所占比例很小,且叶面积指数与降雨强度均对降雨再分配有着重要的影响作用。 展开更多

关键词 大豆 降雨再分配 茎秆流 穿透雨 冠层截留

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旱地春玉米不同宽窄行比例对降雨再分配特征及产量的影响 被引量：2

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作者 殷雯 张沛智 +3 位作者 张玉佳 汪俊贤 王旭 林文 《天津农业科学》 CAS 2022年第2期17-21,共5页

为明确不同宽窄行比例对旱地春玉米降雨再分配及土壤耗水和产量的影响,本研究于2019—2020年在山西省太谷区通过大田试验,以四种宽窄行种植模式为处理,分别为KZ1(宽行80 cm,窄行20 cm)、KZ2(宽行70 cm,窄行30 cm)、KZ3(宽行60 cm,窄行40... 为明确不同宽窄行比例对旱地春玉米降雨再分配及土壤耗水和产量的影响,本研究于2019—2020年在山西省太谷区通过大田试验,以四种宽窄行种植模式为处理,分别为KZ1(宽行80 cm,窄行20 cm)、KZ2(宽行70 cm,窄行30 cm)、KZ3(宽行60 cm,窄行40 cm)和对照CK(行距50 cm),分析不同种植模式对叶面积指数、穿透雨、茎秆流、冠层截流、土壤耗水、产量的影响。结果表明,少雨年份和多雨年份拔节期、开花期、灌浆期和乳熟期叶面积指数最高的处理分别是KZ3和KZ2;KZ1处理穿透比例高,KZ3处理茎秆流比例高。对降雨再分配3个比例进行主成分分析,第一主成分贡献率59.15%,且茎秆流比例和穿透比例特征向量大于截留比例;CK处理土壤耗水、总耗水较高,产量和水分利用率低;少雨年份处理KZ3耗水量低,产量和水分利用率高,多雨年份则是处理KZ2;耗水量与产量呈正相关关系(P=0.0034)。可见,宽窄行能够影响玉米植株拔节后叶面积,改变降雨再分配的茎秆流和穿透,降低土壤耗水和总耗水,增加籽粒产量和水分利用效率,最终提高产量和水分利用效率。 展开更多

关键词 旱地玉米 宽窄行 茎秆流 冠层截流 穿透雨

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麻竹人工林水文生态效应 被引量：11

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作者 谢锦忠 傅懋毅 +2 位作者 马占兴 肖贤坦 黄品华 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2005年第6期682-687,共6页

在福建南靖连续4a对1995年春在杉木采伐迹地上营造的株行距为3m×4m、4m×5m和5m×6m3种密 度的麻竹试验林进行水文生态效应观测。结果分析表明:(1)麻竹林冠截持量与降水量和林分密度均呈正相关,而 秆茎流和林内降水量与降... 在福建南靖连续4a对1995年春在杉木采伐迹地上营造的株行距为3m×4m、4m×5m和5m×6m3种密 度的麻竹试验林进行水文生态效应观测。结果分析表明:(1)麻竹林冠截持量与降水量和林分密度均呈正相关,而 秆茎流和林内降水量与降水量呈正相关,与林分密度呈负相关。密度为825丛·hm-2的麻竹林的年林冠平均截持 量和截持率为155.2 mm和14．61％,林内平均降水量和降水率为829．0 mm和78．11％,竹秆茎流量和茎流率为 77.3mm和7.31％。(2)麻竹林地表枯落物具有吸持其自身干质量2．8倍水量的潜在能力。(3)3种密度麻竹林的 0-60 cm土壤层最大潜在蓄水量为315．3-326．3 mm,略低于毛竹林367．9mm。(4)麻竹林地表径流和泥沙流 失量与降水量呈正线性相关,与林分密度呈负相关;竹林密度为825丛·hm-2的麻竹林年地表平均径流量、土壤侵 蚀模数是密度为330丛·hm-2的麻竹林的0．55、0．45倍,其NO3-、NH4+、PO43-、K+等养分年流失量则分别是密 度为330丛·hm-2的麻竹林的0．58、0．49、0．36、0．49倍。 展开更多

关键词 麻竹 林冠截持 秆茎流 径流 水文生态效应

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