荒山裸地
农地
草原
南北半球的温带 和热带地区都有 广阔的草原。
沙漠
沙漠地区炽热如 火，雨量稀少， 因此是最不适宜 动植物生长的生 物带。
山岳
山岳占地球地面的百 分之五，总面积约合 二百九十万平方里。
(三)森林下垫面的特点*
林分的活动层比裸地厚得多； 下垫面粗糙度增加； 森林有三个作用面，使辐射和热量交换
四、对降雨过程的影响
✓ 一定的环境条件下，森林可以增加局部地区的 降雨量，特别是在湿热和干旱地区更为明显；
✓ 崔起武：黄河流域大面积恢复森林和水利化可 使降雨量增加3％；
✓ 傅报璞：西北地区全面绿化和实现水利化后， 可使下垫面反射率减少9％，引起温度变化， 夏季可增雨40.2mm的内雨，同时刺激外来水汽 激发的外来雨量是内雨的2～3倍。
降水量mm 径流深mm 径流系数
1210
758.6
0.63
669
333.8
0.50
800
279.1
0.35
陕西省水文总站观测，在秦岭山区森林 覆被率每增加1％，径流深相应增加1.0～ 5.6mm（森林覆被率20～75％）；
山上一亩林，山下三分田。
三、改善区域气候条件
动力蒸散量减弱，大气湿度增加，风速 减小；
不同地带平均降雨量
地带 风速(m/s)
岩石裸露 平原 森林
2．26 1．67 0．33
降水量(mm/a) 观测值 订正值
1277
1458
1339
1462
1459
1466
林外小气候观测
林内小气候观测
水量平衡场
思考题：
水保林对小气候及区域生态环境起到什 么作用？
水保林改善小气候的原理？
温度缓和； 林内乱流交换减弱，是林外风速的20～50％； 总之，森林小气候向增湿、缓和气温和天气过程。
第二节 改善区域生态环境的作用
控制区域土壤侵蚀 改善流域水文过程 改善区域气候条件 对降雨过程的影响
一、控制区域土壤侵蚀
在一个流域森林面积达到一定，且合理 分布，土壤侵蚀会得到基本控制；
0.0
0.0
1.Байду номын сангаас6
0.0
3.09 0.0
P 44.68 70.68 80.73 69.28 5.75 68.55 4.88
β 0.63 0.76 0.72 0.58 0.39 0.58 0.46
Rn－净辐射；A0－林木贮热；P－感热量；β－波文比。
三、森林小气候的特点*
净辐射高，大于裸地25％，资源利用率提高； 潜热量增多、感热量减少，大气湿度增加； 林下热通量减小，蒸发降低，林内温度变化缓和； 林冠上方乱流交换增强，热量不易集中，近地层
(四)森林下垫面作用结果
改变了热量平衡； 改变了垂直乱流交换与
水平热交换； 改变了近地层垂直的温
度、湿度； 改变了水分垂直交换的
数量和过程； 改变了降雨的分配量、
水汽凝结、蒸发过程。
二、辐射与热量平衡
(一)辐射平衡与特点
太阳辐射＝吸收＋反射＋透过 吸收＞反射、透过； 林冠层对太阳辐射的再分配很复杂，不同林 分、不同高度、不同时刻的林内辐射分布都 不同； 林分不同作用面获得的净辐射不同； 林分的净辐射比草地和裸地都大。
第三章 改善区域生态环境的作用
第一节 改善区域小气候作用 第二节 改善区域生态环境作用
生态环境是指影响生物生存的环境因子 的综合。水土保持林改善区域环境就是 改善区域的环境因子。环境因子中气候、 土壤、水文最为基础。
第一节 改善区域小气候作用
一、下垫面性质的变化 二、辐射与热量平衡 三、森林小气候
一、下垫面性质的变化
(一)影响气候的因子
太阳辐射 大气环流 下垫面性质：地表层性质 改造前二者很难。 改变下垫面性质来改变小气候较易。
一、下垫面性质的变化
(二)小气候的定义与特点
❖ 小气候：由于下垫面的不均匀性，人类和生 物活动所产生的近地层和土壤层中的气候特 点。
❖ 小气候特点：
❖ 气候要素的明显日变化； ❖ 强烈的脉动性质； ❖ 垂直梯度的变化超过水平的变化； ❖ 垂直梯度上也具有明显的日变化特征。
(二)热量平衡
净辐射用于蒸散耗热量、乱流交换输热、 传导和热贮存。
云杉11－14时各占约2/3、约1/3、5％。
生长季节不同下垫面的辐射平衡
裸地
草地
沙棘
刺槐
刺槐 林地
油松
油松 林地
Rn 166.53 195.21 208.29 209.50 35.43 207.43 29.88
A0 0.0
气温缓和，极端温度降低； 无霜期延长； 冰雹及其他自然灾害减少。
动力蒸散
✓ 森林增加了地表粗糙度，降低了风速，增 加了空气湿度，从而降低了动力蒸散量。
地区 右玉 五台 偏关 平鲁 大同
风速（m/s） 2.6 2.8 2.2 2.9 4.2
湿度(%) 60 58 53 53 53
动力蒸散量(mm) 351.3 355.9 386.3 423.9 499.5
更为复杂；
林冠上层、林冠层、林下土壤层。
随季相、林分结构、生长发育阶段变化。
热岛 雨岛 混浊岛 风岛 雾岛
城市“热岛效应”可以造成局部地区气候异常。城市大气温度 较高，热空气上升，郊区农村的冷空气就流入城市，形成“城市 风”。“城市风”会把城市郊区一些企业的污染物质，源源不断的 带向城市，加重城市的空气污染。城市的温度较高，就会造成城市 上空的云量和降水量增加，最高可比农村多30%左右。
两极地区
南北两极地区几 乎常年严寒，陆 地上几乎没有植 物生长。
针叶树林
北半球的针叶树 林地带，冬天漫 长而寒冷，夏天 短暂而暖和。
温带森林
温带森林地区的气候 变化很大。北部的树 木到秋天时便落叶， 形成枯枝落叶层，南 部的树木则大多终年 常绿。
热带森林
在热带森林里， 一年之中总有 一些树木长出 绿叶和开花结 果。
40％→70％
流域的输沙量与森林覆被率有关系； 黄河流域水土保持，入黄泥沙每年减少
了3亿吨。
二、改善流域水文过程
森林通过对降雨的拦蓄与涵养作用，调 节河川水分状况，改善流域水文过程；
秦岭黑河流域，森林覆盖率73％，枯水 年径流量大于平水年，如下表。
黑河流域丰、枯、平水年径流
年份
1958 1959 1960