CN102278969A - 一种以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法 - Google Patents

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余新晓
陈丽华
贾国栋
李轶涛
吴海龙
牛健植
樊登星
史宇
信忠保
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Abstract

本发明涉及种林业计算领域，公开了一种以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，包括首先根据待计算区域历年一日出现频率较大的暴雨量、防护面积和森林土壤饱和蓄水量计算出该区域林分最大降雨雨量时所需的森林面积，然后再计算出以水源涵养为目标的森林覆盖率。本发明的方法实现了通过资料数据能够合理的以水源涵养为目标来确定最佳森林覆盖率。

Description

一种以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法
技术领域
本发明涉及林业计算领域，尤其涉及一种以水涵养为目标的森林覆盖率计算方法。 
背景技术
森林水源涵养的功能主要是通过增强和维持林地下渗能力，缓和地表径流来实现的。而这些功能的大小，是由森林土壤非毛管孔隙、土壤饱和蓄水能力、渗透系数及毛管与非毛管比值的量级变化而决定的。其中，土壤饱和蓄水能力是一个综合性较强的指标，它不但与林下土壤水分、物理、化学特性等高度相关，还与森林的内涵质量、地质地貌等因子紧密相联。据此，有理由认为森林土壤饱和蓄水能力是森林自身属性及地质地貌等因子对森林在水源涵养能力上的体现，将森林土壤饱和蓄水能力作为确定最佳森林覆盖率的指标具有科学性。 
现有技术中，以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率的确定方法通常是通过经验确定，或根据现状来定性的确定。 
上述现有技术至少存在以下缺点： 
经验性较强，难以合理的以水源涵养为目标来确定最佳森林覆盖率。 
发明内容
(一)要解决的技术问题 
本发明要解决的技术问题是如何合理并且定量的计算以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率。 
(二)技术方案 
为达到上述目的，本发明提出了一种以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，包括步骤： 
S1：首先根据下面的公式1确定区域林分最大降雨雨量所需的森林面积Af： 
A f = P × S f W - - - ( 1 )
其中，P为历年一日出现频率较大的暴雨量，单位：mm； 
Sf为防护面积，单位：hm2； 
W为森林土壤饱和蓄水量，其随林分不同而各异，单位：mm； 
S2：根据步骤S1中确定的Af，利用下面的公式2计算以水源涵养为目标的森林覆盖率F： 
F = A f S t × 100 % = P × S f W × S t × 100 % - - - ( 2 )
其中，St为区域总面积，单位：hm2。 
其中，Sf＝St-S，其中S非防护面积。 
其中，W可以通过林分面积加权计算得出。 
(三)有益效果 
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的方法由于根据区域林分最大降雨雨量时所需的森林面积，并根据该区域总面积，来确定出该区域的最佳森林覆盖率，所以能够合理的以水源涵养为目标来确定最佳森林覆盖率。 
附图说明
图1是本发明实施例的以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法的流程图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 
已知的是在降雨过程中，引发严重水力侵蚀的是强度大、动能高、侵蚀能力强的一次性特大暴雨过程，因此，以水源涵养为目标确定最佳森林覆盖率时，应根据待确定区域历年一日出现频率较大的暴雨量与该区域内森林土壤饱和蓄水能力值，来计算防护林能全部蓄留该级别降雨量的森林覆盖率，从而计算出以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率。 
如图1所示，本发明的以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，包括步骤： 
首先，根据待计算区域历年一日出现频率较大的暴雨量，并根据该区域防护面积及森林土壤饱和蓄水量，利用以下公式计算该区域林分最大降雨雨量所需的森林面积： 
A f = P × S f W ,
其中，P为该区域历年一日出现频率较大的暴雨量，单位：mm； 
Sf为0防护面积，Sf＝St-S，S非防护面积，例如道路、居民点面积、工矿、农田、水体等其他土地利用类型的面积，单位：hm2； 
W为森林土壤饱和蓄水量，其随林分面积不同而各异，单位：mm； 
上述各林种林分面积，历年一日出现频率较大的暴雨量，防护面积和森林土壤饱和蓄水量等数据通过现有的资料获得。 
根据上述公式得出该区域林分最大降雨雨量所需的森林面积后，利用以下公式确定以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率F： 
F = A f S t × 100 % = P × S f W × S t × 100 % .
下面根据上面描述的方法进行计算说明。 
根据密云县1989-2006年的降雨观测资料可知，密云县最大24h暴雨量在153.0mm。由典型流域实测资料知，密云县不同植被类型的土壤饱和蓄水量分别为：针叶林195.6mm，阔叶林235.4mm，混交林335.2mm，灌木林92.47mm。将其按面积进行加权处理求得加权的林地土壤饱和蓄水量，如表1中所示。 
表1典型流域适宜水源涵养森林覆盖率 
Figure BDA0000058140640000033
在计算以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率时以1989-2006年期间的最大降雨量，即153.0mm的暴雨量作为P值，以及水区总面积为St，以林业用地面积作为防护面积Sf，在此St与Sf相等，根据上述公式得出上表，可确定该区域以水源涵养为目标的最佳森林覆盖率分别为：土门西沟流域57.61％，潮关西沟流域58.89％，半城子水库流域68.63％。 
以上仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，其特征在于，包括步骤：
S1：首先根据下面的公式1确定区域林分最大降雨雨量所需的森林面积Af：
A f = P × S f W - - - ( 1 )
其中，P为历年一日出现频率较大的暴雨量，单位：mm；
Sf为防护面积，单位：hm2；
W为森林土壤饱和蓄水量，其随林分不同而各异，单位：mm；
S2：根据步骤S1中确定的Af，利用下面的公式2计算以水源涵养为目标的森林覆盖率F：
F = A f S t × 100 % = P × S f W × S t × 100 % - - - ( 2 )
其中，St为区域总面积，单位：hm2。
2.如权利要求1所述的以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，其特征在于，Sf＝St-S，其中S非防护面积。
3.如权利要求1所述的以水源涵养为目标的森林覆盖率计算方法，其特征在于，W可以通过林分面积加权计算得出。
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