降雨强度影响修正后的Gash模型对林冠截留的模拟

[目的]林冠截留在森林降雨再分配和水文过程中起着至关重要的作用。黄土高原位于干旱和半干旱地区，面临着水资源短缺、自然条件恶劣和生态系统脆弱等严峻挑战。自 20世纪50那年代以来，实施了一系列植被恢复措施，植被覆盖情况发生了显著变化，林冠截留的量化和建模对于缺水地区水资源的优化利用非常重要。以往的研究多集中在月或年的时间尺度上，而森林冠层拦截对不同降雨事件雨量、雨强和降雨历时的响应，特别是在气候变化的背景下，研究较少。此外，林冠截留模型捕获气候变化下降雨再分配动态的性能在很大程度上仍然是未知的。[方法]本研究基于对黄土高原典型树种的野外长期观测，利用修正后的Gash模型对不同降雨强度下的林冠截留量进行了模拟。[结果]结果表明，油松(Pinus tabuliformis)、辽东栎(Quercus wutaishanica)和白桦(Betula platyphylla)的林冠截留占总降雨的比例分别为26.10%、42.09%和41.58%，修正后的Gash模型对油松林冠截留的模拟比辽东栎和白桦的更加准确，降雨期间和降雨停止后的蒸发对不同树种截留损失的贡献率均超过85.30%，同时敏感性分析表明，平均降雨强度(R)、平均湿润冠层蒸发速率(E)和冠层储水能力(S)是影响林冠截留模拟的关键参数。总的来说，修订后的Gash模型低估了不同降雨强度下的拦截损失，在较高降雨强度下的低估更为明显。[结论]这些发现表明降雨强度对修正 Gash 模型模拟林冠截留的可靠性具有显著影响，并为半干旱地区森林水文研究提供了新的思路。