森林遮蔭擋雨的本領有多強，看鬱閉度就知道

護路林如何算鬱閉度

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作者 山竹 | 審稿 羊羊

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如何形容一片森林的茂密？你或許會想出一連串的詞，枝繁葉茂、密密匝匝、亭亭如蓋、遮天蔽日……但我們也可以用定量指標把森林茂密程度更精確地表示出來，其中一個指標就是鬱閉度。

鬱閉度是森林資源調查中的一個重要因子， 它能反映森林結構和森林環境，在林分質量評價、森林景觀建設、水土流失治理等方面有著廣泛的應用。

今天的文章要介紹以下問題：

鬱閉度是什麼？如何測量？

鬱閉度的大小對環境有哪些影響？

鬱閉度在實際中如何應用？

01

鬱閉度是什麼？

① 定義

鬱閉度（canopy closure extent ）

，指

森林中喬木樹冠遮蔽地面的程度

，常表示為林冠垂直投影面積與林地面積之比，寫成十分數，如0。6、0。8，樹冠完全覆蓋地面為1。

（“冠”本意指帽子，林冠可以通俗的理解為“森林的帽子”，指的就是

森林中樹木上部著生的全部枝葉的總和

）

鬱閉度示意圖［1］

②相近概念辨析

和鬱閉度類似的概念是

植被覆蓋度

，植被覆蓋度是植被的垂直投影面積和地面面積之比，一般用於

灌木草本植物

。

林冠鬱閉度和植被覆蓋度［2］

③ 測定方法

測定鬱閉度的方法有很多，傳統的包括

目測法、投影法、測線法和樣點樣線法

等，較為費時費力。隨著數字成像技術的發展，透過

數碼相片測定

鬱閉度成為一種高效且精確的手段。

基於數碼相片的林冠鬱閉度提取［3］

對於大面積的鬱閉度調查， 還可以透過

遙感影象進行估測

。

森林鬱閉度的遙感估測［4］

02

鬱閉度的作用

那麼鬱閉度有什麼實際的用處呢？既然鬱閉度是描述林冠狀況的指標，那我們就先來了解林冠的作用。

林冠層

是森林中由喬木的枝葉連成的層

，位於森林結構最上層，是森林與外界進行物質和能量交換的介面，透過遮蔭、截留降水等作用影響著森林的環境。

① 遮蔭作用（削弱太陽輻射和光照）

枝葉稠密的林冠像一把遮陽傘，能夠削弱太陽輻射和光照。當太陽輻射達到森林上部時，大約10%的能量被反射，80%左右的能量被各林層吸收，最後到達林地上的能量只有5%左右。林冠對光照的削弱也很明顯，相比林外，林內的日照時數減少30%~70%，光照強度減弱31%~92%。

林冠鬱閉度越大，對太陽輻射和光照的削弱越強

；林冠層結構複雜、層次越多，削弱作用也越強。

② 截留降水

除了遮蔭，林冠還能攔住降水。大氣降水進入森林，首先會被林木的枝葉攔截、蒸發損耗，這就是林冠的截留作用。林冠截留率（即截留量佔降水量的比例）主要受林冠鬱閉度和降雨量的影響。

一般鬱閉度越大、降雨量越少，截留率越大

，甚至可以達到 100%。

③ 減弱風速

林冠粗糙起伏，還能夠減弱林中的風速。

林冠鬱閉度越大，對林中風速的減弱程度越強。

④ 蒸騰作用

林冠表面（主要是葉子）會發生蒸騰作用，將植物從土壤中吸收的水分，以水蒸氣的形式透過氣孔散失到空氣中，這一過程會吸收熱量，增加空氣中的水汽

。林冠鬱閉度越大，意味著能夠進行蒸騰作用的葉片越多。

03

鬱閉度大小的影響及相關應用

① 鬱閉度如何影響森林小氣候？

在森林的作用下，森林空間中形成了和外界大氣候不同的氣候條件。

隨著鬱閉度增大

，森林裡的氣溫、相對溼度會如何變化？

白天氣溫降低，氣溫日變化減小。

因為鬱閉度大，林冠削弱的太陽輻射多，林中獲得的熱量就少，再加上林冠蒸騰作用吸熱增多，都會導致白天氣溫降低，氣溫日變化減小。

白天的相對溼度會增大。

由於鬱閉度大，林內風速及亂流交換較弱，植物蒸騰和土壤蒸發出來的水蒸氣會更容易停滯在近地面空氣中；同時，鬱閉度大使白天氣溫低，空氣能容納的水汽量更少，因此林中的相對溼度會增大。

鬱閉度大的森林裡，更容易出現雲霧繚繞的美景

② 鬱閉度越大，越不容易發生森林火災

鬱閉度大的林內，氣溫低，溼度大，可燃物含水量高，且由於光照少，地表雜草生長不良，細小可燃物較少，所以一般不易發生林火。

反之，鬱閉度小的林內，氣溫高，溼度小，可燃的雜草多，更容易形成火災，而且林內風速大，火災會更快地蔓延，因此防火重點應在林窗、林緣、疏林、未成林造林地和荒山這些鬱閉度小的地方。

③ 鬱閉度增大，地表徑流和土壤侵蝕量均減小。

鬱閉度大，林冠層的

截留作用

使得直接落入地面的降水減少，地表徑流也減少。同時，也使得雨滴對土壤表層的

濺蝕作用減弱

，避免土壤板結，增加土壤下滲，進一步減小地表徑流。地表徑流減少，對土壤的沖蝕作用減弱，因此土壤侵蝕量也減小。

因此，鬱閉度增大對於調蓄洪水、防治水土流失具有重要作用。

地表徑流、土壤侵蝕與林冠鬱閉度表

④ 鬱閉度大小如何影響林下植物的生長髮育？

鬱閉度影響林內的

光環境、土壤水分、土壤溫度

，改變了林內的生態條件和小氣候，從而影響林下植物生長髮育。研究表明

適當遮蔭有利於苗木的生長，而過強的光照或弱光都不利於苗木的生長

。因此在林下種植中，找到適當的森林鬱閉度就很關鍵了。

以山茶種植為例，山茶喜溫暖、溼潤和半陰環境，有實驗證明，0。5的森林鬱閉度更適合山茶的生長。

林下種植山茶

04

來做題吧

一、森林巨大的水文生態作用，早已為國外的大量觀測與研究所證實。森林鬱閉度是指林地內樹冠的垂直投影面積與林地面積之比。森林對降雪的截留作用主要受鬱閉度和林分因子（樹高、胸徑、林齡、密度等）的影響。積雪融化速度主要與氣溫、降水和風速有關，不同林型內有較大差異。下圖示意小興安嶺林區條件相近的某區域不同森林型別積雪-融雪過程。與雲冷杉常綠原始林相比，落葉松人工林的水文生態效益較低。據此完成下列各題。

1。與落葉松人工林相比，3月15日前雲冷杉常綠原始林內積雪薄的原因最可能是（單選）

A。 風速較大

B。 鬱閉度大

C。 氣溫較高

D。 降雪較少

2。4月10日起，林外空地又有一次積雪過程。分析原因最可能的是（單選）

A。 冷鋒帶來的一次降雪

B。 暖鋒帶來的一次降雪

C。 林內有降雪，林外無降雪

D。 林外融雪較慢

3。據圖文資訊分析，落葉松人工林的水文生態效益較低主要由於落葉松人工林可使（單選）

A。 春季融雪量降低

B。 河流汛期推遲

C。 融雪時長較長

D。 融雪速度較快

【答案】

1。B

與林外空地相比，林區森林鬱閉度大，對降雪的截留作用明顯，因此積雪薄，故B正確。材料中“條件相近的某區域不同森林型別”說明林內與林外空地氣溫、降水和風速相差不大，排除A、D、C，故選B。

2。A

根據圖示，4月10日起，林外空地又有一次積雪過程，說明該地有降雪出現。積雪時間自4月10日持續到4月20日，在4月15日積雪厚度峰值之後又持續了一段時間，說明該時段內氣溫較低，應為冷鋒過境帶來的大風、降溫、降雪導致的，故選A。

3。D

為了比較融雪量，觀察積雪厚度的最大值，發現人工林大於原始林，說明人工林的積雪更多，春季的融雪量也會更多，故A錯誤。人工林積雪比原始林厚，是因為人工林鬱閉度較低，對降雪的截留作用較差，導致林中的降雪更多。

再比較融雪速度，即春季積雪厚度下降的快慢，發現人工林融雪比原始林快，這會使融雪時間縮短，河流汛期提前，因此人工林生態效益低，故D正確，BC錯誤。由材料可知，積雪融化速度主要與氣溫、降水和風速有關，人工林鬱閉度較小，氣溫高，風速大，因此融雪速度更快。

二、林冠層是森林生態系統生態水文功能的主導者，林冠對降雨的分配是森林水迴圈的重要環節，林冠截留是森林對降水第一次阻截和分配，其截留作用在雨水利用及水土保持方面有顯著的積極作用。圖1，圖2示意太行山區某地區蘋果、核桃、櫻桃和杏樹四種經濟林林冠降雨截留量及其比例。據此完成下面各題。

4。圖示四種經濟林林冠截留降雨的主要特徵是

①截留量總體隨降雨量增加而增加

②截留量總體隨降雨量增加而減少

③截留量比例總體隨降雨量先增後減

④截留量比例總體隨降雨量先減後增

A．①③ B．②④ C．①② D．③④

5。林冠截留量佔比呈現減少趨勢，一般出現在

A．林冠層持水未飽和前

B．降雨量小於45mm前

C．截留量比例大於25%後

D．林冠層持水飽和後

6。與核桃、杏樹、蘋果三種果樹相比，櫻桃截留量大，可能得益於櫻桃

①樹冠幅小，枝葉稀疏

②樹冠幅大，枝葉密實

③林冠結構緊湊，鬱閉度大

④林冠結構鬆散，鬱閉度小

A．①③ B．②④ C．②③ D．①④

【答案】

4。A

據圖1可知，四種經濟林林冠截留量總體隨降雨量增加而增加，①正確，②錯誤。據圖2可知，截留量比例總體隨降雨量先增後減，③正確，④錯誤。故選A。

5。D

由圖2，在雨量大約為14mm的降雨條件下，4種經濟林的林冠截留量佔比達到最大值（分別大約為28%，25%，23%，21%），此後逐漸減小（除了蘋果的截留量比例在45mm降雨量之後再次提高）。由此推測，林冠層持水量達到飽和後，林冠截留量佔比呈現減少的趨勢。D正確，ABC錯誤。故選D。

6。C

經濟林截留量與鬱閉度有關。與另外3種經濟樹種相比，櫻桃樹冠幅大、枝葉密實，林冠結構緊湊、鬱閉度大，②③正確，C正確。故選C。

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