李海防， 俞潔蕾， 邵西寧， 周春玲

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與林學(xué)院，266109，山東青島)

青島位于山東省東南部，屬半濕潤地區(qū)。近年來，隨著城市的擴張，城市綠地建設(shè)消耗大量水資源，加劇城市水資源的供需矛盾。因此，半濕潤地區(qū)城市綠地建設(shè)應(yīng)充分利用植物配置對降雨的再分配作用，實現(xiàn)對降雨的截留、存積、滲透及凈化，提高城市土壤對降雨的蓄積，實現(xiàn)對水資源的優(yōu)化利用[1]。冠層截留是指降雨過程中滯留在植物冠層上的水分，植物通過冠層截留降雨，削減降落到地表的雨量和降雨強度，減少到達地面的水通量，從而減緩地表徑流，延遲產(chǎn)流并削減洪峰[2]。馬育軍等[3]對灌叢的研究結(jié)果表明，冠層截留量占總降雨量的10%～40%，穿透雨量占降雨量的70%～90%，而莖流量約占大氣降雨量的5%～10%。灌木冠層截留的部分降雨能沿樹干以較快的速度滲入到根際區(qū)土壤。這一水文過程作為灌木對缺水環(huán)境的一種生態(tài)適應(yīng)機制，對發(fā)展節(jié)水型綠地配置模式，提升綠地的雨水滲透和蓄積能力，具有重要的借鑒意義[4]。林冠對降雨的截留受降雨特征、林分特征、林冠特征以及氣象因子等多種因素的影響，其中，植物的冠層形態(tài)特征包括冠層層面的冠幅、冠層厚度、冠層體積、冠高和冠層投影面積，枝莖層面的枝長、分枝數(shù)、分支角、枝莖粗糙度，以及葉片層面的葉傾角、葉形、單葉面積、葉片潤濕性、葉表面結(jié)構(gòu)和葉表粗糙度等，它們都是影響冠層截留的重要因素[5]。然而，目前學(xué)術(shù)界對降雨截留的研究主要集中在喬木[6]和經(jīng)濟作物等[7]，對灌木冠層對降雨截留的研究還相對較少，且主要集中在干旱半干旱地區(qū)[4]。在城市園林綠地中，僅見趙峰等[8]和姚雪晗等[9]就常綠喬木、地被植物及園林植物的不同配置模式對降雨的截留能力進行一定程度的研究，而以城市綠地中常用灌木為研究對象，進行冠層降雨截留及影響因素的研究尚少。

為此，筆者選擇青島城市綠地中廣泛栽植的6種常用灌木金葉女貞(Ligustrum×vicaryi)、冬青衛(wèi)矛(Euonymusjaponicus)、小葉黃楊(Buxussinicavar.parvifolia)、紅葉石楠(Photinia×fraseri)、龍柏(Juniperuschinensis)和側(cè)柏(Platycladusorientalis)為研究對象，探究灌木冠層對降雨截留的影響，明確冠層截留的主要影響因子，對篩選有利于土壤水增蓄的灌木，創(chuàng)新節(jié)水型城市綠地建設(shè)模式，推動城市綠地系統(tǒng)從耗水型向節(jié)水型轉(zhuǎn)變，提高水資源的利用效率，具有重要的理論和實踐意義。

1 研究區(qū)概況

研究地點位于青島市城陽區(qū)(E 120°23′51″， N 36°19′16″)，屬溫帶季風(fēng)氣候，受來自海洋東南季風(fēng)及海流影響，具有明顯溫帶海洋性氣候特點。夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，年均氣溫12.6 ℃，1月平均氣溫-1.2 ℃，7月平均氣溫26.3 ℃，絕對最高和最低氣溫分別是39.0 ℃和-11.2 ℃，年均日照時間2 305.8 h。屬半濕潤地區(qū)，年均降水量650～700 mm，降雨分布季節(jié)性強，主要集中在7—8月，且多為短時強降雨。地貌以平原和丘陵為主，地勢相對平坦，起伏較小，土壤以棕壤為主。

2 材料與方法

2.1 灌木的選取

選擇生長良好的6種常用園林灌木，其冠層本底特征如表 1所示。6種灌木在城市綠地中多以組團種植或密植成綠籬等方式廣泛應(yīng)用。試驗用灌木皆來自于苗圃地，樹冠皆為半球形，株高、冠幅、冠高基本一致，株高約1 m，冠幅約1 m2，冠高約60 cm，樹齡4～6年生。6種灌木各3株以間距2 m列植于試驗田中，每個樹種設(shè)3個重復(fù)，共18株，待移栽的灌木生長穩(wěn)定后進行模擬降雨試驗。

表1 6種灌木冠層本底特征

2.2 灌木冠層形態(tài)特征的測定

用標尺自灌木中心插入讀取刻度記錄灌木株高與冠高，并測量其南北長度(2a)、東西長度(2b)，灌木冠幅計算采用公式C=πr2，式中：C為冠幅，m2；r取a和b中的最大值，m。樹冠投影基本為橢圓，對樹冠的陰影軸長進行測量并根據(jù)橢圓面積公式計算樹冠投影面積：S=πab，式中：S為樹冠投影面積，m2；a為長半軸，m；b為短半軸，m。葉面積指數(shù)LAI(leaf area index)通過對單片葉面積和葉片數(shù)量的計算獲得，具體方法為：在天氣晴朗的上午采摘單株東、南、西和北4個方向上、中、下3層的葉子共50～80片，人工記錄各方向側(cè)枝的葉片數(shù)量和葉小枝數(shù)量，得到總?cè)~片數(shù)和總?cè)~小枝數(shù)，在實驗室內(nèi)采用便攜式葉面積儀(Yaxin-1241，北京博倫經(jīng)緯)測量單片葉面積。龍柏和側(cè)柏，則將其葉小枝擺放齊整掃描測量，最后根據(jù)總?cè)~片數(shù)計算LAI=A/S[10]，式中：A為綠葉總面積，m2；S為樹冠投影面積，m2。莖分枝數(shù)根據(jù)灌木枝干分支級別進行人為計數(shù)；灌木基徑采用游標卡尺于灌木主莖距地面5 cm 處測量；枝長采用皮尺對灌木的一級枝、二級枝和三級枝進行測量；枝角度采用量角器測量各級枝與上一級枝的角度獲得[11]。枝莖粗糙度依據(jù)樹皮有無裂縫，樹皮表面紋路的深淺，將其分為粗糙(表面有裂痕)、較粗糙(表面有深裂)和較光滑(表面有淺裂)3個等級，并分別賦值1、2和3。用光學(xué)接觸角測量儀(LSA100，德國LAUDA Scientific)測定6種灌木葉片正面和背面蒸餾水的接觸角(圖 1)，每種葉片3個重復(fù)。

圖1 葉接觸角示意圖Fig.1 Schematic diagram of leaf contact angle

2.3 人工模擬降雨

根據(jù)青島市降雨量分布特征[12]，研究采用人工模擬降雨系統(tǒng)(NLJY-10-01型，南京南林電子)設(shè)置小(30 mm/h)、中(60 mm/h)和大(90 mm/h)3個降雨強度，對6種灌木的穿透雨、莖流、冠層截留進行測定，分析各灌木冠層特征對降雨再分配的影響。人工模擬降雨系統(tǒng)及降雨截留的測定方法如圖2，其中，有效降雨面積為2 m×2 m，降雨高度為4 m，降雨均勻度≥88%。每次模擬試驗前均對降雨強度進行校驗。穿透雨根據(jù)孟明等[11]用過的3個直徑和高度為20 cm的圓桶放置在4個方位收集。莖流參照田娜等[13]用鋁箔膠帶和聚乙烯軟管自制的導(dǎo)流水槽裝置測定(圖 2)。穿透雨量、莖流量除以植株投影面積，即可得出單位穿透雨量和莖流量[13]。冠層截留則根據(jù)水量平衡原理計算[6]：I=Pr-(SF+TF)，式中：I為冠層截留量，mm；Pr為降雨量，mm；SF為莖流量，mm；TF為穿透雨量，mm。

圖2 人工模擬降雨系統(tǒng)及降雨截留的測定Fig.2 Artificial simulated rainfall system and canopy interception determination

由于人工模擬次降雨時間較短，降雨間的冠層蒸散在本實驗中忽略不計。

2.4 數(shù)據(jù)處理

用方差分析法分析6種灌木冠層截留的差異，用相關(guān)分析法分析灌木冠層截留的主要影響因子，所有數(shù)據(jù)都運用Excel 2016和SPSS 24軟件進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 灌木冠層形態(tài)特征

灌木冠層形態(tài)特征見表2，可知，單葉面積最大的是紅葉石楠(9.51±2.75)cm2，其次是冬青衛(wèi)矛(7.55±5.17)cm2，葉片面積最小的為龍柏(1.36±0.94)cm2。紅葉石楠、冬青衛(wèi)矛、側(cè)柏和金葉女貞的葉片長和寬都處于較大值；葉長中，紅葉石楠(6.50±0.22)cm>側(cè)柏(5.23±3.86)cm>金葉女貞(4.14±0.82)cm>冬青衛(wèi)矛(4.13±0.64)cm>龍柏(3.53±0.90)cm>小葉黃楊(3.20±0.48)cm；葉寬中，冬青衛(wèi)矛(2.72±0.28)cm>紅葉石楠(2.48±0.14)cm>金葉女貞(2.3±0.92)cm>側(cè)柏(2.27±0.20)cm>小葉黃楊(1.63±0.16)cm>龍柏(0.93±0.31)cm。灌木葉片長寬比中，龍柏的長寬比值最大(3.79±0.25)，冬青衛(wèi)矛最小(1.65±0.39)。所測6種灌木的葉片葉周長最大的是側(cè)柏(26.87±1.74)cm，最小的是小葉黃楊，只有(5.45±1.33)cm。針葉樹龍柏和側(cè)柏的LAI大于其他4種灌木(P<0.05)。

表2 6種灌木冠層形態(tài)特征

6種灌木基徑位于(0.96±0.15)～(2.09±0.13)cm之間，其中，紅葉石楠的分枝數(shù)量最少(14±1)個，側(cè)柏分枝數(shù)最多(32±2)個；枝長在(14.73±1.10)～(19.75±2.32)cm之間；分枝角除小葉黃楊(33.35±3.41)°與側(cè)柏(28.35±3.49)°相對較小外，其他灌木枝角度都較大，其中分枝角最大的是龍柏(53.47±5.35)°。灌木枝直徑由大到小依次為：金葉女貞(8.72±0.73)mm>紅葉石楠(8.19±0.44)mm>側(cè)柏(7.69±1.12)mm>冬青衛(wèi)矛(7.67±0.71)mm>龍柏(7.64±1.10)mm>小葉黃楊(6.05±1.48)mm，龍柏、冬青衛(wèi)矛與側(cè)柏的枝直徑相當。金葉女貞(92.31±3.82)cm2與龍柏(90.50±7.61)cm2的枝莖表面積較大，其次是側(cè)柏(85.52±3.08)cm2和小葉黃楊(83.32±6.99)cm2、冬青衛(wèi)矛(78.01±4.29)cm2和紅葉石楠(75.44±3.08)cm2的枝莖表面積較小。根據(jù)枝莖的粗糙度賦值1：粗糙，2：較粗糙，3：較光滑，龍柏與小葉黃楊的枝莖粗糙，冬青衛(wèi)矛與側(cè)柏的枝莖較粗糙，金葉女貞和紅葉石楠的枝莖較光滑。

葉片接觸角即葉面與水滴之間的夾角，是葉片潤濕性的直接判斷指標。6種灌木葉片正反面接觸角如圖3所示，可見，葉片接觸角在(60.18±12.71)°和(103.49±4.10)°之間，其中最小值出現(xiàn)在龍柏的葉片正面；最大值出現(xiàn)在冬青衛(wèi)矛的葉片背面。除冬青衛(wèi)矛的葉片背面為潤濕外，其余都是高度潤濕。灌木葉片正面接觸角由大到小依次為：冬青衛(wèi)矛(79.01±5.45)°、紅葉石楠(70.21±6.11)°、小葉黃楊(69.59±6.46)°、側(cè)柏(61.95±8.14)°、金葉女貞(60.43±9.58)°和龍柏(60.18±12.71)°；灌木葉片背面接觸角由大到小依次為：冬青衛(wèi)矛(103.49±4.10)°、紅葉石楠(81.59±3.62)°、金葉女貞(73.24±9.21)°、小葉黃楊(72.85±7.68)°、龍柏(65.25±12.93)°和側(cè)柏(63.33±8.14)°。冬青衛(wèi)矛的葉片正面接觸角顯著大于金葉女貞、龍柏和側(cè)柏的葉片正面接觸角(P<0.05)，其背面葉片接觸角亦顯著有別于其他5種灌木的背面葉片接觸角(P<0.05)。冬青衛(wèi)矛和紅葉石楠的葉片潤濕性較差，龍柏與側(cè)柏的葉片潤濕性相對較好。

1：正面；2：反面；A：金葉女貞；B：冬青衛(wèi)矛；C：小葉黃楊；D:紅葉石楠；E：龍柏；F：側(cè)柏。1: Front. 2: Back. A: Ligustrum×vicaryi. B: Euonymus japonicus. C: Buxus sinica var. parvifolia. D: Photinia×fraseri. E: Juniperus chinensis. F: Platycladus orientalis. 圖3 6種灌木葉片正反面接觸角Fig.3 Front and back contact angles of 6 shrub species

3.2 6種灌木冠層截留的比較分析

表3為6種灌木在小、中、大3個降雨強度梯度下穿透雨率、莖流率和冠層截留率的測定結(jié)果。由表可見，6種灌木的穿透率(33.26%±0.44%)～(71.19%±3.58%)；莖流率(5.33%±3.33%)～(19.86%±2.03%)；截留率(10.02%±3.49%)～(61.41%±4.87%)。穿透雨率、莖流率和冠層截留率差異顯著(P<0.05)，整體表現(xiàn)為穿透雨率>冠層截留率>莖流率，穿透雨率是冠層截留率和莖流率的2～4倍。從表3還可以看出，隨著降雨強度增強，6種灌木的穿透雨率和莖流率都明顯增加，金葉女貞、冬青衛(wèi)矛、小葉黃楊、紅葉石楠、龍柏和側(cè)柏的穿透雨率分別由38.26%±1.78%、38.82%±3.49%、39.30%±1.85%、40.23%±1.29%、33.26%±0.44%和35.59%±2.22%增加到66.43%±2.64%、68.38%±5.36%、66.56%±1.68%、71.19%±3.58%、56.55%±2.98%和61.16%±1.45%；莖流率分別由12.73%±3.66%、12.79%±2.10%、13.15%±1.92%、13.46%±1.95%、5.33%±3.33%和8.20%±2.20%增加到18.66%±4.67%、19.86%±2.03%、16.64%±2.55%、18.79%±2.97%、13.62%±4.83%和15.28%±1.29%。降雨強度增大后，灌木的莖流量增強，但截留率卻相對減少，分別由49.00%±3.60%、48.39%±2.26%、47.55%±5.09%、46.31%±3.07%、61.41%±4.87%和56.21%±3.00%降低到14.91%±4.24%、11.76%±3.28%、16.80%±5.82%、10.02%±3.49%、29.83%±3.24%和23.56%±3.73%。

比較6種灌木的穿透雨率、莖流率和截留率(表3)，在小降雨強度條件下，側(cè)柏和龍柏2種針葉灌木的穿透雨率(分別為33.26%±0.44%和35.59%±2.22%)和莖流率(分別為5.33%±0.69%和8.20%±2.20%)最小，即截留率最大(分別為61.41%±4.87%和56.21%±3.00%)；而金葉女貞、大葉黃楊、小葉黃楊、紅葉石楠4種闊葉灌木的截留率則相對較小，其中，紅葉石楠截留率最低(46.31%±3.07%)(P<0.05)。中等降雨強度時，龍柏的截留率仍然最大(47.78%±2.34%)，而4種闊葉灌木的截留率相對較低(P<0.05)。大降雨強度條件下，龍柏和側(cè)柏的截留率仍然相對較高(分別為29.83%±3.24%和23.56%±3.73%)，而4種闊葉灌木的截留率相對較低(P<0.05)。就莖流而言，大降雨強度條件下龍柏的莖流率最低，為13.62%±4.83%(P<0.05)，側(cè)柏的莖流率次之，為15.28%±1.29%，但跟其他4種闊葉灌木相比不顯著?？傊?，比較6種灌木，穿透雨率表現(xiàn)為闊葉灌木大于針葉灌木，莖流率與之相同，而截留率與之相反，表現(xiàn)為針葉灌木大于闊葉灌木。

表3 灌木冠層截留差異

3.3 灌木冠層形態(tài)特征對降雨截留的影響

將6種灌木的冠層形態(tài)特征與灌木的穿透雨率、莖流率和冠層截留率進行相關(guān)分析(表4)。可以看出，葉子的葉長(P<0.01)、葉寬(P<0.01)和長寬比(P<0.05)直接決定灌木單葉葉面積大小和形狀；整個冠層的LAI主要是由單葉葉面積(P<0.05)和灌木基徑(P<0.01)決定的，單葉葉面積越大，灌木基徑越粗，灌木的LAI越高；在灌木冠層體積基本相同的條件下，灌木的基徑(P<0.01)和分枝數(shù)(P<0.01)決定灌木側(cè)枝的分枝角；灌木的穿透雨率與LAI(P<0.01)、單葉葉面積(P<0.05)、葉寬(P<0.01)、葉長寬比(P<0.01)等特征都極顯著相關(guān)；莖流率與灌木基徑(P<0.05)、側(cè)枝枝長(P<0.05)、枝粗糙度(P<0.01)、葉正面接觸角(P<0.01)顯著相關(guān)；冠層的截留率最終由LAI(P<0.01)、單葉葉面積(P<0.01)、葉寬(P<0.01)、葉長寬比(P<0.01)、枝粗糙度(P<0.05)、葉正面接觸角(P<0.01)等冠層形態(tài)特征決定的，即灌木LAI越大，單葉面積越小，葉寬越小，葉正面接觸角越小，即葉片的潤濕性越強，越有利于灌木的冠層截留。

表4 冠層截留與冠層形態(tài)特征相關(guān)分析

4 討論

4.1 灌木的冠層截留

通過對6種灌木的冠層截留的比較分析發(fā)現(xiàn)，6種灌木冠層截留能力明顯不同，整體表現(xiàn)為穿透雨率>截留率>莖流率。這與前人對灌木截留的研究結(jié)果[14-15]基本一致。而就穿透雨率和莖流率而言，龍柏和側(cè)柏等針葉灌木顯著小于冬青衛(wèi)矛和紅葉石楠等闊葉灌木(P<0.05)，就截留率而言，針葉灌木則顯著大于闊葉灌木(P<0.05)。這與孟明等[11]的研究結(jié)果一致。作為常綠針葉灌木，龍柏和側(cè)柏較其他4種闊葉灌木冠層截留能力強，而穿透雨率和莖流率較闊葉灌木小，其原因是由于針葉植物葉片小而多，且繁密簇生在小枝上，葉小枝之間緊密貼合，相互交錯，形成一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜枝葉密集的冠層。其中有大量微小孔隙，可充盈大量水分，此外，龍柏和側(cè)柏葉正面接觸角較小，即葉表的潤濕性比闊葉樹較強，水分能利用水張力固著在葉片上，即降雨不易穿透針葉灌木冠層，冠層攔截儲蓄的降雨更多[16]。此外，龍柏和側(cè)柏樹皮粗糙，表面松軟并帶有不連續(xù)的縱向開裂，能夠吸收相對較多的水分[17]，容易打斷莖流傳輸路徑的連續(xù)性，增大莖流水傳輸?shù)碾y度，莖流在傳輸過程中能會因雨水不能沿著枝莖流下，延緩了莖流傳輸?shù)臅r間或滴落成穿透雨[18]。而冬青衛(wèi)矛、小葉黃楊和金葉女貞等闊葉灌木的葉片革質(zhì)光滑，接觸角大，即潤濕性較差，與紅葉石楠相比，對降雨的滯留作用相對較弱，且紅葉石楠枝條伸展，灌木葉片大而稀疏，雨水就能夠輕易地穿過樹冠，成為穿透雨。與龍柏和側(cè)柏針葉樹相比，闊葉灌木更容易形成一個“漏斗形”的莖流水分聚集系統(tǒng)，莖流率大，降雨通過灌木冠層聚集，匯流到根部，從而增加土壤蓄水[19]。因此，城市綠地建設(shè)可人為增植一些闊葉灌木，充分利用灌木的“漏斗形”莖流水分聚集系統(tǒng)，增加土壤水入滲。

研究表明，降雨強度對灌木冠層截留產(chǎn)生重要影響，隨小、中、大降雨強度梯度變化，6種灌木的穿透雨率和莖流率都明顯增加，而截留率則相對減少。這與徐軍等[20]的研究結(jié)果一致。樹冠截留是一個動態(tài)過程，可分為快速增加、飽和穩(wěn)定和滯后冠滴雨3個階段，隨著降雨的延長，冠層達到水飽和狀態(tài)后，截留率隨后降低。對于同一植株而言，在降雨強度較小的條件下，大部分降雨被樹冠截留，隨后蒸發(fā)到大氣中，莖流僅占降雨的小部分，很難滲透到土壤中去；在降雨強度較大的條件下，冠層能夠迅速達到飽和狀態(tài)，莖流率隨之增大，降雨更容易沿樹干莖流滲入土壤，冠層截留率隨之降低。同時，隨著降雨強度增大，雨滴直徑變大，且雨滴速度變快，單位時間內(nèi)到達冠層的雨滴數(shù)量也增加，即雨滴總動能增大，大降雨強度給予冠層的沖擊力增強，枝葉晃動明顯，截留在枝葉表面的雨量相對減少[8-9]。相對于針葉樹，闊葉樹由于葉片面積大，在降雨強度較大時，雨滴對停留在枝葉表面的雨水的沖擊作用強，反而減少了林冠截流量，即冠層截留量與降雨強度不一定成正比例關(guān)系[21]?？傊?，在降雨強度增大的條件下，灌木冠層對降雨的截留減少，植被延遲產(chǎn)流和削減洪峰的功能變?nèi)酢?/p>

4.2 灌木冠層形態(tài)特征對降雨截留的影響

灌木冠層形態(tài)特征與穿透雨率、莖流率、冠層截留率的相關(guān)分析結(jié)果表明，在冠層尺度上，灌木冠層形態(tài)特征中LAI、單葉葉面積、葉寬、葉長寬比等特征都與穿透雨率呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，說明灌木LAI、單葉面積和葉形狀是決定灌木穿透率的重要因素。這與孟明等[11]對灌木錦雞兒的研究結(jié)果相一致，但與艾長江等[4]對檸條穿透雨率之間關(guān)系研究結(jié)果有所不同。后者認為檸條的穿透雨率與冠層高度和枝傾角關(guān)系顯著，而枝長與LAI的影響不大，這可能與灌木種的選擇有關(guān)。崔鴻俠等[22]和劉澤彬等[23]的研究結(jié)果也認為分枝角度的變化會直接影響穿透雨的變化。但在本研究中，穿透雨與分枝角度無顯著相關(guān)。這可能是因為本研究選用的實驗材料皆為灌木，相對于喬木的龐大的樹冠而言，灌木的分枝角影響不大。Zhang等[24]認為冠層形態(tài)特征中的LAI對灌叢穿透雨的影響最大。這與本研究LAI與穿透雨之間呈極顯著線性相關(guān)的研究結(jié)果相一致。其研究結(jié)果表明，LAI與截留能力密不可分，LAI是造成穿透雨空間異質(zhì)性的主要原因，LAI越高，冠層郁閉程度也越高，截留能力隨之增大，兩者呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系。但萬艷芳等[25]認為LAI與穿透雨關(guān)系顯著，但兩者的關(guān)系不能簡單地用線性關(guān)系表示。在降雨之初，穿透雨與LAI的關(guān)系可用對數(shù)函數(shù)表示。隨著降雨歷時和降雨量的增大，兩者的關(guān)系呈線性關(guān)系。當降雨量到達一定閾值時，冠層呈飽和狀態(tài)后，LAI對穿透雨率的影響極小。至于莖流與冠層形態(tài)特征的關(guān)系，Garcia-Estringana等[26]對地中海灌木的研究認為灌木基徑、株高和莖干生物量對莖流的影響較大。萬師強等[27]認為冠層的枝長、枝角、株高與莖流關(guān)系顯著，單片葉的特性如葉片大小、形狀、排列方式、葉柄的粗細和樹皮的特性(如樹皮的吸水性能)等，這些因素都會對莖流產(chǎn)生影響。而André等[28]在對溫帶櫟樹-山毛櫸混交林莖流量的研究得出，氣象條件中，風(fēng)速是唯一對樹干莖流造成影響的因子。在本研究中，灌木的LAI、單葉面積、葉寬、葉長寬比、葉正面接觸角、灌木的基徑、枝長、枝粗糙度等與莖流都呈極顯著相關(guān)關(guān)系，但分枝角、分枝數(shù)與莖流的相關(guān)性不大。這可能與試驗時間、地域、植物以及溫度、風(fēng)等氣象因素的不同導(dǎo)致。在本研究中，單葉葉面積、葉寬、葉長寬比等指標代表灌木葉子形狀特征，葉正面接觸角代表葉表的潤濕性，而 LAI代表整個灌木冠層葉子的疏密度，這些因素共同作用，對降雨截留產(chǎn)生重要影響，這與部分學(xué)者[9]的研究結(jié)果相一致。與闊葉灌木相比，針葉灌木由于高LAI、特殊的葉形以及葉表的高潤濕性更有利于冠層截留，在冠層水飽和前消減洪峰，調(diào)蓄雨洪的能力更強。

5 結(jié)論

1)6種灌木中，龍柏和側(cè)柏的單葉葉面積、葉寬、葉長寬比等葉子形狀特征與其他4種闊葉灌木不同，龍柏和側(cè)柏的LAI都顯著大于其他4種闊葉灌木(P<0.05)；側(cè)柏分枝數(shù)最多(32±2)個，龍柏分枝角最大(53.47±5.35)°，而金葉女貞(92.31±3.82)cm2與龍柏(90.50±7.61)cm2的枝莖表面積較大；冬青衛(wèi)矛和紅葉石楠的葉片潤濕性較差，龍柏與側(cè)柏的葉片潤濕性較好。

2)6種灌木的穿透雨率、莖流率、冠層截留率表現(xiàn)為穿透雨率>層截留率>莖流率，穿透雨率是冠層截留率和莖流率的2～4倍；隨著降雨強度增強，穿透雨率和莖流率都明顯增加，但截留率則卻相對減少，植被延遲產(chǎn)流和削減洪峰的功能變?nèi)酢?/p>

3)比較6種灌木，穿透雨率表現(xiàn)為闊葉灌木大于針葉灌木(P<0.05)，莖流率與之相同，而截留率則相反，表現(xiàn)為針葉灌木大于闊葉灌木(P<0.05)；灌木冠層形態(tài)特征中，LAI、葉寬、葉長寬比、葉正面接觸角與冠層截留呈顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，LAI、葉形和葉表的潤濕性是影響灌木截留的主要因素。

4)與針葉灌木相比，闊葉灌木更容易形成一個“漏斗形”的莖流水分聚集系統(tǒng)，莖流率大，降雨通過灌木冠層聚集，匯流到根部，有利于增加土壤蓄水。與闊葉灌木相比，針葉灌木由于高LAI、特殊的葉形以及葉表的高潤濕性更有利于冠層截留，在冠層達到水飽和前其消減洪峰，調(diào)蓄雨洪的能力更強。