河滨植被带水土保持功能分析与恢复设计探讨

2012-04-13郭合军

黑龙江水利科技 2012年4期

关键词：河滨径流水土保持

郭合军

(海林市水务局，黑龙江海林157100)

1 河滨植被带水土保持功能分析

河滨植被带是陆地和水体系统之间的界面或生态群落交错带，是流域生态系统的重要组成部分。近年来河滨植被带的生态作用越来越引起生态水利和生态保护工作者的重视，特别是河流廊道的保护和研究表明，河滨植被带具有显著的水土保持功能。

1.1 河滨植被带具有保土功能

水土流失的主要形式之一是水力侵蚀，而水力侵蚀的主要外营力是地表径流，大气降水一部分填满地表坑洼、渗入地下，另一部分在重力的作用下，将沿地表坡面流动，形成地表径流。地表径流的动力作用，将使地表土壤颗粒随径流移动，导致水土流失的发生，植物的根系对土体具有良好的固持作用，增强了土体的坚固性，要使土壤产生移动，除了要克服土壤颗粒间的粘结力和移动摩擦力外，还要克服根系的固持力，因此，地表植被可以发挥保土的功能。日本学者根据力学计算，有根系网络的土壤酶平方米的固持力＞1.323 kN，我国学者实测41年生山杏的根系固持力在33.075 kN以上［1］。同时，植物根系发育的地表，特别是深根型树种，根系分布深度大，有利于降雨的下渗，减小地表径流的形成和水力侵蚀营力的强度，减少水土流失的发生，有利于流域内水土保持。

1.2 河滨植被带可降低降雨对地表土壤的冲刷能力

河滨植被带的水土保持作用是其不同层次对大气降水所产生的土壤侵蚀效应同时作用的结果，表现在减小径流量的同时，也较小了作用于土壤侵蚀的能量，而且这种能量减小的效应是非线性的锐减，从而导致土壤侵蚀量的急剧减小［2］，达到保土保水的目的。

1.2.1 林冠的截留作用

大气降水通过林冠层是一个降水的再分配过程，它直接影响到水分在森林生态系统中的这个循环过程。降落到林冠层的雨水，一部分被林冠层的树枝及树干所吸收、截留，大部分从林冠枝叶边缘滴落，或从树冠间隙直接落下，到达灌草层，形成地表径流。截留量的大小取决于郁闭度、降雨量和降雨强度，一般可截留一次降雨的15%～30%，减小地表径流量和土壤侵蚀的强度。

1.2.2 林下地被物层的作用

河滨植被带发育的区域，有利于林下地被物层的形成，除了与林冠层一样能截持降水外，更具有吸收和阻延地表径流，抑制土壤蒸发，改善土壤性质，增加降雨入渗，防止土壤溅蚀，增强土壤抗冲能力和蓄水减砂等功能，发挥极其重要的水土保持作用。

1.3 河滨植被带对悬浮物的拦截作用

流域的地表径流含有大量的土壤和泥沙，这些土壤和泥沙大部分是地表径流的冲刷作用，产生了水土流失，和地表径流一同向河流汇集。径流在经过河岸植被带的过程中，茂密的植被带可以过滤地表径流中的土壤和悬浮物质，尤其是在洪水期地表径流往往夹带着大量的悬浮物质，河岸植被带可以有效地拦截这些物质，作为控制土壤流失的最后一道屏障，在一定程度上起到保持土壤的作用，也保持径流的清洁。研究表明草本植物和乔木河流缓冲带对沉淀物的吸附效果都非常好，小颗粒的沉淀物主要是被渗透移除，而大部分大颗粒的沉淀物会在缓冲带最开始的3～10 m被拦截，河滨植被带的拦截作用可以有效地减少进入河道的泥沙量，在一定程度上减轻水土流失的危害。

1.4 河滨植被带起到稳固河岸的作用，防治河岸坍塌与河水冲刷的土壤损失。

河滨植被带具有十分重要的稳固河岸的作用，河岸植物的根系，如柳树及其它喜水植物盘根错节，与河岸的土体形成一体，恰似一道天然的河堤，具备较强的抗冲刷能力，保证河岸的稳定与安全。由于河岸植被带的缺失，部分河流的河岸及其不稳定，特别是一些平原河流，河岸和农田直接接壤，在河水的冲刷下，河岸坍塌现象十分严重，特别是遇到汛期洪水时，塌岸现象更加难以控制，形成了不稳定的、参差不齐的陡立河岸，也造成了土地资源的损失。因此，保护和恢复河滨植被带，也就是保护河岸，保护河岸的土壤不被河水冲刷和侵食，发挥水土保持作用。

2 水土保持河滨植被带的恢复与设计

目前，黑龙江省河流廊道中的河滨植被带普遍被严重破坏，尤其是平原区的河流，不论是大的河流，像松花江、嫩江等，还是中小河流，像呼兰河、阿什河、蚂蚁河等，均严重地存在着河滨植被带缺失的状况，大部分地区农田已经开垦到了河边，形成了洪水冲刷后陡立的、参差不齐的土质河岸，遇到洪水极其不稳定。同时，与之接壤的农田水土流失现象严重，加剧了水土流失的危害。河滨水土保持植被带的恢复应主要解决下列问题:

2.1 提高对河滨植被带保护和恢复的意识

河滨植被带的生态功能和水土保持作用是逐渐被人们所认识的，因此，还有相当多的一部分人还不甚了解，尤其是部分决策者，缺乏对河滨植被带生态功能，尤其是水土保持功能的了解。为此普及相关知识，加大对河滨植被带保护和宣传的力度，使保护和恢复河滨植被带成为决策者和相关技术人员责任和义务。工程实践证明，河滨植被带的保护和恢复能否成功地实现，不在于当地是否具备这样的条件，而是设计和决策者是否具备这样的意识和观念。

2.2 建立和健全有关河滨植被带保护和恢复的法律、法规

美国和加拿大等国，在相关的法律法规中对河滨植被带保护均有相关的内容，明确了河滨植被带的法律地位和保护要求，而我国的法律、法规却没有相关的内容，也就保证不了河滨植被带受到法律的保护，也是形成不断被破坏的原因之一。

2.3 处理好河滨植被带内相关各利益方的矛盾

河滨植被带内的相关利益方较多，既涉及到河道管理部门，也牵涉到占用了河滨植被带的农民，各种各样的矛盾十分复杂，要保证对河滨植被带的保护和恢复，处理相关利益方的矛盾、协调各方的利益是关键。目前，一个尤其突出问题是农田挤占河流廊道的问题，大片的滩地被开垦成了农田，退耕还林不宜实施。因此，在河滨植被带的恢复和建设的过程中需要统筹兼顾、因地制宜，寻求各方均能接受的可行方案。

2.4 填补管理空位，明确河滨植被带的管理职责

由于缺乏必要的法律保证，目前河滨植被带的管理处于空位状态，没有相应的主管部门具体负责管理和保护以及恢复，使其处于即没有法律地位也，也没有具体部门管理的状态。建议把河滨植被带的管理纳入河道管理中来，因为河滨植被带是河道的组成部分之一。以流域为单元，在流域的相应管理机构中，增加河滨植被带的管理职责和权限，统一管理流域的河滨植被带与河流廊道。

2.5 推进流域河滨植被带的恢复规划与设计，逐步修复受损的河流廊道

以往的水土保持规划和流域治理规划中，缺乏对河滨植被带的恢复规划和设计，没有最大限度地实现流域水土流失的控制和生态环境的改善，建议修改相关规范，补充水土保持河滨植被带的规划和设计要求和设计标准，进一步丰富和完善水土保持综合防护体系。

2.6 河滨植被带设计宽度问题的探讨

2.6.1 河滨植被带的分区

河滨植被带的概念上还存在不同的认识，但对于河滨植被带生态功能和作用的研究不断加深。河滨植被带，一般认为由植被保护区和管理区组成，植被保护区是指植被不能被采伐，必须保留，植被管理区内则可根据森林管理目标和区域的生态特征有选择性地采取一些经营管理措施。每个区的宽度是有河流的特征所决定的。并不是每一个河滨植被带都包括两个区，有的只有管理区。

2.6.2 河滨植被带的管理和生态复杂性的矛盾

从管理和制定政策的角度讲，管理部门希望制定一套简单的保护河滨植被带的措施，可以适用于所有的地区。例如，过去常用固定河滨植被带保护的宽度或距河流的距离还保护与管理河滨植被带。这样的措施简单、易操作。但从生态学的角度来讲，河滨植被带应该以生态功能作为依据，而生态功能受地形、气候、地质、植被、水文等因素的影响，这就意味着体现相同生态功能的河滨植被带的宽度可能不一致。

2.6.3 河滨植被带宽度［3］

河流大小不一，河滨植被保护带的宽度不一。加拿大BC省林业厅于1995年实施的《BC省林业实行法则》中要求按照《河滨植被带管理指南》确定植被带的宽度，具体规定见表1: