植被结构指标在水土保持功能研究中的应用

文/贾芳

山西省水土保持科学研究所 山西太原 030013

目前，我国黄土高原正面临着生态环境退化的挑战，由于其人口密度大、土质疏松且养分低、地形复杂多样、水土流失严重等诸多因素的影响，使得黄土高原的生态环境形势极为恶劣。其中，水土流失最为严重，它是许多生态问题的集中体现，也是恢复生态环境面临的最大挑战。虽然近年来我国对于水土流失一直有所防治，但是2013年11月1日，中国新闻网数据显示，我国的水土流失面积仍然达到了295万平方公里，占国土总面积的30.7%。

1 我国水土流失现状

纵观全球来看，水土流失是全球严重灾害之一，它使得土地资源被破坏，导致了干旱、洪涝等自然灾害的频繁发生，使我国的社会经济损失严重。因为我国是一个多山地的国家，且处于季风气候，所以几乎每个省市都会出现程度不一的水土流失问题，尤其是我国的黄土高原地区，土壤侵蚀更为严重，地表径流的流失，导致了水土流失问题更加的严峻。再加上黄河流域对于煤炭的开采对生态环境造成了极不好的影响，不管是开采过程还是使用的过程，都造成了环境的污染。还有一部分地区，对于矿石等物质的大量开采，导致地表植被遭到破坏，乱石的随意丢弃使得水土沙化更为严重，从而使得水土流失问题越来越严重。

多年来的淤堵使得塘坝和水库损失巨大，随着水库库容量的减小，其蓄水能力大大降低，对于洪涝来袭的控制度降低，使得洪涝灾害的影响扩大，对人民的生命财产安全都是极为不利的。随着水土流失问题日益加剧，自然灾害发生频率越来越高，这对于我国的经济发展来说，在一定程度上制约着经济发展无法前进，对于我国实现可持续发展的目标也是有阻碍性的。长此下去，后果将更为严重。所以，我国需要对其水土流失的主要原因进行研究分析，采取相应的防治措施，防止南方土地不断土化、北方土地不断沙化的现象出现。

水土流失随着环境破坏严重形式出现多样且类型复杂化。水力侵蚀、风力侵蚀、冰冻侵蚀以及滑坡、泥石流等危害性大且特点不一致的水土流失形式让生态环境恢复起来变得更加艰难。

2 水土保持功能的表现形式与指标

水土保持功能主要指水土资源可持续状态下所蕴藏的有利于生态环境建设的作用。水土保持功能的表现形式与指标分析如下

2.1 水土保持功能的重要表现形式

水土保持功能的重要表现形式是森林、植被的水源涵养。一般是通过植被恢复、建设水源涵养区来达到减缓水土流失和沙化速度。

2.2 水土保持功能的重要指标

生物生产力和土壤水分是水土保持功能的重要指标。生物生产力主要是指生态系统中所产生的能量，土壤水分主要是指土壤中的养分。生物生产力低，就说明水土保持功能不好，反之则说明水土保持功能好。

3 黄土丘陵沟壑区植被结构指标在水土保持功能中的运用

黄土丘陵沟壑区植被结构指标会产生不同的影响，具体表现在以下几个方面：

3.1 植被类型不同，对地表径流影响不同

在不同的地区，会因为气候、地质的不同，其植被类型也会不一样。而同一个地区，也会因为土质、地形、地势、迎风坡背风坡的不同生长出不同类型的植被。因为每种植被都具有自己的特点，在土地覆盖率上也各不一样，所以，对地表径流的影响也是不一样的。其中对地表径流的影响最大的植被就是乔木。

3.2 植被类型不同，对土壤侵蚀影响不同

植被类型不同，其生长环境也是不一样的，不同的植被对于土壤土质有着不同的要求。水稳性团聚体数量是表示土壤抗侵蚀能力的重要指标，不同的植被可以产生不同的水稳性团聚体数量。比如沙棘在0到40厘米的土层中，水稳性团聚体数量是最多的，其水稳性团粒结构在0到20厘米土层中就达到了5.61%，这对于黄土丘陵来说，是改善土壤侵蚀较好的选择之一。

3.3 植被结构影响水土保持功能

植被结构包括了水平结构和垂直结构。由山麓到山顶，随着海拔的增高，气候、土壤条件的变化，就形成了若干森林生物的垂直结构。植被垂直结构是影响土壤侵蚀、水土流失的重要因素。植被结构指标在对水土保持功能上的影响体现在以下四个方面

3.3.1 保护土壤

土壤是陆地上所有生物生存的基础，如果没有植被的保护，土壤受到风雨的侵蚀和重力的影响，就会容易受到冲刷而流失，尤其是沟壑区，更加不利于水土的保持。而且植被的枯枝落叶可以减少降水对地表的直接冲刷，这样能控制水流地表流速，水土流失情况就会得到缓解。

3.3.2 涵养水源，调节流量

植被涵养水源、调节流量主要在于大面积植被结构的配合，植被结构的配合所形成的就是森林。森林地被物层的存在，能防治雨水对土壤的冲刷，完全或者绝大部分的制止了地表径流，它还能拦蓄一部分的降水，而且还能把水引入沟壑形成泉水、溪流，但是又不会出现大面积水土流失现象。

3.3.3 调节气候，增加雨量

植被受到大气的影响，反过来也能影响到大气的温度、湿度及其成分。植被具有强大的蒸腾作用，能像抽水机一样把土壤中的水分吸收上来。一般来说，植被成林的上空要比无林上空温度低10℃左右，其湿度要高20%左右。在黄土丘陵沟壑区，干旱时植被能增加降雨量，增加地表湿度，使得土壤不那么容易被风化侵蚀。

3.3.4 保护动植物资源

植被结构多样化可以满足多种生物的生存，更加容易使生态环境得到恢复。黄土丘陵沟壑区因为植被覆盖面积不够广阔，所以动植物的种类也较少，使得水土资源利用率不高，出现过多的浪费现象。

4 结束语

植被结构指标以生态学为基础，以生态环境修复为目标。水土保持的最终目的也是生态环境的修复。植被结构指标在水土保持功能研究中意义非凡，只要水土流失问题一天不解决，对于植被在水土保持中的研究就还得不断努力的加强。

[1] 赵维军,张岩,朱清科等.陕北黄土坡面微地形对乔木生长特征的影响[J].应用基础与工程科学学报,2014,22(1)

[2] 杨磊.半干旱黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤水文环境的影响[D].中国科学院研究生院,2012.