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浅析水源涵养林的重要性

2015-05-30刘泽宇

农民致富之友 2015年3期
关键词:坡面水源径流

刘泽宇

水源涵养林(forest?for?water?resources?conservation),是具有特殊意义的水土防护林种之一,是一种复杂的森林生态系统,具有森林普遍具有的生态、经济和社会效益,最主要的是具有涵养保护水源、调洪削峰、防止土壤侵蚀、净化水质和调节气候等生态服务功能。

一、水源涵养林作用机理

水分受森林的影响而表现出来的水分分配和运动过程,包括降雨、降雨截持、干流、蒸散、地表径流等,构成了森林的水文过程?。它是森林的4个作用层,即森林乔木层、灌草层、枯枝落叶层和土壤层对降水进行再分配的复杂过程。

二、营造技术

1、树种选择和混交

在适地适树原则指导下,水源涵养林的造林树种应具备根量多、根域广、林冠层郁闭度高(复层林比单层林好)、林内枯枝落叶丰富等特点。因此,最好营造针阔混交林,其中除主要树种外,要考虑合适的伴生树种和灌木,以形成混交复层林结构。同时选择一定比例深根性树种,加强土壤固持能力。在立地条件差的地方、可考虑以对土壤具有改良作用的豆科树种作先锋树种;在条件好的地方,则要用速生树种作为主要造林树种。

2、林地配置和造林整地

在不同气候条件下取不同的配置方法。在降水量多、洪水为害大的河流上游,宜在整个水源地区全面营造水源林。在因融雪造成洪水灾害的水源地区,水源林只宜在分水岭和山坡上部配置,使山坡下半部处于裸露状态,这样春天下半部的雪首先融化流走,上半部林内积雪再融化就不致造成洪灾。为了增加整个流域的水资源总量,一般不在干旱半干旱地区的坡脚和沟谷中造林,因为这些部位的森林能把汇集到沟谷中的水分重新蒸腾到大气中去,减少径流量。总之,水源涵养林要因时、因地、因害设置。水源林的造林整地方法与其他林种无重大区别。在中国南方低山丘陵区降雨量大,要在造林整地时采用竹节沟整地造林;西北黄土区降雨量少,一般用反坡梯田(见梯田)整地造林;华北石山区采用水平条整地造林。在有条件的水源地区,也可采用封山育林或飞机播种造林等方式。

二、经营管理

水源林在幼林阶段要特别注意封禁,保护好林内死地被物层,以促进养分循环和改善表层土壤结构,利于微生物、土壤动物(如蚯蚓)的繁殖,尽快发挥森林的水源涵养作用。当水源林达到成熟年龄后,要严禁大面积皆伐,一般应进行弱度择伐。重要水源区要禁止任何方式的采伐。

1、水土保持功能

水源林可调节坡面径流,削减河川汛期径流量。一般在降雨强度超过土壤渗透速度时,即使土壤未达饱和状态,也会因降雨来不及渗透而产生超渗坡面径流;而当土壤达到饱和状态后,其渗透速度降低,即使降雨强度不大,也会形成坡面径流,称过饱和坡面径流。但森林土壤则因具有良好的结构和植物腐根造成的孔洞,渗透快、蓄水量大,一般不会产生上述两种径流;即使在特大暴雨情况下形成坡面径流,其流速也比无林地大大降低。在积雪地区,因森林土壤冻结深度较小,林内融雪期较长,在林内因融雪形成的坡面径流也减小。森林对坡面径流的良好调节作用,可使河川汛期径流量和洪峰起伏量减小,从而减免洪水灾害。结构良好的森林植被可以减少水土流失量90%以上。

2、滞洪和蓄洪功能

水源林可减少径流泥沙含量,防止水库、湖泊淤积。河川径流中泥沙含量的多少与水土流失相关。水源林一方面对坡面径流具有分散、阻滞和过滤等作用;另一方面其庞大的根系层对土壤有网结、固持作用。在合理布局情况下,还能吸收由林外进入林内的坡面径流并把泥沙沉积在林区。

降水时,由于林冠层、枯枝落叶层和森林土壤的生物物理作用,对雨水截留、吸持渗人、蒸发,减小了地表径流量和径流速度,增加了土壤拦蓄量,将地表径流转化为地下径流,从而起到了滞洪和减少洪峰流量的作用。

3、枯水期的水源调节功能

水源林可调节地下径流,增加河川枯水期径流量。中国受亚洲太平洋季风影响,雨季和旱季降水量十分悬殊,因而河川径流有明显的丰水期和枯水期。但在森林覆被率较高的流域,丰水期径流量占30~50%,枯水期径流量也可占到20%左右。森林能涵养水源主要表现在对水的截留、吸收和下渗,在时空上对降水进行再分配,减少无效水,增加有效水。水源涵养林的土壤吸收林内降水并加以贮存,对河川水量补给起积极的调节作用。随着森林覆盖率的增加,减少了地表径流,增加了地下径流,使得河川在枯水期也不断有补给水源,增加了干旱季节河流的流量,使河水流量保持相对稳定。森林凋落物的腐烂分解,改善了林地土壤的透水通气状况。因而,森林土壤具有较强的水分渗透力。有林地的地下径流一般比裸露地的大。

4、改善和净化水质的功能

造成水体污染的因素主要是非点源污染,即在降水径流的淋洗和冲刷下,泥沙与其所携带的有害物质随径流迁移到水库、湖泊或江河,导致水质浑浊恶化。水源涵养林能有效地防止水资源的物理、化学和生物的污染,减少进入水体的泥沙。降水通过林冠沿树干流下时,林冠下的枯枝落叶层对水中的污染物进行过滤、净化,所以最后由河溪流出的水的化学成分发生了变化。

5、调节气候的功能

森林通过光合作用可吸收二氧化碳,释放氧气,同时吸收有害气体及滞尘,起到清洁空气的作用。森林植物释放的氧气量比其他植物高9~14倍,占全球总量的54%,同时通过光合作用贮存了大量的碳源,故森林在地球大气平衡中的地位相当重要。林木通过抗御大风可以减风消灾。另一方面森林对降水也有一定的影响。多数研究者认为森林有增水的效果。森林增水是由于造林后改变了下垫面状况,从而使近地面的小气候变化而引起的。

6、保护野生动物的功能

由于水源涵养林给生物种群创造了生活和繁衍的条件,使种类繁多的野生动物得以生存,所以水源涵养林本身也是动物的良好栖息地。

(作者单位:157299 黑龙江省牡丹江市东宁县林业局)

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