隆化县植被覆盖对土壤水蚀的影响分析

宋海燕

（承德林业调查规划设计院，河北 承德 067000）

隆化县植被覆盖对土壤水蚀的影响分析

宋海燕

（承德林业调查规划设计院，河北 承德 067000）

植被是连结土壤、大气和水分等自然要素的纽带,能够在很大程度上代表一个地区的生态环境总体状况。隆化县地处燕山北部的冀北山区南麓，属半干旱区向半湿润区过渡地带，土壤侵蚀以水力侵蚀为主。该文通过在隆化县全境均匀布点详细调查植被覆盖度、森林覆盖率及森林群落结构，分析植被覆盖对水力侵蚀的影响，并提出增加植被覆盖及调整林分结构的建议，为隆化县可持续发展和生态环境建设提供科学的理论依据。

隆化县；植被覆盖；土壤水蚀

水力侵蚀是目前世界上分布最广、危害最为普遍的一种土壤侵蚀类型。水力侵蚀是在降水、地表径流、地下径流的作用下，土壤、土体或其它地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程[1]，其发生的原因较为复杂，通常是由土层薄、坡度大、植被覆盖率小、雨量大、雨水集中等一个或几个因素共同作用的结果。植被覆盖是水力侵蚀的主要抑制因素之一，植被地上部分对降雨的截流作用，枯枝落叶层对降低径流流速，增强土壤入渗和减少径流量的作用，植被根系对固结土壤、增强土壤结构稳定性和提高土壤的抗蚀性起重要作用[2]。植被结构的改良，植被覆盖度的增长，可以缩短地表径流过程，降低径流洪峰量，增加土壤入渗量，减少地表径流量[3]。近年来，随着城镇建设和各类开发建设项目的增多，地表扰动、植被破坏、人为造成的水土流失日趋严重，危及到人类正常的生产基础、生活环境乃至生命安全。该文通过对隆化县全境植被覆盖度、森林覆盖率及森林群落结构进行调查与分析，旨在了解隆化县水土流失发生情况，因地制宜地提出相应措施，为改善北京周边地区生态环境，促进区域社会、经济与环境的协调发展提供科学依据。

1 研究区概况

隆化县位于河北省北部，地处燕山北部的冀北山区南麓，属半干旱区向半湿润区过渡地带，年均降雨量517mm，主要集中在6～8月份，土壤侵蚀以水力侵蚀为主。全县总面积5473.4km2，东西最长126.5km、南北最宽76.5km，山场面积约占国土面积的80%，有“八山一水一分田”之称。该县森林覆盖率53.39%，位居全省第六位，林木蓄积量590万m3，距北京直线距离约200km，为京津阻沙源、涵水源，其自然生态的优劣与首都的天气状况有着紧密的联系。

2 研究方法

植被覆盖度是衡量地表植被状况的一个重要指标，同时也是影响水土流失的主要因子。该研究主要针对降雨季节隆化县植被覆盖度、森林覆盖率及森林群落结构进行抽样调查分析。

2.1 研究区调查样地布设

于研究区内均匀布设17个面积均为1km2的野外抽样调查样地。调查样地覆盖了隆化县全境，通过对17个点位的调查与研究，能基本了解隆化县境内植被基本情况（见图1）。

图1 隆化县植被调查样地布设

研究区植被主要为针叶林、阔叶林、草甸、灌丛，乔木树种主要有油松、落叶松、蒙古栎、杨树、榆树、白桦等，灌草主要为山杏、平榛、荆条、绣线菊、艾草、白莲蒿等；土壤以棕褐土和草甸土为主。

2.2 野外调查方法

利用1:5万地形图确定野外调查样地位置及样地数，通过遥感影像图把17个调查样地分成两类，第一类在遥感影像图上能清楚地辨别出地块边界，第二类遥感影像图上无法清楚地辨别地块边界。对于第一种类型的调查样地采用遥感影像勾绘。用CAD打开1:5万地形图，勾出调查样地，将调查样地边界和等高线与遥感影像图套合。在叠加好的地形图上勾绘地块，在每一地块边界比较明显的拐点处标注坐标，把所有坐标整理到水力侵蚀调查内业数据记录表上，打印勾绘好的调查底图，野外调查人员带上该图及GPS到实地进行复核、矫正最后的成图，以野外勾绘记录为准。对于第二种类型的调查样地采用GPS定位勾绘。在手持GPS的条件下，利用GPS确定地块边界的经纬度坐标，勾绘地块边界，调查样地内植被基本情况。

3 结果与分析

野外调查结果见表1、表2。

3.1 植被覆盖度对土壤水蚀的影响

植被对地表的有效覆盖是影响降雨径流侵蚀过程的重要因素，很多学者对此都进行过深入研究。植被覆盖度是当今研究植被与水土流失关系中用的最多的一个参数，它是指单位土地面积上植被垂直覆盖面积所占的百分比，常用百分数表示，取值范围是0～100%。土壤侵蚀量随植被覆盖度增长逐渐减少，植被覆盖度从0到10%每增长1%，土壤侵蚀量平均减少1.19%～1.36%，植被覆盖度增长越高，减少土壤侵蚀量的百分比愈大，当植被覆盖度增长到90%以上时土壤侵蚀就基本停止[3]。大量的研究证实，只有当林草对地面覆盖达到一定程度的时候，才能起到防止土壤侵蚀的作用。张光辉等通过模拟降雨试验表明：土壤侵蚀量随着草地植被覆盖度的增大呈指数下降趋势。分析认为70%的植被覆盖度可以作为试验条件下的有效植被覆盖度[4]。调查的17个样地中植被覆盖度40%～70%的有12块样地，占总样地70%，植被覆盖度70%及以上的有5块样地，占总样地30%。植被覆盖度达到90%的仅有1个样地（表1）。通过分析，隆化县有2/3的土地地表未达到有效覆盖，易发生不同程度的水土流失。

表1 调查样地植被覆盖度

表2 调查样地内乔木林基本情况

3.2 森林覆盖率对土壤水蚀的影响

森林植被通过林冠层、枯枝落叶层、根系层以及森林生态系统的生理生态特性，调节森林水文过程，改良土壤理化性质，一方面耗散降水径流的侵蚀能量，另一方面提高土壤抵抗侵蚀的能力，进而起到防止土壤侵蚀的作用。我国学者对森林覆盖率与土壤侵蚀之间的关系进行了大量研究。侯喜禄等[5]认为土壤侵蚀量随林分覆盖度的增加而减少，当覆盖度增加到60%时，林地减少土壤侵蚀量的效益最显著。森林覆盖率（%）=（乔木林地面积+特殊灌木林地面积）/土地总面积×100%。按照《国家特别规定的灌木林地》的规定，该地区无特殊灌木林地，文中森林覆盖率即为乔木林占地比例。17个调查样地中森林覆盖率小于40%样地是11号和2号（无乔木林），占总样地10%；森林覆盖率在40%～60%的样地是1、3、5、6、9、10、12、14、16、17号，占总样地60%；森林覆盖率大于60%的样地是4、7、8、13、15号，占总样地30%，森林覆盖率有待进一步提高（表2）。

4 结论

植被对水蚀的影响主要表现在以下几个环节：植被截留降雨，植被叶滴击溅，植被拦滤径流、泥沙，植被根系增强土壤抗蚀性，植被枯枝落叶层对土壤的保护作用[6]。一般情况下，纯乔木林的覆盖效果往往是增大击溅侵蚀，如果乔木林下地面枯枝落叶层较厚或有灌木或草生长，对二次击溅的动能可以起很大的消减作用[7]。简言之，完整的群落结构可有效控制水土流失的发生。完整的群落结构含有乔木层、下木层和地被层3个层次；较完整群落结构含有乔木层和其它1个植被层，简单结构只有乔木1个植被层。17个调查样地中森林的群落结构基本属于较完整结构，所占比例达到76.5%，1号和14号样地是完整的群落结构，植被盖度达到90%以上，基本不会发生水土流失；4号样地是简单结构，2号样地无乔木林。

5 讨论

从总体上看，研究区植被覆盖度的变化与人类活动有着不可分割的关系。鉴于此，隆化县植被建设应重点做好以下几方面工作。

（1）保护现有森林资源。加强对林地植被的保护和恢复工作，加大退耕还林工作力度，尽可能避免建设用地扩张侵占林地及植被较好的区域，以免出现新的植被覆盖显著退化区域；进一步加大生态环境保护的宣传力度，增强全民生态文明意识，树立人人关心环境保护、人人参与生态建设的良好社会风气。

（2）营造乔灌草结合的复层森林资源结构。通过封、造、抚等措施，营造乔灌草结合的复层林。一是以人工造林为主，封山育林和工程固沙为辅，实施乔灌草结合的治理模式；二是实施天然林保护工程，积极争取扩大天然公益林保护规模；三是加强中幼林抚育和低质低效林改造，调整林分密度与结构，改善林木生长环境，营造多树种、多层次林分结构。

（3）大力开展工业区生态修复。要加强生态建设，提高工业区尤其是铁矿区植被覆盖度，闭矿后大力恢复矿山生态环境，深化多元素矿、尾矿、矸石等资源的综合开发利用，既可促进矿业发展，又可减少植被破坏。

［1］张洪江.土壤侵蚀原理［M］.北京：中国林业出版社，2000.

［2］夏青，尚润阳.植被覆盖度对土壤侵蚀的影响评价［J］.海河水利，2014，4（52）.

［3］张华嵩.植被恢复过程与防止水土流失效果的研究［J］.林业科学，1989，25（1）.

［4］张光辉，梁一民.植被覆盖度对水土保持功效影响的研究综述［J］.水土保持研究，1996，3（2）.

［5］侯喜禄，白岗栓，曹清玉.黄土丘陵区森林保持水土效益及其机理的研究［J］.水土保持研究，1996，3（2）：98-103.

［6］张清春，刘宝元，翟刚.植被与水土流失研究综述［J］.水土保持研究，2002，12（4）.

［7］赵晓光，吴发启，薛智德，等.控制坡地水力侵蚀危害的管理措施［J］.水土保持研究，2000，7（1）.

S157.1

A

1002-3356（2016）04-0051-03

2016-07-24

宋海燕（1981-），女，工程师，主要研究方向：资源监测和林业调查。