森林植被与水土流失.doc

森林环境破坏与水土流失和荒漠化森林环境破坏与水土流失和荒漠化由于森林环境和植被的破坏，特别是在坡度较大的山区毁林开荒，已使全球地表裸露面不断扩大土壤因缺乏吸附源而降低了对雨、雪、风蚀的抵抗力，从而导致土壤退化和沙漠化、水土流失的现象日益严重据估计，全世界每年有（250～260）×108t 表土流失，其中我国占20％，印度占 15％，前苏联占 9％全球陆地 1/3 左右的土地已沙漠化，并仍以（6×104）km2/a 的速度扩大过度的土壤流失不仅使土层瘠薄和土壤肥力损失，而且对水利工程、交通运输等也造成了严重影响一、山丘区森林环境与水土流失一、山丘区森林环境与水土流失（一）山丘区水土流失及其危害水是人类生命之源，土是人类生存之本水土资源是人类赖以生存与发展的重要物质基础由于山区地形起伏，为降水汇流、土壤侵蚀与水土流失提供了动力学条件因此，在山区不合理地利用和开发土地，破坏植被，必然引起严重的水土流失据 1990 年遥感普查结果，我国水土流失面积（367×104）km2，占国土总面积的 38.2％据推算，每年水土流失的土壤至少在（50×108）t 以上据不完全统计，40 年来因水土流失已减少耕地（266.7×104）hm2，造成的经济损失每年约 100 亿元。

目前全国人均耕地比新中国建立初期减少了一半，有 1/3 的省份人均耕地已降到不足 0.067hm2水土流失不仅造成土地资源的破坏，导致农业生产环境恶化，生态平衡失调，而且影响国民经济和社会的发展主要表现在如下几方面：l．由于水土流失，加之山区毁林开荒，水旱灾情加剧江河、湖泊因泥沙淤积，降低了行洪、蓄洪和滞洪能力，造成了小洪水、高水位、大灾害的后果，给人民生命财产和经济建设带来了巨大的损失目前，黄河中下游河段平均年淤积 10cm，淤积的泥沙达（4×108）t黄河已成为一条悬河洞庭湖的淤积速度也很快，加之不合理的围垦，湖面在逐步缩小，这将给当地和长江中下游带来严重的影响由于淤积，全国损失的水库、山塘库容累计达（200×108）m3，相当于淤废库容 108m3的大型水库 200 座，直接经济损失达 100 亿元2．由于山丘区水土流失，使坡耕地日益瘠薄，加剧了干旱的发展，粮食生产低而不稳，甚至绝产统计资料表明，全国多年平均受旱面积为（1960×104）hm2，受灾面积约（667×104）hm2，受灾率达 34.4％，且大部分在水土流失严重区，这更加剧了粮食和能源等基本生活资料的紧缺3．由于山丘区水土流失，造成航道、港口淤积，致使航运里程和泊船吨位急剧降低。

另外，山体滑塌、泥石流等灾害时有发生4．水土流失与贫困互为因果，恶性循环年复一年的水土流失，使有限的土地资源遭受到严重的破坏，地形破碎，土层变薄，地表物质“沙化”、“石化”特别是土石山区，由于土层流失殆尽，岩石裸露，群众已无生存之地据统计，因水土流失，全国每年损失耕地约（13.3×104）hm2二）山丘区森林涵养水源和保持水土的作用森林植被通过对水分循环与过程的生物调控成为控制水土流失的关键因素森林具有明显的涵养水源和保持水土作用，表现在以下几个方面：1．林冠对降水的截留作用森林覆盖层使大地免受雨水的直接冲击首先，林冠对降水起着重要的截留作用林冠截留是指大气降水到达林冠层时，由于茂密的林冠层阻拦雨水直接滴落在地表层，一小部分雨水被树木的枝叶截拦，附着于枝叶的表面，然后慢慢地蒸发回大气中林冠截留降水的作用，就是截留一部分降雨量以及减弱雨水对地表土层的直接冲击力根据国内外研究表明，林冠层能够截留降水的 10％～30％，而后又蒸发到大气中去，增加了大气湿度50％～80％的降水透过林冠缓慢渗入林地补充了地下径流，而且最大限度地减少了地表径流，从而保持了水土2．树木枯枝落叶层在森林水文中的作用林地枯枝落叶层是由落下的茎叶、枝条、果实、树皮和植物残体所形成。

透过林冠降落到林内的雨水首先为林地内的枯枝落叶层所承受，而枯落物吸收了下落雨水的冲击力，防止了对下面土壤的溅蚀作用枯枝落叶层像绒毯一样，不但能防止土壤的强烈冻结，改善土壤温度，减少蒸发，而且起着海绵和过滤器的作用，吸收、减缓地表径流，保持水土防止土壤冲刷可见，枯枝落叶层具有十分重要的水文意义具体地表现在：①防止雨滴击溅土壤，维持其结构性和抗蚀力②拦蓄和渗透降水，减少地表径流③分散、滞缓地表径流，起到调节河川径流和削弱洪峰的作用④过滤地表径流，避免士沙流人河川和水库据观测资料，天目山各类森林枯落物存量为 16.4t/hm2，有效持水量为 39.6t/hm2，其超越饱和持水量的水分，可渗入土壤中去，很少产生地表径流3．森林使土壤渗透性增强森林土壤的渗透性强土壤圆粒结构的形成、植物根系的穿透作用和土壤动物的活动，使森林土壤渗透性很强森林土壤渗透性一般都在 200mm/h（日本北海道试验的林地终期渗透强度为 414mm/h；四川林业科学研究院观测结果，林下土壤渗水速度为300mm/h），比世界上最强的降雨 60mm/h 还要大的多，再加上森林土壤中能吸收 50～250mm 的降水，因此，森林的地表一般不出现地表径流，土壤流失量极少。

4．水土保持林根系固土作用各种植物都有固持土壤的作用，但以林木为最好乔灌木树种依靠其深长的垂直根系，以及放射型扩展的水平根、斜根、心状根，能以相当大的幅度和深度固持土体加之树与树之间的根系纵横交错，构成了地下“钢筋”，固土作用将更加增大此外，利用深根性树种和浅根性树种组成的乔灌木混交的异龄林根系呈多层分布的特点，促使土壤和母质层之间为过渡状态，从而减轻了土壤滑落面的形成，为减轻重力侵蚀及石洪、泥石流的危害创造了条件通过这几方面的作用，森林减少地表径流，使之转为地下径流，防止了水上流失同时它起到了蓄存降水、补充河水和地下水的作用，具有明显的涵养水源作用，提高了水资源的有效性三）水源涵养林与水土保持林体系建设与山丘区森林环境的恢复森林是山丘区生态环境的主要构成因子森林资源的多寡，在某种程度上表征了其生态环境的好坏林业生态工程建设成为当今世界林业发展的趋势，得到越来越多国家的重视各国都把增加森林植被，充分发挥森林的多种效益，作为治理环境的根本措施日本提出了“治山就是治国”的口号，把森林的社会生态效益提到了更高的地位我国政府对山丘区林业生态建设与森林环境恢复相当重视先后批准建设的十大林业生态工程，很大一部分位于山丘区，它的规模和作用在全世界都是史无前例的。

特别是三北防护林体系建设工程、长江中上游防护林体系建设工程、太行山绿化工程及黄河中上游防护林体系建设工程的实施，不仅保护了现有森林、草原植被基础，而且采取人工造林、飞机播种造林、封山封沙育林育草等多种方法，在我国广大山丘区有计划、有步骤地营造防风固沙林、水土保持林、农田防护林、牧场防护林、水源涵养林、薪炭林、经济林、用材林等，形成了乔木、灌木、草本植物相结合，林带、林网、片林相结合，多林种多树种合理配置，农林牧协调发展的防护林体系总之，在山丘区防护林体系建设的生态及经济目标下，以优化土地利用为基础，以发挥水土资源和生物资源生产潜力为依据，实现组成山区防护林体系各林种的合理配置与组合，多层次混交，充分发挥多林种、多树种生物群体的多功能和多效益，建设功能完善、生物稳定、生态经济高效的人工防护林生态系统，加快植被的恢复与重建，是山丘区总的发展趋势二、平原农区森林环境与风沙干旱二、平原农区森林环境与风沙干旱平原地区往往是人口密集、工农业发达、各种经济活动频繁和重要农产品的生产基地这些地区由于人口的增长和工农业的不断发展，农耕地面积在不断地下降，森林草甸、沼泽等面积也在不断减少于是，在人类利用自然资源的过程中不断破坏着旧的生态系统，又在不断地以人工模拟自然生态系统结构来创造新的平衡。

总的趋势是生态系统结构中生物结构日趋简化，农业生产对人为措施的依赖性愈来愈强，并日益显示出其严重的脆弱性表现为这个独立的地域性生态系统既复杂而又不稳定，各种自然灾害日趋严重，交错危害，成为平原发展农业生产的限制性因素一）农田防护林体系对环境的影响国内外大量的生产实践和科研成果表明：在遭受旱涝、风沙和霜冻等危害的农田上营造不同类型的农田防护林，不仅可以减免自然灾害的侵袭和保障农作物高产稳定，而且还可以开展多种经营增加群众的经济收入和提高人民的生活水平所以，大面积地营造农田防护林，实现农田林网化是建设生态农业的重要措施农田防护林体系的环境效益主要表现在农田防护林的改善小气候效益、水文调节效益和土壤改良效益上1．提高土壤和大气湿度农田防护林具有明显的增湿效果据资料测定，在东北半于旱风沙区生长季节内林网月平均增加水分值为 21.2～30.9mm，相当于每月林网内多降一场中到大雨的效益在无灌溉条件下，林网使林网内水分多 22％～42％，有效水提高幅度为 5％～17％2．防止土壤侵蚀，提高土壤肥力在林带保护下，表土不易吹蚀，在雨季又可减轻雨水对土壤的侵蚀，林木枯枝落叶可增加的农田腐殖质比无林地农田高 20％～70％，土壤有机质含量提高 0.12％，提高有机氮 13.7×10-6、有效磷 3.9×10-6、有效钾 18.7×10-6。

林网内土壤含盐量降低 60％～78％，并改变了土壤阴离子组成在林带附近，微生物的数量、种群以及蛋白酶和转化酶的活性都优于旷野，其中以林带高的 1.5 倍距离范围内为最高3．降低风速农田防护林具有明显的降低风速的作用据河北深县屯后村观测，防护林内风速降低平均在 40％左右4．减轻干热风危害，增加农田生态系统的可塑性和稳定性以黄淮海平原为例，农业产量不稳的主要原因是干旱和干热风由于林网有降低风速、提高湿度、调节温度的作用，故林网可降低干热风气象因子值山东兖州 1952 年建成完整的防护林体系，1976 梍 1980 年，粮食产量连年上升每年干热风出现天数由 8 天减到 3 天河南修武县，1970 年以前全县未实现农田林网化，平均每年出现干热风 96 天；1971～1974 年实现了林网化，干热风减少到平均每年出现6 天5．增产效应建立农林复合的农田生态系统，不仅可以增强系统的稳定性和可塑性，还创造了适宜的小气候条件，增加系统内的输入，使大量直接辐射转变为散射辐射，增加了系统内的生理辐射，提高了农作物的光合效率根据国内外的观察研究结果，农田林网化使小麦增产10％～25％、水稻增产 5％～15％、玉米增产 20％、大麦增产 6％～14％，同时还提高了品质。

因此，农田防护林体系是平原农区一个不可缺少的组成部分，在改造农业生产限制因素，稳定农田生态系统，保障农业稳定增产等方面起着重要的作用二）平原农业的风沙危害众所周知，风是自然界中经常发生的气象现象风与农作物的生育有密切的联系风虽然不是农作物生长发育的主导因素，但许多禾本科作物是依靠风来传播花粉的此外，风还能调节农作物的体温，并促使地表层的温度和湿度进行交换和对流，这对于作物的蒸腾作用和光合作用有良好的影响但是，当风速超过一定限度时，就会使农作物的蒸腾加速，造成生理失水过多以致破坏作物体内的水分平衡，导致农作物萎蔫或枯干而死当风速增至 10m/s 以上时，作物的同化作用降低 1/20，并使作物遭受机械损伤，如倒伏、茎秆折断、落花落果等倘若遇到狂风和暴风（28～32m/s），农作物的受害程度将会更大不仅如此，在强大的风力作用下，土壤直接遭受风力吹蚀，使表层土壤丧失殆尽，土地日益瘠薄，从而引起土壤资源和土地生产力的破坏和损失，这就是风力侵蚀平原农区的风沙不仅对农业生产带来了极大的危害，同时对交通、工农业生产基本设施和生态环境都带来了严重的影响三）平原农区干热风灾害干热风又称焚风，是我国华北、西北和东北部分地区经常发生和危害严重的主要气象灾害之一。

解放后，随着平原农田防护林面积的不断扩大，干热风的危害程度有所减轻干热风系指空气温度达到 25～30℃以上，相对湿度在 25％～ 30％以下和风速。