聂祥瑞
(遵义水利水电勘测设计研究院,贵州遵义563000)
植物对于水土保持工作有着重要的作用。但是随着经济的发展,人类频繁的活动,导致了我国的森林资源遭受严重的破坏,不少山区、丘陵区水土流失日益加剧,自然灾害频发。为了改善生态环境和发展生产,我国开始实行防护林的建设工作,并且经过多年的发展,已经初成体系,对缓解水土流失现象产生了一定的效果。
水土流失是指在水力、重力、风力等外力的影响下,造成水土资源以及土地的生产力遭到破坏的现象,主要有土地表层侵蚀和水土损失。从影响因素分析,水土流失可以分为水力侵蚀、重力侵蚀以及风力侵蚀3种,会直接导致水土资源流失,土地的肥力下降,进而导致土地出现沙化,最终影响农业的生产,对人类的生产、经营造成极大的影响。
随着人类社会的不断进步,人类活动日益频繁,造成了生态环境的逐步恶化,许多原本水土资源丰富的地区受到破坏,水土资源几近衰竭。我国的许多地区也因为水土资源遭到破坏,水土流失严重、耕地呈现沙漠化,人民失去合理的水土资源,人民生活逐渐困难。从众多的实例可以发现,水土流失对于人类文明造成的重要影响。
鉴于水土流失对生态以及社会造成的重要影响,全世界都重视水土保持工作的研究与开展。水土保持工作即指人为的利用一定的措施以及方法对由自然和人力因素造成的水土流失现象进行预防、治理。科学的水土保持工作能够有效预防水土流失、保持水土,为人类的生存以及发展提供必要的水土环境,促使民族的生存,以及人民的幸福。
分析水土流失的影响因素,主要包括自然因素以及人类活动因素两种。因此,在具体的水土保持工作中,应当对特定地区产生水土流失的原因进行科学分析,针对分析的原因采取针对性的措施予以治理。
植物措施是人类缓解水土流失状况、改造自然环境、改善生存条件的必要措施之一。该项措施以增加植被覆盖为特点,具体实施中,通过造林造树或者增加草被植物的覆盖等措施,达到保持水土,缓解水土流失,提高土地生产力的目的[1]。现实中,人们通常采用造林、种草等的方式。植物措施示意图见图1。
工程措施是水土保持工作中的另一大要点。实际操作中,主要是通过对该地区的水土流失情况以及水土资源状况的调研,并且结合当地的地理地貌环境,为水土保持工作修筑具体的工程设施,以达到防治水土流失的目的。具体的一些工程措施主要有治坡工程、小型水利工程等[2]。
图1 水土保持植物措施示意图
耕作措施主要是指通过改变小地形、增加地面覆盖等方法达到减少径流、保持土壤肥力,增加农业生产目的的一种水土保持措施。这项措施不仅可以保持水土还能够为农业增产,一直以来,都受到人们的关注,在我国也具有较为久远的历史,例如汉武帝末年提出的代田法就是古代水土保持耕作措施的代表,当前被大力推广的耕作措施主要有垄沟种植法、间作套做法等。
植物措施与工程措施、耕作措施是水土保持工作中的三大重要措施。植物措施与其他两种措施相比,最主要的区别在于利用种植植物的方法,减少地表径流,网络土体,从而减少地区泥沙流失量,达到保持水土的目的。植物措施主要包括水土保持林的营造、草类植被的种植等方法。
由于人类活动的频繁,导致许多人造林以及原始森林遭到破坏,这是造成水土流失的重要原因之一。因此,针对这一原因,大量的营造水土保持林,提高植被覆盖率是一项较为有效的方法。此外,植物在生态系统中承担着非常重要的作用。它不仅可以涵养水源、防风固沙、保持水土,还有助于改善小气候,美化人类生活环境。因此,植物措施不仅具有改善水土流失单方面的作用,还在一定程度上为保护生态系统、改善人类生活环境提供了帮助。与此同时,经济效益也是植被措施的重要功能。总而言之,植物措施既是一项生态治理措施,还是一项具有经济、社会效益的环保措施。因此,为了提高水土保持工作的水平,保障水土流失地区人们的生活环境,必须要加强植物措施的应用。
3.2.1 水土保持林在水土保持中的作用
1)保护地表,减少地表径流和泥沙流失。水土保持林一个重要的特性就是都具有密集的林冠、良好的近地表的植被以及未被破坏的枯枝落叶层。这些元素可以保护地表免受雨滴直接击溅,保护土壤,减少泥沙流失。例如,树冠可以截留降雨,截留率通常为15% ~30%,被林冠截留的雨水,大部分经过枝叶一次或多次截留以后,缓慢滴落或沿树干流下,改变了雨水落地的方式,从而有效的保护地表土壤。此外,林地的枯枝落叶也对地表形成一定的保护作用。这些枯枝落叶腐烂后形成松软层,吸水能力以及透水性强,从而达到保护地表作用。有关资料显示,1kg的枯枝落叶可吸收2~5kg降水,而多余的水分通过枯落物层渗入土壤,变成地下水,因而减少了地表径流。在10°的山坡上,有枯落物覆盖的地表,其径流量仅为裸地的1/30。另外,林下的苔藓、地衣和灌木等植被和枯枝落叶还增加了地表的粗糙度,减小泥沙流失速度。
2)改良土壤,提高地力。林地的枯落物经分解后,变成腐殖质回归土壤,使得土壤结构变为团粒结构,有效的改善了土壤的性质以及结构状态,使得土壤不宜流失。另外,林地的林木根系还能够网络土体,有效预防土壤因雨水冲刷而流失。而且这些根系还能够疏松土壤,增加通透性,一些豆科树木的根部生有大量的根瘤菌,可以固定空气中的氮素,增加土壤含氮量,改良土壤。总之,水土保持林中的一些元素能够改良土壤、提高地力,有效预防土壤流失。
3)水土保持林还可以改善小气候,降低风速,减少土壤水分蒸发、缓解水土流失。此外,通过植物措施还可提供部分木料、燃料,增加经济效益,发展山区林业商品生产。山区水土保持体系见图2。
图2 山区水土保持林体系图
3.2.2 草被植物在水土保持中的作用
草被植物虽然没有水土保持林所带来的效果明显,但是其在水土保持工作中也发挥着重要的作用,是水土保持植物措施必不可少的环节。因为草被植物的根系可以改良土壤,使得土壤稳定性增强,从而提高水土保持效果。草被植物对于水土保持工作发挥作用的机理与水土保持林相似。据有关研究表明,20°的苜蓿坡地比同等坡度的普通耕地的径流量少88.4%,泥沙流失量也少了97.4%。此外,合理的种植草被植物还可以给地区人民带来一定的经济效用,例如作为饲料,促进农、林、牧、副业发展。
水土流失有一个重要原因就是自然环境影响。在这些水土流失地区,由于风侵蚀等自然因素的作用,往往存在土壤干旱贫瘠的状况。因此,在选择植物措施时,必须要针对土壤情况,选择一些抗旱性的植物,例如刺槐、柠条、苜蓿等。此外,还可以将植物措施的水土保持效用与提高人民经济效益结合起来,在一些土质较好的地区发展经济林。其次,在具体的植物措施实施时,要结合所在地的地貌以及水土流失状况,合理的设置水土保持措施。例如,平缓河岸营造林木时,既要与陡岸造林相结合,又要与河滩造林相结合。水土保持林的营造,还应该注意多种树种的混合使用,营造复层混交林,提高水土保持的水平,有效解决水土流失情况。护岸林见图3。
图3 平缓河岸护岸林示意图
水土流失会给人们赖以生存的生态环境带来极大的危害,进而对人们正常的生产、生活乃至整个人类社会的发展带来负面影响。有关部门必须要加强水土保持工作的研究力度,利用各种措施来开展水土保持工作。植物措施因其水土保持效果好、环保且具有较好的经济效益等优点,被广泛应用于水土保持工作中。因此,研究植物措施对于水土保持工作的作用有着重要的现实意义。
[1]罗明举.浅谈水土保持工程防治措施[J].科技资讯,2009(10):153.
[2]丁立军,刘慧民.水土保持工作中的植物措施[J].水利科技与经济,2009(08):51.