森林植被的水土保持功能以及植被退化的相关分析

朱金贵

摘要：森林中的灌层、乔层、草层、枯落物层、根层和盖度对水土的保持有一定的影响，枯落物层和矮草层在保持水土上起决定性作用。黄土高原上的水土保持效益并不好的原因主要是没有完好的枯落物层和矮草层。本文在森林植被的水土保持功能和相关植被退化的问题上进行相应的分析。

关键词：森林植被；水土保持；植被退化

1.水土保持

森林有保持水土的功能，这是一个受世界公认的事实。但是水土保持的效益并不只来源于树木，森林之所以有水土保持功能，是因为森林具有一定的覆盖面积（绿化覆盖率）和系统结构。

1.1枯落物层作用

1.1.1削减能量。据科学测量，在林地上有1cm的枯落物层，就不会发生土壤溅蚀。如果林地为坡面，在形成坡面径流时，枯落物层具有减速作用。

1.1.2截留。枯落物的厚度、类型、湿滑隋况、降雨等特征都影响着截留能力，虽然截留作用小于冠层，但是枯落物能削减降雨和冠层滴水的侵蚀力，对保持水土只有正面影响，冠层在此问题上往往具有负面影响。

1.1.3抗蚀。土壤抗蚀的指标以土壤的分散率为基准，而土壤的物理化学特性影响了土壤的分散率。土壤中无机和有机胶体含量越高，说明土壤的水稳定性越高，分散率就越低。而枯落层的功效就是改良土壤的结构增加土壤的抗蚀性。

1.1.4入渗。引起坡面径流的直接原因是土壤对水分不能全部入渗，相反，增加了土壤的入渗情况就直接可以减少坡面径流。枯落物层是土壤养分的直接来源，具有增加土壤团粒结构、改良土壤、增加土壤孔隙度、促进入渗的功效。

1.1.5蒸发。当同一土壤的含水量相同时，枯落物层的厚度越大对土壤蒸发的抑制就越大，而当土壤的水分增加后，枯落物层的抑制效用就更大。

1.1.6抗冲性。枯落物的抗冲性对土壤抗冲性的提升效果成正比例，lcm厚的枯落物层可以有效减少土壤冲失的48%～91%。

1.2根系的作用

1.2.1抗冲效应。植物的根系能够提高土壤的抗冲能力，主要起到作用的是小于1mm须根的密度，须根的密度决定了植物对土壤起到的抗冲性能的大小。比如，中龄的油松人工林在提高土壤抗冲性时，最低的须根密度应该在35个/100cm2，有效的深度应该为70cm；而10龄的沙棘林有效的根须密度应比中龄松油林的密度大，当坡度大于等于20。时，应为120个/100cm2，而小于20°时应为65个/cm2，有效深度在20～40cm之间。

1.2.2抗剪性。有关学者通过研究认为，小叶锦鸡儿、紫花苜宿和沙打旺等植物在其根系范围之内对土壤有非常明显的抗剪作用，但是这种作用会随着根系的深入而减弱，在这3种植物中，从斜坡稳定性的提高、对土壤的抗剪能力的增加以及这2种作用对水土保持的影响深度来说，都是沙打旺最小，小叶锦鸡儿其次，紫花苜宿最大。

另外，油松和刺槐的单根的直径与对土壤的水土保持能力之间呈幂函数关系，双方的固持力会随着土壤深度的增加而减小，也会随着林龄的增加而增大，对于同样林龄和深度来说，油松林对于保持水土的能力要远低于刺槐林。

1.3冠层的作用

森林的冠层是一个复杂的结构，一般分为草层、灌木层和乔木层。冠层主要起到的是截留作用，但是冠层的截留量与其结构与品种有很大的关系。冠层在水文方面的截留有一定的意义，能够直接影响水量的平衡，但是在土壤保持上面并没有特别大的意义。主要原因分为2点，一是林冠的枝叶对雨滴有聚集作用，透过冠层形成了新的雨滴，而且雨滴的单个体积变大，对土壤的破坏与直接降雨形成的雨滴相比更大。而且冠层的截留绝对值比较小，截留能力也相对有限。截留相对值中非侵蚀性降雨的比例比侵蚀性降雨要大很多，随着降雨时间延长、雨量增加，冠层的截留作用就越小。结合上文，冠层在水土保持中真正发挥的作用并不是截留，而是提供了丰富的枯落物。

2.植被退化

2.1植被退化的特征

2.1.1土壤退化。土壤的退化是植被退化的必然结果，而土壤退化的直接后果就是土壤中的养分和水分承载力都降低，导致这种土壤后只能生长一些耐干旱、耐贫瘠的植物。

2.1.2草地退化。草地的退化实质就是生态系统退化，这种退化不止体现在非生物因素，更是体现在如今消费者、生产者和分解者的生物功能组分和草地生态系统的功能过程和结构特征。退化的程度不同，表征也不同。

2.2外界干扰对植被退化的影响

外界的主要干扰方式是计划性烧除、森林开垦、采伐、过度开采矿物资源、过度放牧、采摘以及不合理的养殖和种植，甚至是人有意或是无意的情况下带入的外来物种和病虫害的侵蚀。

2.3植被退化的恢复

20世纪70年代日本的宫胁昭就已经开展了对城市环境保护林重建的研究，主要方式就是根據植被学的演替理论，用当地的树种来培育营养钵育苗，在加上适当的土壤改造，用较短的时间建立了适应当地气候的群落类型，分别获得了极大的成功。我国的上海、北京、马鞍山和山东等地也积极地采用这类方法进行植被恢复，我国最近几年在矿山废弃地区和城市垃圾场均开展了退化植被恢复的建设研究。此外，也逐渐开展各地重大的生态环境工程，比如长江中上游防护林的建设、三北防护林、荒山绿化、草地改良和次生林改造等植被重建和恢复工作。在深林和农田、草原和农田之间建立生态交错区的这种农林复合生态系统的方式来恢复植被也行之有效。

3.结语

从上述得知，植被的退化与水土流失之间有着密切联系。虽然还不能从土壤状况、植被退化和群落优势之间的关系来确定植被所处的阶段，也不能针对性地采取相应的措施，但应该根据现存的植物与水土流失程度进行确定生态系统的退化程度，针对植物在保持水土能力的基础上，进行退化植被的修复，更专业、更高效地恢复已经破坏的植被。

（责任编辑 张芝）