浅析森林在吸收调节地表径流和涵养水源中的作用

陈立新

森林和环境条件是辩证的统一体，很多研究资料证明，森林不仅影响和改变着林地范围的水文和土壤条件，而且对接近森林的无林地上也有明显的有利作用。由于森林的存在使大气降水分配状况有很大的改变。这就直接影响到空气中的水分循环，特别对于水分的小循环，这种影响就显得更大。森林可加速小循环的过程，并使降水频率增加。

1、林地范围内的降水，一部分（15%～40%）首先被林冠截持，然后蒸发至空气中，另一部分降水透过林冠直接落到地表，由于森林死地被物层的作用，这部分水就被保存下来。其中一部分（5%～10%）从林中蒸发掉，一部分（约1%）变成地表径流流入河内;而大部分水（50%～80%）渗入土壤深处形成地下水。

林冠截持水量的大小，取决于森林的组成、结构、都闭度，以及降水形式（降雨或降雪）、强度及降水过程。树种不同，林冠截持的水量不同（因树种不同冠的大小不同）。林分中枝叶愈密集，林冠截持水量就愈多。降雨量或降雨强度愈大，其截持水量的比率就愈小，反之，则大。由此看来，由于降水条件的变化，树冠截持的降水量有一定的限度。

以不同形式透过林冠层降落到林下的雨水，首先为林内的死地被物层及其他地被物即所承接。死地被物的状况如何，在很大程度上决定着森林吸收和调节地表径流的能力。因为死地被物层，尤其是松散的死地被物层，具有良好的透水性和容水量。应当指出，死地被物在吸收和调节地表径流、涵养水源和改良土壤理化性质上有着特殊的作用，这种作用其他东西是不能代替的。

森林死地被物每年积聚的数量，主要取决于立地条件类型（地位级）、树种组成、林龄和混交方式等。一般来说，在混交林分内，死地被物的数量比纯林地内多;阔叶林内比针叶林内多;在林龄较老的阶段（过熟林），死地被物的储量可达最大。同时死地被物每年的积聚量与死地被物分解与积累条件有关，一般在干燥的林型内，死地被物的储量最小，而湿润条件改变时，死地被物的储量也有所增加。

森林死地层被物层之所以具有很高的透水性和水容量和其本身的特性有关。森林死地被物一般可分为三层：上层为未分解的枯落物;中层为半分解的枯枝落叶层;下层则属于已分解的疏松物质层，这一层通气性和水文条件良好。它是低等动植物和微生物活动最活跃的场所（如苔藓、地衣）。因此，它们所形成的海绵状的吸水体较之一般的土壤更具有其优点。森林死地被物的吸水性能，一方面与其厚度成正比（干物总重量），另一方面与形成枯枝落叶层的树种组成有密切的关系。由灌木树种的叶或由椴、榆、落叶松、桦木、橡树的叶子形成的死地被物水容量最大，并呈中性;而由云杉、松、冷杉等纯林内形成的死地被物多呈酸性，且质地紧密，其水容量就較低。

林下死地被物组成不同时，其容水量有很大变化，因此在营造水土保持林时，树种很好搭配，力图使它形成一定的森林环境，使之形成良好的死地被物层，才能发挥其最大的吸收和调节径流的作用。

森林死地被物层逐渐为水饱和后，其余水分即渗入土壤中。林地土壤具有强大的透水性，是因为死地被物层下的土壤具有良好的结构，并且有无数由土壊动物所构成或由根系的死亡更新造成的非毛管孔隙，为水分渗透提供了良好的条件。森林土壤的透水性般比普通土壤的透水性大1-6倍，在某些情况下可大10～14倍。据甘肃清水麻池沟，对5年生刺槐幼林下土壤和附近农田透水性测验结果，40min后林地上土壤渗水性稳定在0.25mm/min，而农田则为0.31mm/min。上述测验表明，森林从幼年开始已经对透水性有了很大影响。可以断言，随着刺槐的生长，土壤的透水性及其他理化性质将有更显著的改变。通常把森林的这种涵养水分，滋润下方土壤和补给地下水，调节河川流量的作用，称为森林的涵养水源作用。这种作用的大小取决于森林的组成、结构、林龄和林地土壤的性质。在一般条件下，凡具有深根性树种的乔灌木混交异龄林的淄养水源作用最大。

2、水土流失地区常占有一定的面积，当其承受的地表径流大于林地的吸水力时，林地将形成地表径流。但因受死地被物及活地被物（如苔藓、蕨类）的阻拦，其流速甚小，据测，林内地表径流的速度仅为条件相同的裸露农田地表径流的1%。

一般土壤的表层渗透力常大于下层，森林土壤也是如此。此时渗入土壤表层的水分即向水平方向渗流。林地向水平方向渗流的速度是很迅速的。根据H.II列麦佐夫早年在灰化土壤上测定结果：林下土壤沿B层向水平方向渗流的速度为22.2mm/min，而在草原的条件下，则仅为5.6mm/min。由此可见，水土保持林不仅可以吸收和调节地表径流，而且可以沿死地被物层下及土壤B层不断沁出水分，在雨后不断滋润下方土地。

3、林地对渗入土壤中的水分的输导还不仅在于水平方向的渗流，而且由林木根系更新腐烂所形成的垂直孔道，将渗透水导致深层以补给地下水。结果，在林地或林区雨后渗流的水分（群众称之为空山水）和泉水皆较为丰富而稳定。森林以其吸收调节地表径流和涵养水源的作用，变害水为利水，缓和了暴雨形成的强大地表径流和山洪暴发的可能。同时森林以它的巨大涵蓄水分、分散径流、减低流速，增补地下水等水文特性，能以经常而缓慢地滋润附近土地，改善农田生产条件和河川水文条件。而且森林的涵养水源作用，是从径流起点控制径流，防止水土流失的危害。因此，森林的这种作用是防止土壤侵蚀工作具有根本意义的一环。我国人民经常称“森林是绿色的海洋”、“森林是看不见的水库”、“森林是自然的配水站”等。

（作者单位：137200吉林省白城市通榆县开通镇林业工作站）