代 勇
(右玉县水利局 山西右玉037200)
近几年来,由于植被数量的减少,我国水土流失问题越来越严重,造成水土流失问题的最重要原因是自然因素与人类社会因素,一旦植被破坏就会直接导致这些相关因素恶性化发展,因此我国相关工作人员相继进行了一定的水土保持工作,并且取得了良好的效果,目前很多外界人员也给予植被盖度对水土保持功效影响探究一定的重视。
降雨能量是影响土壤侵蚀的最重要原因,正确地降低降雨能量,能够对应地降低土壤侵蚀的程度,植被覆盖能够高效地降低降雨能量,降低土壤侵蚀的速度,尽管植被对降雨能量有着一定程度的影响,但是我国针对这方面的研究还需要进一步的完善。结合相关研究内容可知,植被对降雨能量的减弱作用主要体现在以下两方面一是林冠截留、一是林冠缓冲降雨势能,在一次性的降雨过程中,林冠截留能够高效降低降雨总量的总体势能,但是林冠缓冲降雨势能可高效降低降雨的热能[1]。也就是说,林分的不同,所产生的降雨势能减弱情况就会不同,比如乔木,其作用过程中减弱降雨势能作用与灌木相比,作用效果更明显。并且郁闭度与植被减弱降雨势能之间也有着密切的关系,而且二者之间呈现出正比关系,所以,郁闭度越大,植被减弱降雨势能作用效果就越明显,如果郁闭度越小,植被减弱降雨势能的作用效果就会越小。在这种情况下,如果加大植被覆盖范围,就能有效加大降雨量,可能会比往年灌木丛多的环境下加大十个百分点。
植被的冠层能够起到有效减弱降雨侵蚀势能的作用,也能起到有效阻截降雨的作用。进而对土壤进行正确的保护,有效减少水土的流失,最终实现水土保持的目的。比如在研究我国大兴安岭林区的树冠截留、枯枝落叶层与土壤水文之间的关系,充分说明水土的变化情况与郁闭度以及对应的截留量之间有一定的关系。并且可知,林冠截留、林分密度、风速等各个因素之间有着必然的联系,这些客观因素直接影响着林冠截留,不同种类的林分在不同密度下反应的情况是不同的,并且与截留之间形成正比关系,也就是说,林分密度越大,截留量就越大,相对来看,林分密度越小截留就越小。但是随着郁闭度的增加,截留量与截留率之间的差距就会逐渐降低,如果郁闭度达到了70%以上,截留量与截留率就会呈现相继增加的趋势[2]。
在土壤的众多特性中土壤入渗特性是最明显的,在当前水土保持工作过程中,最重要的环节就是提升土壤上的入渗性能,这样能够充分发挥水土保持的最大作用。但是要想顺利地推动水土保持发挥作用,首先应该正确优化植被栽种土壤的理化性质,保证土壤中容量可以充分地缩小,并且顺利添加土壤中所涉及的毛细管,对应增加土壤的入渗能力。根据我国进行的有关土壤渗透实验可知,有机物质对土壤的改善效果非常明显,主要原因是增加了土壤的有机物质,完善了土壤的结构,同时强化了其根系穿插能力。很多工作人员在近几年对某些地区的人工枯叶层的降水截留作用进行了研究,结果显示随着郁闭度的增加,枯枝落叶层对降水的截留作用也随之加强。通过植被能够降低地表径流流动的速率,延长径流以及入渗时间,增加地表入渗的总量[3]。也有相关研究林地径流速率变化的结果充分说明枯枝落叶物质的存在,造成地表的粗糙程度更高,在一般降水条件作用下,地表径流速率与土内径流速率之间的差距不是很大。因此,植被对土壤入渗有着非常直接的影响,不管是植被对土壤理化性质的优化,还是枯枝落叶层对降水截留与径流的阻延作用等,都与植被密度有着一定的关系,实际上与植被的密度有着紧密的联系。
结合我国个别地区的超渗产流情况来看,只有在降雨强度超过土壤入渗速率时,地表才会出现径流情况,然而,土壤入渗降雨量历时的延长逐渐减少,在通常情况下,并不是在降雨初期就会出现地表径流现象,必须经过一定的时间作用。研究人员习惯将降雨开始初期到地面出现径流这整个时间过程称为起流历时,整个时间段中的降雨量被称为初损降雨量。在研究植被盖度对初雨量的影响时可知,在相同降雨强度下,有植被覆盖的谷地比其他地区的起流历时长,并且初损雨量也大。此外在相同降雨条件下,不同盖度的草地初损降雨量之间存在着一定的差异,由此可清楚地知道,初损雨量会随着植被覆盖量的增加而增加。在人工降雨实验过程中,如果降雨轻度是每秒1.5 mm,不同盖度的草地初损雨量与初损时间都是不同的[4]。但是,植被盖度在增加初初损雨量方面发挥着实际性作用,结合平均初损雨量来分析,植被盖度能从20%增加多到80%,并且初损雨量总量也会增加之前的2 倍左右。根据相关的实验可知,植被盖度严重影响了起流历时以及降雨初损雨量。如果植被盖度越大,在相同降雨以及前期含水量较低条件下,起流历时就会越长,最终降雨初损量就会越大,同时可知植被盖度越大径流量就越小,土壤侵蚀程度就会越小。
减少土壤侵蚀是水土保持工作的最重要目标,随着相关研究的增多可知,植被盖度与土壤侵蚀之间有着必然的关联。根据对人工草地盖度对产流产沙的影响研究可以发现,如果植被盖度超过60%,正确规避水土流失的作用具有一定的稳定性,但是不超过60%时,整体状态就不太稳定[5]。因此,要想高效预防水土流失现象,地面植被的盖度不应该小于60%。也有实验证明,以地面覆盖度的70%时的水土流失为界定值,植被盖度小于界定值时,流失量就会增加,超出界定值时,流失量就会减少。根据在天然草地进行的人工降雨试验可知,为了顺利地保持水土,植被盖度最好保持在60%左右。不同的实验只是在不同的角度分析了植被盖度与土壤侵蚀之间的关系,尽管实验条件、实验考虑因素等有一定的差异,但是最终所得实验结果是相同的,也就是说明植被盖度对土壤的侵蚀具有高效的抑制作用,在植被盖度增大条件下,土壤侵蚀量减少,在60%作用的植被盖度下能够稳定地减少泥沙。
总之,研究影响我国水土保持功效的最重要因素可知,正确的设定植被盖度不仅可以高效地保证土壤的被侵蚀可能性最大限度的降低,还能实现水土在最大程度上保持,进而充分保护土壤结构的完成程度,恢复土壤的肥力,这对于增强土壤的利用率而言,具有非常积极的影响,但是在此项研究上还存在着很多相关问题,工作人员还应该进行更深入的研究。