庄家尧 周勇 刘超 葛波
(南京林业大学水土保持与生态修复实验室 江苏南京210037)
分散的地表径流从地表冲走表层土壤的现象称为面蚀,面蚀现象主要发生在没有植被或植被稀少的坡地上。根据侵蚀方式和表现形态,面蚀可以分为5 类:(1)雨滴击溅侵蚀,简称“溅蚀”,是指裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象,它是降雨最先发生的土壤侵蚀形态,溅蚀过程可分为干土溅散和泥浆溅散两个阶段;(2)层状面蚀,随着降雨的继续,土壤土层的孔隙阻止水分的下渗,在有坡的土地泥浆顺坡下流,形成泥浆形式的地表径流,泥浆流去后,造成土壤表层比较均匀的损失就是层状侵蚀;(3)细沟状面蚀,在自然界中平直的坡面很少,微地形总是起伏不平,地表径流形成之后,避高就低汇成坡面径流,凡是坡面径流经过的地方,就有土粒被冲走,造成面蚀的不均匀性;(4)砂砾化面蚀,是指土石山区农耕地上的面蚀,表层土壤中细小颗粒被冲蚀后土壤质地变粗,以至于土壤不停翻耕,循环往复、土层变薄、生产力下降,最后因土壤表层砂砾含量过高,作物产量过低而弃耕;(5)鳞片状面蚀,在非农业用地上,如草地、灌木林地、茶园、果园等,由于人或动物的严重踩踏破坏,地被物不能及时恢复,呈鳞片状凸斑或踏成呈网状的羊道,植被呈鳞片状分布,暴雨后植物生长不好或没有植物生长的局部有面蚀现象,或面蚀较为严重,植物生长较好或有植物生长的局部无面蚀现象,或面蚀较轻微,这种面蚀称为鳞片状面蚀,有时又称鱼鳞状面蚀。
阻断击溅侵蚀和层状侵蚀是整个农林业水土保持学的出发点[1-2],刘耀林等研究了三峡库区秭归县在RS 和GIS 的植被覆盖度与水土流失的关系,发现植被覆盖度与水土流失强度之间具有较强的负相关性,指出增加植被覆盖是控制水土流失的重要举措,当植被覆盖度高于78%时,地表基本上没有水土流失[3]。
表1 植被覆盖率变化和水土流失单位:%、km2、t/(km2﹒a)
图1 云南干旱季节航拍图
据报道,湖南、江西等地的油茶林具有丰富的经济价值,但现阶段的水保措施并不能达到所期望的高产水平,虽然茶农采用了水平阶等水土保持措施,但是仍然会发生严重的水土流失。土壤缺肥缺水,导致油茶林生长缓慢,延迟盛果期3-5年以上[6]。由于需要大量施肥、使用农药,增加种植成本,并严重影响茶油产量和品质,很难达到稳产高产。关键要增加地面灌木或者草本覆盖,阻断击溅侵蚀,发挥油茶林自我增加肥力的功能、确保油茶园高产、稳产。如果放任地表裸露,不论茶农如何勤奋,油茶林都难以达到稳产高产。水土保持措施是生产力,是充分发挥油茶林自身潜力的巨大生产力。
图2 湖南攸县纽荷尔橙新造林航拍图
图2 示新造林为湖南省农业标准示范项目,该项目虽然采用了水平阶等水土保持工程措施,并配备完整的施肥和滴灌系统,但由于土壤裸露,水土流失严重,超过当地允许土壤侵蚀量(500 吨/年)20 多倍,严重危害了周边环境,因此急需增加覆盖。
我国云南、海南、广西等地引进国外造纸企业,大量营造人工桉树原料林,替换了原有的生态功能相对较好的天然次生林。这些失去了森林土壤储水功能的桉树林,晴天需要蒸腾大量深层土壤水分,导致土壤干旱,极度干旱的土壤可吸附大气中的水汽,导致大气干旱,难以饱和成云致雨[7]。这一关乎国家生态安全的问题,其解决方法包括以下两个方面:林业主管部门有权利、责任和义务,指导并督促类似桉树人工林原料企业编制低效人工林生态、经济功能提升规划,并负责监督落实;责任企业在发展经济的同时,也要主动承担社会责任,严格履行保护环境的义务,全面提升人工桉树原料林的水源涵养功能。具体措施是:增加林下地表覆盖,如种植灌木决明、珊瑚和草本植物等,促进森林土壤降雨入渗,防治水土流失,发挥桉树人工林水源涵养功能,以显著缓解乃至控制干旱的发生,确保区域生态安全;增加乔木树种类型,乃至珍稀树种,转变经营理念,建设具有生态和经济双高效的混交林,形成异龄复层混交林。