汪 芳 邵广鑫
(江西省九江市生态环境局,江西 九江 332000)
水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等,地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一,是人类社会赖以生存和发展的重要场所,也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。
彭泽县位于江西省北部,长江中下游南岸,属于亚热带湿润季风气候,年平均气温14-17℃,年降雨量1100-1500毫米,雨量分配不均匀,梅雨季节雨量集中,致使山体滑坡,自然灾害频繁发生。1998年长江洪水,和2019年大旱,以及2020年长江大水等,都是因气候异常、雨量不均、暴雨过大、河湖调蓄能力下降及水位抬高等原因造成的。新中国成立以来,大开发、大发展理念促使森林乱砍滥伐,再加上不断进行的农地开垦、建厂和城市化,致使彭泽县森林资源锐减,水环境恶化,水土流失严重,严重影响了工农业生产。
湿地是陆地与水体的过渡地带,具有丰富的陆生和水生动植物资源,它对于保护物种、维持生物多样性具有难以替代的价值。彭泽县镜内有长江岸线流域46.5公里;有杨梓河、浪溪港、七里红等河流;有芳湖、太泊湖等湖泊。丰富水流、湖泊等,影响着彭泽县湿地环境,湿地渗透补充下蓄水层的水源,维持周围地下水的水位,为生产、生活用水保证持续供水的重要来源。由于人们砍林造田、林木采伐等等,向森林索取资源,使大片森林消失了,洪水冲刷,使湿地土层变薄,有机质含量下降,养分流失,生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少。湿地调节区域小气候,优化自然环境,对减少风沙干旱等自然灾害十分有利。湿地化学、生物过程,吸收、固定、转化土壤和水中营养物质含量,降解有毒和污染物质,净化水体,消减环境污染的重要作用。湿地因它不可替代的生态功能,而享有“地球之肾”的美誉。
重点河流长江,以及太泊湖水库和芳湖水库等丰富了彭泽县水资源。但是似乎每隔一段时间大家都能看到媒体报道水污染事件,涉及到地表水到地下水的各个层次,从水源地到自来水的各个环节,无一幸免。主要集中在:一是工业污染,彭泽县二个工业园,即彭湖湾工业园区和矶山工业园区,早期矶山工业园区主要以石油化工、医药等精细化工产业集群为核心,这是污染物最大的来源。二是城镇生活污水,彭泽县完全达到全部治理到位还需要很长一段时间。三是面源污染、养殖污染、农田施用化肥、农药等污染。多种因素造成的复合污染,将使得彭泽县水污染严重。
彭泽县是丘陵地带,土地总面积230.9万亩,林地面积117.2万亩,活立木总蓄积量471.9万立方米,林木绿化率53.2%。每当大雨降临的时候,森林植被把降水量分异为林冠截留量、茎叶流量和透过量三个部分。在茂密的森林的作用下,降雨的一部分因为被叶、枝、茎等拦截而不能直接到达地面,并通过蒸发作用以水蒸气的形式回流入大气层,这一部分被称为“林冠截留”,林冠截留率一般在10%~30%。接下来林冠将储存的雨水汇集起来从冠层表面滴落或树木的茎部导向地面,这一部分称为“茎叶流量”。从林冠间隙直接落入地面的降水成分为“透过景”。经过多个冠层到达地面的降水,避免了地面被雨水直接冲击产生径流,从而达到了保持水土的目的。另外,地表增发量较小是森林涵养水源的另一个原因,森林土壤由于有树冠、枯枝落叶、地表植被的覆盖,所以地面蒸发明显小于非林地。据某相关部门的研究表明:林地内每年的地表蒸发量仅为空旷地的36%。现在淡水资源非常紧缺已经成为全球性的问题,并得到了世界有关人士的极度关注。特别是近年来习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”重要思想。彭泽县森林质量、覆盖率进一步提高,森林植被发挥出“消洪峰、延径流、保水土、起变异”的特殊功能。
森林植被能增加土壤入渗,从而减少地表径流的形成。森林土壤的水分入渗能力明显大于非林地。与荒地相比,入渗率平均值是荒地的3~4倍。森林能增加土壤入渗,主要体现在两个方面。一是森林能增加土壤入渗能力,水力传导度是其直接体现;二是森林改变了土壤表面贮水能力等特性,从而增大了水分入渗到土壤的机会。森林植被能减小土壤容重,增大土壤孔隙度和贮水量,而土壤容重小,孔隙度大,初始含水量高,都能增大土壤入渗率。表层土壤透水性较强,使雨季雨水能较快地渗入其中形成土壤水,并沿坡面向下流动形成壤中流,林中各种乔灌木依靠其深长的根系纵横交错,构成了地下“钢筋”,做到了“中雨小雨不下山,大雨暴雨缓出山”的效果。而旱季森林植被及森林土壤入渗又有利于水分对地下水的补充。长江、湖泊洪水给人们敲响的警钟,彭泽县划定生态公益林,禁伐天然林,各乡镇又掀起了退耕还林、防护林等项目建设,各级政府投入资金给予补助,给林农物质上有一定保障。经过多年实践得出结论,营造丰富多样的植被,提高森林资源质量,是促进水环境逐步趋向良性循环治本方法。
地球近97.5%是海水,2.5%为淡水。淡水中的绝大部分是两极的雪山冰川和距地表750米以下的地下水,能够被人们开发利用的仅仅是河流湖泊等地表水和地下水,仅占淡水总量的0.34%。森林对防止水资源污染,改善水质,消除“非点污染”,具有十分重要的意义。水质污染,己严重威胁到人类的生命和健康。要消除水质污染,需要耗费大量的资金,而森林对流入河、湖泊、水库的水具有良好的净化作用。森林林冠下的枯枝落叶层,像海绵和过滤器的一样,对各种污染物起着过滤、净化的作用。科学研究发现,从林冠下收集到的雨水要比附近空旷地收集的雨水含有较多的钾、钠、钙、镁。森林可以降低溪水的温度和硬度,提高水的碱性。无林流域的河水及水库内的水,因太阳辐射的能量较有林地大好几倍,这对水生动物生长是不利的。在森林过伐地区,常常由于河水水温升高而导致鱼类死亡。森林还能防止淡水免受细菌污染:污水穿过40米宽的林地,水中细菌含量大致可减少一半,而后随着流经林地距离的增大,污水中的细菌数量最多时可减少90%以上。许多研究表明:经过森林地区的水,其细菌指标比流经裸露地和农田的水的细菌指标要低得多。如果来自裸地的1L水中,含细菌量为100%,则经过榆树水中的细菌含量为2%;流经橡树、榆树林的水中细菌含量为1%;流经相思树和榆树林的水中细菌含量为10%。
深林本身具有明显的消减洪峰流量、延长汇流历时以及减少洪水径流量的作用。单位面积的洪峰流量计算中,林区比非林区小10倍,小流域的流量会更小。在造林后,森林的覆盖率提高,直接径流量减少,洪峰流量明显下降。森林的采伐会导致直接径流量以及洪峰流量逐渐增加,在造林后,水环境保护水平提升,并达到缓洪的作用。结合森林缓洪通,在水环境保护的过程中,可扩大森林种植面积,并通过森林达到缓冲洪水的作用。
发挥森林对彭泽县水环境保护的作用,要转变水环境保护理念,从生态环境建设以及“绿水青山就是金山银山”的角度,扩大森林覆盖率,对提高水环境保护水平有促进作用。在发挥森林对水环境保护作用的过程中,则需要转变生态环境保护的思想,重视退耕还林、生态环境保护、植树造林等工作的开展,对发挥森林在彭泽县水环境保护中的作用有现实意义。森林本身可有效降低资源的温度以及硬度,并进一步提高水的碱性,从而达到改善水质的目的。因此,转变水环境保护理念,重视森林开发与建设,对彭泽县水环境保护水平提升有促进作用。
在荒山荒地造林期间,要结合彭泽县水环境保护立地条件,优选经济价值高、生产潜力大、适合本地生长的乡土树种,并分别针对山坡中下部位和中上部位选择合适的造林树种,同时要根据立地情况设计造林初植密度。相关工作人员还要在人工造林前做好病虫害调查工作,结合所选区域的气候环境特征,科学选择造林树种,保证树种生长和环境条件相适应。做好整地与清理工作,造林前合理进行土壤平整、翻耕、消毒等,全面清除杂草,为苗木生长营造优良的环境,严格按照苗木标准进行规范化造林。人工造林技术要求较高,尤其在应用移植栽种技术、分殖栽种技术期间需要相关工作人员把握好技术应用要点。人工造林后要及时加强管理工作,采取有效措施防治病虫害,同时要维护新造林环境,对区域内土壤环境做好监控与管理,以维持生态稳定。
第一,完善病虫害防治预警机制。在森林培育过程中,要完善病虫害监测预警机制,通过全面调查与科学预测,事先做好应急预案,在充分掌握林区状态前提下有效应对病虫害问题。同时,要对林区加强保护力度,定时巡查树木生长情况,为树木营造健康、生态的生长环境。工作人员在对林区巡查期间,要积极应用现代化技术设备如无人机等,提升巡查效率,结合巡查所得信息有针对性地制订病虫害防治方案,提升管理实效性。第二,病死枝、树的处理。在森林培育期间,若因发生病虫害使树木出现死亡或枯萎情况,需及时控制,避免病虫害影响范围不断扩大。若发现死亡树木和枯萎枝条,要及时处理,集中销毁,防止病害蔓延。第三,合理使用药剂。在森林培育中加强病虫害防治,合理使用药剂,以获得良好的防治效效果。如在林地出现大密度中华鼢鼠种群时,可通过磷化锌、杀鼠醚、溴敌隆、敌鼠钠盐等药物进行防治。为防治松落针病,可于春夏季子囊孢子散发高峰期前,在林间喷洒50%多锰锌可湿性粉剂400~600倍液、65%代森锌500倍液、70%护敌克松500~800倍液、45%代森铵200~300倍液等以获得良好的防治效果。对于重病成林或郁闭幼林,可施放硫磺烟剂或百菌清烟剂、621烟剂等。
森林培育工作中还要加大力度防范火灾,配备完善的防火设备,做好防火宣传工作,积极利用互联网技术建立火灾检测及预警系统,最大程度减少火灾发生概率,对中的额森林应用水平提升有促进作用。
在森林资源保护过程中,森林培育工作是一项长期实践性工程,从幼龄林至中龄林,进而成为人类所需的林业资源。森林培育过程和结果会受到多种不确定的主客观因素影响,尤其是人为破坏,会严重影响森林培育成果。天然环境对幼龄林培育至关重要,为切实提升幼龄林培育效率,彭泽县水环境保护不断优化天然环境,打造相对稳定、合理的生态环境,采取一系列抚育措施,及时砍伐老树、死树,并定期清除,促进林业良性发展。另外,结合彭泽县水环境保护现状和幼龄林特点,确定抚育对象,根据当地林场规定的最佳经营密度、蓄积强度、株数强度、伐后保留标准以及林分现状等确定采伐强度。可组织专业护林人员看管森林,严禁在林区放牧或砍伐。同时,有关管理部门要结合实际情况,完善相关管理法规与政策,加强森林保护,严厉处罚违反森林保护规定的个人与团体。在森林培育期间要重视老林区管理,确保森林在水资源保护中的应用效果提升。
综上所述,森林植被在促进水循环和水平衡过程中有着不可替代的作用。在全球水环境恶化、水资源短缺的大背景下,森林的毁坏使江河、湖泊失去了天然的蓄水库和天然保护屏障,失去森林的庇护,水生态环境的恶化,严重威胁人们生存的安全,阻挠新时期人们追求人与自然和谐共生的美好生活向往。如何根据森林水文效应合理落实植树造林、退耕还林等利民政策来保证自然的水循环过程和水资源的平衡利用,是当前人类面临的重要问题。