摘要:随着我国城市化进程的不断加快,生态环境恶化的问题也日益突出。尤其是在我国内陆地区,土壤沙化和干旱的现象越来越严重。而 植被有着涵养水源、防风固沙的功能,因此近几年在环保工作和可持续发展战略中不断涌现了成熟的理论成果。基于此,笔者在文章中对两 种植被的功能进行了对比,并论述了植被水土保持的内在机理;同时还指出了为了学界研究的主要方向,希望能给有识之士提供一些启发。
关键词:水土保持;植被;功能综述
引言
由于过去的半个世纪中,我国高速的发展给土壤环境造成了严重的破坏。据联合国发布的数据显示,我国已经成为水土流失问题最为突出的 地区之一。尽管在进入新世纪后,地方纷纷积极地开展退耕还林、还牧等环保工作。但由于对植被水土保持功能的研究不足,因此最终的效 果往往就差强人意。可见,对本课题的研究已经十分迫切,并且具有十分重要的现实意义。
一、植被水土保持功能的对比
(一)天然植被的功能
位于黄河流域的黄突高原历来都是风沙污染严重的地区,不仅严重的制约了当地农业的发展,而且还降低了居民的宜居质量。造成这种现象 的原因主要有两方面:其一,黄突高原地处西北内陆年均降水量不足,且土质稀松也给沙化埋下了隐患。其二,黄土高原自十六世纪起就肆 意开荒,破坏了原有的地表生态。而经过多年的修复后,当地的植物多样性逐渐开始丰富。经过取样对比发现,在植被覆盖率较高的流域黄 河中夹带的泥沙量显著下降。相对于无林或者少林的流域而言,泥沙夹带量减少了将近八成。此外,研究者还发现即使是采伐迹地和农田同 样有着不俗的拦沙效果。而且在水土保持功能方面,常绿阔叶林的效果最为突出,其次是常绿针叶林,而荒地与旱地则难以达到预期的效果 。
(二)人工植被的功能
近几年人工种植林也十分多见,目前国内的人工林种植面积已经超过了10亿亩,在水土保持方面发挥着重要的作用。此前有研究者对人工桉 树与白格进行了对照组实验,来反映出两者在水土保持中的不同表现。经过长期的跟踪记录发现,白格的水土保持能力更加优秀。而桉树由 于树冠较小,因此对水分的吸收能力有限。不仅如此,实验人员还对土壤中的化学成分进行了分析,最终发现种植白格的区域呈现出弱碱性 ,这说明种植白格还能够显著地改善土壤污染问题。由此可见,植被水土保持功能不仅与植物覆盖率有关,而且还受到植被类型的影响。其 大体呈现出阔叶混交林—阔叶纯林—针叶混交林—针叶纯林递减的趋势,因此在人工植被种植的过程中,除了要考虑到当地的生长环境外, 还需要实现水土保持功能的最大化。
二、植被水土保持的机理研究
(一)乔木水土保持效果
乔木通常而言植株较为粗壮,枝叶相对而言也十分繁茂,这就使得乔木能够吸收大量的水分。尤其是树冠的叶茎等部位吸水、含水能力较为 突出,故而乔木被广泛的培植在我国的防护林中。而具体的截留效果一方面取决于当地的降水量,另一方面也与植被本身的生长习性有着密 切的联系。此外,乔木繁茂的林冠还能很大程度上削弱降水的动能。当该区域降水时,下落的雨水首先受到树冠截留作用的影响减少。同时 树冠还能起到一定的缓冲作用,降低雨水下落的动能从而减轻对地表土壤的冲刷。通常而言,树冠的降雨截流量高达15%-35%,能够有效地 避免水分的的快速流失。
(二)灌木水土保持效果
同理灌木也具有降雨截流效果,但截留量与乔木相比则差距较大。据统计,灌木的截留量大致在2%-16%之间,但灌木生长较为稠密因此保 持水土的功能仍然不容忽视。由于灌木出于乔木林下,因此对雨水动能的削弱能力较弱。未被截留的降水会沿着灌木丛渗入水循环中,对于 土壤的冲刷力也被明显的减小。比如黄土高原地区,当地土壤沙化严重而且由于气候的原因,乔木的种植和生长较为困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但灌木丛生长对 自然环境的要求较小,而且覆盖面积也往往比乔木更大。即使是黄土高原,灌木的平均覆盖率也高达五成。根据一般截留数据大致可以推测 出,当地灌木对雨水动能削弱高达45%。
(三)枯枝落叶保持效果
植被新陈代谢所造成的枯枝落叶同样能够保持水土,而其表现主要取决于自身的分解程度和植被类型。比如常绿落叶林的枯枝落叶层吸水效 果就比较明显,整体的截留量甚至达到了当地降水的15%。而作为与地表较为接近的一层,枯枝落叶除了具有削弱降水动能的作用外,还能 够降低地表水流的速度。经过对比发现,枯枝落叶较丰富的地区径流速度明显小于没有落叶的区域。如此一来,就能够抑制地表水分的流失 ,而土壤吸收的水分量上升。最后值得一提的是,枯枝落叶附着在地表还能增强土壤的扛侵蚀能力。
三、未来植被水土保持的研究趋势
(一)突出植被在环保建设中的作用
水土保持是一项长期的环保事业,而植被作为一种成本低、见效快的方法无疑是最佳的方案。但是由于植物生长受到当地自然环境的影响, 因此在以往的土壤环境治理中效果不尽如人意。笔者建议,应该突出植被在水土保持方面的作用,逐渐养成有意识的人工培植意识。此外, 有鉴于植被建设具有鲜明的地域性特点。因此,在具体的方案制定过程中,还需要考虑到当地的自然条件。综合考量当地的降水量以及土壤 状况,来选择合适的配置方案。前文也曾提到,混交林在水土保持方面的效果要优于纯林,而我国目前在建设中往往单一的培植。这种做法 虽然前期的移栽、管理较为方便,但是难以达到预期的环保效益。因此,在未来还需要研究植物群落的互相作用,不断提高人工林种植的水 平。
(二)细化特定植被的水土保持效益
植物的种类直接决定了水土保持的效益,因此在环保建设中也需要具体问题具体分析。然而国内目前在人工林的培植中一刀切的现象严重, 按照统一的标准来研究植物的环保效益。这不仅没能发挥出植物的生态功能,而且也难以客观地反映出土壤的实际状况。笔者建议,在此后 的研究过程中应该对部分培植容易、水土保持能力突出的植物进行研究。而且在覆盖度指标上也应该进行个性化的区别,通过更加具体的植 物种类、数量给环境修复工作提供有力的依据。
(三)信息技术与植被水土保持结合
随着我国人工林面积的不断扩大,也给林区生长状况的监测、管理提出了巨大的挑战。不仅如此,还需要对土壤的改善状况进行详细的记录 ,以此给研究工作提供具体的数据。因此,传统的监测管理方式已经不合时宜,应该积极地运用信息化手段来提高种植水平。比如借助于3S 技术对大规模的林区进行管理,一旦出现了土壤沙化问题就能够及时作出反应。此外,还需要定期对土壤进行抽烟化验,将各项参数保存到 数据库中。近几年大数据技术逐渐成熟,植被水土保持能力的研究同样也能采用这种办法。基于国内十多亿亩的大规模数据,将传统的总结 、反思研究模式逐渐转变为预测、评估。总之,采用信息化手段来开展研究不仅能使结论更加科学合理,而且也给林区的管理监测带来极大 的便利。
结语
综上所述,植被在水土保持方面有着十分显著地作用,但由于国内的理论研究不够充分,也导致在实践中走了许多弯路。笔者在文章中对植 被的类型、植被的各层保持水土能力进行了对比。并在此基础上,提出了未来学界研究的方向,希望能够给我国环保事业做一份贡献。
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论文作者:洪杰,黄凌超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
标签:植被论文; 水土保持论文; 土壤论文; 功能论文; 乔木论文; 灌木论文; 枯枝论文; 《基层建设》2018年第18期论文;