浅谈森林与水分的相关性,本文主要内容关键词为:相关性论文,浅谈论文,水分论文,森林论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 森林涵养水源的原由
森林具有稠密的林冠,林冠下还有多层次的垂直结构,它对降水能起到分配的作用:雨水降到林区,先遇到的是密密层层的树冠。树冠上的每个小枝,每片树叶都能截留水分。树冠截留的水约占总降水量的15-40%。这部分水蒸发后会增加空气湿度。经树冠阻截之后滴落到林地上的雨水,可以被枯枝落叶层吸收。因为枯枝叶层能吸收比自身重好几倍的水。大量的雨水被它吸收,多余的雨水也很快地渗入到土壤中去。森林土壤疏松,孔隙度大,水分渗透的很快。据观测,森林最大的渗水速度每昼夜可达2800毫米,渗入土壤的雨水可占总降水量的50-80%,降到森林内的水,只有1%左右能变为地表径流,只相当于空旷地径流量的5%左右。就是这很少的径流,由于林地粗糙和活地被物阻滞,流动的也很慢,不致于汇集成大的径流。森林的蓄水能力非常强。每公顷森林可蓄水500-2000立方米,按蓄水500立方米计算,则每2000公顷的森林所能含蓄的水量就相当一座水量为100万立方米的小型水库。
2 水分对森林生长发育的影响
2.1水分对树木的重要作用
没有水就没有生命。没有一定的水分,树木和森林就不能生活。树木的根、茎、枝等部分在生长期,水分约占其鲜重的90%左右。树木的生命活动需要在有水的条件下才进行。树木的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、营养物质的吸收和输导,以及细胞中的一系列生理活动和生化反应过程,都离不开水。植物失水过多就要发生萎蔫,甚至死亡。树木从土壤中吸收水分,绝大部分用于蒸腾。针叶树每生长1公斤干物质,大致从土壤中吸收300公斤的水,润叶树为344公斤。这些水分有99%以上都有经过叶片的气孔蒸腾出去了。1亩云杉林1年要蒸腾280吨水,1亩山毛榉1年要蒸腾383吨水。一般地,春季和夏季树木生长旺盛,蒸腾强度大,需水多。白天气温较高。植物进行光合作用,需水量比夜间多。幼、中龄林蒸腾旺盛,其需水量多于成龄林。
2.2自然界中降水的方式及对森林的影响
植物所需水分的来源主要依靠大气降水。大气降水有液体降水、固体降水、气体降水三种形态:
2.2.1液体降水。液体降水就是降雨。树木从土壤中吸收水分,而土壤中水分的来源主要依靠降雨来补充。以生长季节里,如果降雨适当,树木能明显的提高生长量。降水强度也会影响林木生长,同样的降水量,强度小些,降水时间长些,雨水能充分渗入土地壤,效果较好。暴雨常造成山洪暴发,水土大量流失,泥石流倾泻,对树木会造成很大灾害。
2.2.2固体降水。(a)降雪对林木生长的意义很大。厚厚的积雪,象一床巨大的棉被,覆盖在林地上,它不仅能补充土壤水分,还有保护土壤,防止冻结过深,伤害树木根系和保护幼苗、幼树越冬的作用。从对雪害的抵抗力来说,落叶阔叶树大于针叶树种;异龄林大于同龄林;天然林大于人工林;复层林大于单层林。(b)雨淞:雨淞是雨滴遇到冷的地面、树木或其它物体,在其表面上冻结而形成的冰壳(俗称冰溜子);雾淞是游离的水汽遇树木的枝条或其它物体的冷却面,凝结而成的冰壳(俗称树挂)。雨淞和雾松对林木的危害与雪害相似,当它们溶化后,也能起到补充土壤水分的作用。如有时雾淞降水量相当于总降水量的3-5%,甚至达9%。(c)冰雹:给森林常造成很大的损害。特别是针叶树的顶芽往往被打坏,形成分岔或多头木,严重的降低了木材的质量和出材率。林木在开花结实阶段,如遇雹灾,受害更大。
2.2.3气体降水。水汽、雾、露属于气体降水。如有些多雾的山地林区,由雾凝结而成的降水可占总降水的40%。特别是对于沙土植物来说,气体降水更为宝贵,往往白天由于缺水植物萎蔫了,但在夜间吸收一些气体降水之后又得以复苏。
2.3水分条件和森林分布
水分条件在很大程度上决定着森林分布和自然景观。在我国,一般年降雨量在200毫米以下为荒漠地带,200-300毫米为草原,300-400毫米为森林草原,而降雨量超过400毫米以上的,才有茂密的森林。在雨量充沛的热带,则有热带雨林。
3 森林对水体污染的净化作用
由于工业不断发展,城市和郊区的河流、湖泊、水库、池塘、沟渠等,有时会受到工厂排放的废渣和居民生活污水的污染。另外,在农业上大量使用农药,其残余部分随径流汇集于水体之中,也会造成严重污染。氟、砷、铅、镉等,常含有大量致病微生物,使水质变坏,不利于水生动植物的生存,也会严重影响人类的健康。水体的净化,除采用工业措施,回收利用和减少废渣排放量以外,生物净化也是一个重要的手段。例如,利用微生物处理废水,已在工业生产上广泛利用。栽植野心草、水葱、芦苇等净化水体,已取得了良好效果。森林和野生植物对水体的净化作用正在逐渐被人们利用。
林木可以减少水中细菌的数量。据试验,含有细菌的水流,在通过30-40米林带后,1升水中所含细菌数量比不经过林带的细菌数量减少1/2。在通过长50米,宽30米、杨混交林后,其细菌数量能减少9/10以上。从草原流向水库的水中每升水中含大肠杆菌920个,从榆树及混合林流向水库的1升水中,大肠杆菌只有对照值的5%。而从栎林和白蜡、金合欢混交林中流出的1升水中,大肠杆菌数只有对照值的4%。此外,森林对有毒物质有很强的吸收作用。例如,当径流经地30-40米宽后,水中氨的含量是原来的0.5-0.67%倍。据国外研究,从无林山坡流下的水中,溶解的物质为16.9吨/平方公里,而从有林山坡流下的水中,溶解物质的含量只有6.4吨/平方公里。
水体温度的增加叫做热污染,它容易使水产生不正常的气味或味道,并会引起水体的物理、化学性质及微生物的变化。森林能降低水体的温度,所以能减轻水体的热污染程度。
4 森林与水分
上述事实,说明森林与水分有着密切的关系,两者都是生态环境中的重要组成因子,森林能涵养水分,而水分又滋育森林的成长,树木的生活离不开水,由树木组成的森林又蓄积了水资源。森林与水分二者的相互依赖,共同作用为人类造就了赖以生存的自然环境。没有水就没有一切,人们应该倍加爱护森林,保护好水资源。