邢印發(fā)
(遼寧省凌海市大有街道辦事處,遼寧凌海 121209)
隨著社會(huì)的快速發(fā)展,對木材的需求量不斷增大,森林資源遭到了嚴(yán)重的破壞。森林的破壞引起了嚴(yán)重的后果,如空氣質(zhì)量下降、水土流失等。分析森林資源在水源涵養(yǎng)中的功能,使人們認(rèn)識到森林在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮的重要作用,并自覺保護(hù)森林資源,具有極為重要的意義。
森林水文響應(yīng)是指在森林生態(tài)系統(tǒng)中水分受森林的影響而表現(xiàn)出來的水分分配和運(yùn)動(dòng)過程,包括降雨、降雨截持、干流、蒸散和地表徑流等[1]。
1.1 樹冠層對降雨的再分配 雨水降落到森林表面時(shí),經(jīng)過樹冠層的截留,第一次對雨水進(jìn)行重新分配。在降雨的初始階段,降下的雨水先潤濕樹葉及枝干,待樹葉和樹干充分濕潤以后才會(huì)透過樹冠層達(dá)到地面。經(jīng)過樹冠層的截留,一部分雨水蒸發(fā)到大氣中,一部分在重力的作用下降到地面,還有一部分順著樹干留到林地上??傊?,樹冠層的截留減小了雨水對于地面的沖擊力。
1.2 灌木草本層的截留 林木下的灌木叢及草本層,不但可以截留一定量的雨水,而且可以對林內(nèi)的降雨形成一定的減緩作用。林下灌木叢和草本層是森林降水截留的重要組成部分。其截留雨水的能力與植被種類、植被密度、森林郁閉度等都有著直接的關(guān)系。
1.3 枯落物對水源的涵養(yǎng) 在樹木生長過程中,枯枝落葉、花、果實(shí)等會(huì)堆積在林地上,年限長、郁閉度高的森林會(huì)形成較厚的堆積層。這種枯落物疏松而有彈性,具有較強(qiáng)的透水能力,同時(shí)也具有較強(qiáng)的截留功能。枯落物的蓄水能力與其厚度、干燥程度、組成成分等直接相關(guān),不同種類的枯落物層蓄水量可達(dá)到本身自質(zhì)量的2~4倍。
1.4 林下土壤對水源的涵養(yǎng) 如果降水時(shí)間較長,大部分雨水會(huì)通過各種途徑最終流入地下,進(jìn)入土壤。而森林土壤一般較為疏松,具有較多的孔隙和較強(qiáng)的滲透性能。而經(jīng)過樹冠、灌木、草本及枯落物的截留以后,降雨速度會(huì)大大降低,而緩緩進(jìn)入土壤。這些水分中的一部分會(huì)蓄留在土壤中,并在雨水停止后逐步流出,從而起到調(diào)蓄徑流的作用。
2.1 森林調(diào)節(jié)徑流的功能 一方面,當(dāng)部分雨水透過樹冠層達(dá)到枯枝落葉層之后,枯枝落葉層會(huì)逐步吸收雨水,當(dāng)其吸收飽和之后會(huì)產(chǎn)生積水。一部分積水會(huì)滲入土壤,另一部分則會(huì)在重力的作用下沿著土壤表面流動(dòng),形成地表徑流。這種地表徑流與裸露于地表的水流有很大的區(qū)別,由于其受到了枯枝落葉的阻攔,其雨水的量和徑流速度都會(huì)大大降低,減小了對地表的沖刷,從而減輕了水土流失。另一方面,由于森林土壤具有較多的孔隙,因而具有一定的透水性和持水性,從而對滲入的水分進(jìn)行第二次調(diào)蓄。森林以其林冠層、林下灌草層、枯枝落葉層、林地土壤層等通過攔截、吸收、蓄積降水,從而改變了降水的分配形式,從而涵養(yǎng)了水源。另外,森林通過其蓄水能力來調(diào)節(jié)徑流,最終達(dá)到調(diào)節(jié)雨水經(jīng)過森林后的流出速度,使其趨于平緩,從而減小了降雨量較大時(shí)期的洪峰流量,減小了洪水對下游的影響。同時(shí)在枯水期增加了水流,縮短了枯水期的時(shí)間,提高了水資源的利用率。
2.2 森林的改善水質(zhì)功能 工業(yè)的快速發(fā)展,加快了各種廢棄物的排放,一些廢棄殘留于空氣中,最后會(huì)隨著雨水而降落于地面。在沒有森林的地區(qū),這些含有有害物質(zhì)的雨水會(huì)直接流入江河湖海。而森林生態(tài)系統(tǒng)不僅因?yàn)橛辛謱印⒌乇晃飳雍屯寥缹?,對污染物質(zhì)有較強(qiáng)的截留過濾作用,能有效地防止水資源的物理、化學(xué)和生物的污染,而且能有效地減少地表徑流,使得輸出的水質(zhì)具有較高的凈化效果。一方面,進(jìn)過森林的截留,可以減少進(jìn)入雨水中的泥沙等雜質(zhì)流入河流;另一方面,經(jīng)過森林的多次截留以后,溶于雨水中的一些有害物質(zhì)明顯減少,從而達(dá)到改善水質(zhì)的功能。
我國不同區(qū)域間的地理、氣候條件存在較大的區(qū)別。而氣候、土壤、植被等方面的因素都會(huì)對森林生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能造成較大的影響。因此,在研究我國森林生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能時(shí),要從多個(gè)因素進(jìn)行分析,并歸納出相同點(diǎn),分析出變化趨勢,才能對我國森林生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能作出正確的評價(jià),并研究提高其應(yīng)用意義的措施。另外,由于森林面積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,分布層次多,從而導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)在空間層次上也存在水分的輸出。也就是說,在不同的區(qū)域,森林的水源涵養(yǎng)功能有高低之分。分析森林的水源涵養(yǎng)功能,要結(jié)合本地的實(shí)際情況,利用好森林資源,達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。
當(dāng)前我國的森林在水源涵養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用,每年為各級河流貢獻(xiàn)了大量的水源。人們除了從森林系統(tǒng)中獲得足夠的木材之外,還應(yīng)充分重視其在水源涵養(yǎng)方面的價(jià)值。而且從根本上來說,這種價(jià)格更大于其提供的木材的價(jià)值。隨著人們對森林涵養(yǎng)水源更加深入的研究,這種作用將會(huì)越來越突出。但是,根本的前提是要保護(hù)好為數(shù)不多的森林資源,充分發(fā)揮出其在生態(tài)、環(huán)境等方面的效益。
[1]陳嚴(yán)武,史正濤,曾建軍,等.水源地不同林分水源涵養(yǎng)功能評價(jià)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2015(2):67-74.