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1、第16卷第3期福建水土保持Vol.16 №32004年9月FujianSoilAndWaterConservationSep.20043植被控制水土流失机理及措施研究综述黄 云 凤(厦门大学环境科学研究中心 361005)摘 要 本文总结了植被及其不同部分在控制水土流失中的作用,在此基础上总结了利用植被控制水土流失的方法措施和目前的研究热点,并提出现状研究中的不足和将来的研究前景。关键词 水土流失;植被;土壤侵蚀;生态恢复〔中图分类号〕S157.1[文献标识码]C[文章编号]1002-2651(2004)03-0014-051 引言水土流失包含土壤侵
2、蚀与水的侵蚀两方面内容,土壤侵蚀是指地表物质在外营力(水力、风〔1、2、3〕力、重力等)作用下发生的剥离、分散、破坏的移动过程。土壤侵蚀是生态环境恶化的结果,也是人类过分干预环境的结果。我国是世界上水土流失最严重的国家之一,全国第二次遥感调22查结果显示:中国水土流失面积356km,占国土面积的37%,其中水力侵蚀面积165万km,风力2侵蚀面积191万km。水土流失危害十分严重,不仅造成土地资源破坏,使农业生产与生态环境恶化,而且造成水旱灾害加剧,影响生产发展。据初步统计,由于水土流失,每年损失土地约21313万hm。仅黄土高原每年流失16亿t泥沙
3、中含有N、P、K三种肥料元素总量约4000万t,东北地区每年因水土流失流失的N、P、K总量约317万t。水土流失还会淤积河床,加剧洪涝灾害。1949年以来,黄河下游河床平均每年抬高8～10cm,目前已高出两岸地面约4～10m,成为有名的地上“悬河”。另外,水土流失淤积水库湖泊,大大降低其综合利用功能。水土流失的发生,将大量的泥沙和营养物质带入各种水体,增加了水体的富营养化。Abrams对美国杜阿拉丁流域的磷进行了分析,认为周围农耕地土壤中的磷随水土流失而进入流域,是本流域的非点源污染源之〔4〕一。2 植被控制水土流失中机理植被是指覆盖地球表面,保护地
4、表不受侵蚀,水土不被流失的所有植物群落的总称。它包括森林、灌丛、草地和农作物等各种类型的植被。良好的植被覆盖可以有效抑制水土流失,破坏植被则加剧水土流失。据唐克丽调查,陕西子午岭林区在森林恢复前,土壤侵蚀模数达8000～22〔5〕10000t/km;森林恢复后,现在土壤侵蚀模数只有12t/km,仅相当于恢复前的1.2%～1.5%。3基金项目:福建省重大科技项目(项目编号:2002H009)。收稿日期:2004-1-12作者简介:黄云凤(1977-),女,助教,从事环境生态及农业非点源污染控制研究。·14·第3期 黄云凤:植被控制水土流失机理及
5、措施研究综述另据郑粉莉调查,随着植被恢复,原来侵蚀强烈的坡面侵蚀和沟谷侵蚀首先得到控制,并在浅沟处发生淤积,浅沟部位淤积厚度达50cm,沟谷部位达13cm。郑粉莉又在子午岭林区做了林地皆伐实验。结果表明,林地垦为农田后,其土壤侵蚀量急剧增加,土壤侵蚀模数达7500～120002〔6〕t/km。植被由于茂密的枝叶层层交错,对地面起保护作用,雨点打击在茎叶上,大部分动能被消耗,同时大雨点被破碎成小粒径雨滴;当其再次汇聚成滴落到地面时,其能量要小得多了,因此土壤结皮能因植被保护而大大减轻。而且植被覆盖物腐烂后可以增加土壤中有机质的含量,进一步改善土壤的理化
6、性质,一般林地土壤具有大量大团粒结构,土层可达40～50cm,而一般草地、灌丛和农田土壤只具有少量小团粒结构,且主要分布在土壤表层,所以林地土壤的渗水性(如〔7〕稳渗系数和容水量)>灌丛地>草地>农田。C1carrol等人通过对矿区土壤与弃土上的植被恢复过程的研究发现,不同类型的土地,植被对侵蚀的影响是占主导地位的,植被覆盖的存在可以〔8,9〕保护土壤团聚体免遭降雨的破坏,减弱雨滴击溅侵蚀,减少地表径流所造成的水土流失。2.1 地表枯落物的水土保持作用在森林生态系统中,地表枯落物层对于水源涵养,养分供应,促进生物活动,加快能量转化,物质循环水量平衡和
7、保持土壤等方面具有重要作用。枯枝落叶层覆盖在地表上,不仅可以保护地表免遭雨滴直接打击,防止土壤板结,而且可以增加地表粗糙度,机械阻挡并分散水流。当集中的小股径流遇到枯枝落叶时,径流就沿叶缘移动,从而改变了流动的方向。由于枯枝落叶纵横交错,就使得小股径流被分散和多次改变方向,曲折前进,这就大大降低了流速,延长了土壤的吸渗水时间。当径流进入枯枝落叶层内时,径流所携带的泥沙绝大部分可以沉积下来,从而大大减少了径流和泥沙的流失量。有枯枝落叶层的地表径流流速仅是裸地的1/6～1/8,最小时相当于1/13。邹厚远在陕北黄龙山林区对枯枝落叶层的吸水作用研究表明:枯
8、枝落叶层能吸收大量降2雨,每1hm枯枝落叶层按饱和含水量计,辽东栎林、油松林、人工油松林、山杨林、白桦林枯枝
