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 论森林水源涵养功能 杨玉盛 陈光水 谢锦升 (福建林学院 福建南平 353001) 1998 年我国“三江”(长江、嫩江、松花江) 流域发生了特大洪涝灾害, 给国家和人民造 成了巨大损失, 仅长江流域灾害引起的直接经济损失就高达 1666 亿元, 福建省闽北地区发生 了“6·22”特大洪灾 (150 年一遇) , 据估测, 直接经济损失近 80 亿元。灾后反思中, 大多 数专家认为, 造成今年巨大洪灾的重要原因是厄尔尼诺和拉尼娜气候现象 (天灾) , 另外我国 水利基础设施薄弱, 特别是植被破坏、 水土流失严重是造成这次洪涝灾害的致命因素 ( 人 祸) , 水患反映了水土流失问题严重, 而水土流失罪魁祸首是过度砍伐森林导致森林质量下降 及陡坡毁林开荒种果等。 森林是陆地生态系统的主体, 是生态平衡的重要调节器。 森林通过林冠层、 枯枝落叶层和土壤层等三个水文作用层对降雨的截留、 吸持, 削弱了 降雨侵蚀力; 通过枯枝落叶和根系作用, 改善土壤结构, 提高了土壤的抗冲、 抗蚀性能, 增 加土壤渗透率, 延长径流形成时间, 减少地表径流量; 削减洪峰流量, 增加枯水期流量, 起 到良好的水源涵养的作用。 1 林冠和枯枝落叶对降雨的截留 “一棵树, 一把伞, 截留降雨保地面”。 森林通过树冠、 枯枝落叶层截留、 保留一部分降 雨, 具有削减甚至彻底消灭降雨侵蚀的功能。 111 林冠截留 降到森林中的雨滴, 首先落在树木的枝、 叶、 干等树体表面, 由于表面张力和重力的均 衡作用, 一部分雨水被吸附了, 或者积贮在枝叶分叉处被保留下来, 称为树冠截留降水。 由 于树冠对降水的截留作用, 减少了大气降雨到达地面的数量和速度, 大大减少雨滴的溅击, 削 弱降雨侵蚀力, 调节了地面径流形成的数量和强度。 林冠截留量大小取决于降雨量和降雨强 度, 并与森林类型、 林分组成、 林龄、 郁闭度等有关。 长江中上游小流域定点观测表明: 高山松林内降水仅为林外的 64% , 全年平均削减降水 36% 左右, 对于一般森林, 平均截留量在 30% 以上。 长江流域的金沙江不同森林类型的林冠对降雨量的截留率分别为: 阔叶林 3516% 、暗针 叶林 3413% 、 柏树 3013% 、 松树 2919% 、 经济林 2611% 、 竹林 2116% 、 灌木林 1918% 。 闽江流域中上游的天然阔叶林、 格氏栲人工林、 细柄阿丁枫人工林林冠层对降雨截留率 是杉木、马尾松、毛竹人工林的 211～ 316 倍。杉木近成熟林的树冠层的截留量是幼龄林的 415 倍, 一代杉木林林冠层截留量则分别是二代杉木林和三代杉木林的 114 倍和 115 倍。 不同林分组成的林冠截留率也不同, 红松阔叶林 31% 、落叶松林 16% 、刺槐林 21% 、青 海云杉林 26% 、华山松 20% 、杉木林 22% 、马尾松 15% 、海南岛山地雨林 3615% 、半落叶 收稿日期: 1999—04—02 季雨林 29% 、油桐 38% 、侧柏 28% 。一般认为单层林分的降水截留量低于复层林分, 如单层 纯林截留率仅 20% , 复层林则可达 35% 。日本森林的林冠截留率约 15%～ 20% , 美国、新西 兰有的高达 40% 。 结合各地有关报道, 树冠的一次性降雨截留量大约在 5～ 20mm , 年平均截留量约占年降 水量的 20% 。 112 枯枝落叶层截留 林地枯枝落叶层在水源涵养、水土保持中的作用有以下几个方面: ①彻底消灭降雨动能; ②吸收部分穿透雨; ③增加地表粗糙度, 分散、滞缓、过滤地表径流; ④形成地表保护层, 维 持土壤结构的稳定; ⑤增加土壤有机质, 改良土壤结构, 增加土壤渗透性。 枯枝落叶层的持 水量与其种类 (随树种而异)、厚度、干重、湿度及分解程度有密切的关系。枯枝落叶层的最 大持水量在 500%～ 700% 之间 (占枯枝落叶重量的百分数)。 闽江上游不同森林类型枯枝落叶层持水量: 格氏栲天然林 45120 t/hm 2 , 杉木人工林 8187 t/hm 2 , 马尾松人工林 6178 t/hm 2 , 毛竹 5133 t/hm 2 , 格氏栲人工林 11100 t/hm 2 , 荒山荒地 5122 t/hm 2 , 杂木林枯枝落叶层的饱和持水量是杉木丰产林的 513 倍。杉木幼林、中龄林、成 熟林和过熟林枯枝落叶层持水量分别为 811 t/hm 2、6218 t/hm 2、8718 t/hm 2 和 9119 t/hm 2。 14 年生的杉木林和