從森林水文看森林的涵水作用

□撰文/黃尚繹

森林是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)步、健康發(fā)展的基礎(chǔ)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展中具有不可替代的地位和作用。森林能涵養(yǎng)水源，“青山常在，碧水長(zhǎng)流”，樹(shù)總是同水聯(lián)系在一起。降下的雨水，一部分被樹(shù)冠截留，大部分落到樹(shù)下的枯枝敗葉和疏松多孔的林地土壤里被蓄留起來(lái)，有的被林中植物根系吸收，有的通過(guò)蒸發(fā)返回大氣。1公頃森林1年能蒸發(fā)8000噸水，使林區(qū)空氣濕潤(rùn)，降水增加，冬暖夏涼。

森林涵養(yǎng)水源的作用在我國(guó)可追溯到2000多年前。御史大夫貢禹曰：“斬林木亡有時(shí)禁，水旱之災(zāi)未必不由此也。”表明當(dāng)時(shí)的古人已意識(shí)到森林在水源涵養(yǎng)，防止水、旱災(zāi)害方面的生態(tài)效益。清代梅曾亮撰寫(xiě)的《書(shū)棚民事》中對(duì)當(dāng)時(shí)安徽宣城一帶山區(qū)開(kāi)荒墾坡的后果作了比較科學(xué)的記敘：“未開(kāi)之山，土堅(jiān)石固，草樹(shù)茂密，腐葉積數(shù)年，可二三寸，每天雨從樹(shù)至葉，從葉至土石，歷石罅，滴瀝成泉，其下水也緩，又水下而土不隨其下，水緩，故低田受之不為災(zāi)。而半月不雨，高田猶受其浸溉。今以斤斧童其山，而以鋤犁疏其土，一雨未畢，砂石隨下，奔流注壑，澗中皆填污不可貯水，畢至洼田中乃止。及洼田竭，而山田之水無(wú)繼者。是為開(kāi)山不毛之土，而病有谷之田，利無(wú)稅之傭，而脊有稅之戶也。”文章對(duì)森林水源涵養(yǎng)、水土保持的作用闡述得十分清晰。清代趙仁基的《論江水》指出，“水溢由于沙積，沙積由于山墾。”更科學(xué)地闡明了長(zhǎng)江“水溢”與山林被開(kāi)墾的密切關(guān)系。孫中山在《民生主義》中也對(duì)森林的防止水、旱災(zāi)害的作用下了結(jié)論：“我們研究到防止水災(zāi)與旱災(zāi)的根本方法，就是要造林，要造全國(guó)大規(guī)模的森林。”

筆者曾在浙江林區(qū)多次考察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)降雨經(jīng)過(guò)森林冠層時(shí)，形成第一次水量平衡分配，雨量被截留10%—20%，減輕了暴雨對(duì)地面的直接沖擊。雨水抵達(dá)地面，又形成第二次水量分配。地面枯枝落葉可分散流徑，從而將更多的地表水轉(zhuǎn)為地下水。另外枯枝落葉層本身又有很強(qiáng)的吸水蓄水能力，森林龐大的根系緊緊地圍繞著土層，阻止土粒被雨水沖刷，延緩河床與水庫(kù)的淤積、滑坡與泥石流的發(fā)生。據(jù)林業(yè)科研測(cè)定，發(fā)育良好的針闊混交林、闊葉林的降水調(diào)節(jié)能力可達(dá)100毫米以上。森林好比一個(gè)大水庫(kù)，每畝林地比無(wú)林地能多蓄水20立方米，5萬(wàn)畝森林可蓄積的水相當(dāng)于一個(gè)庫(kù)容100萬(wàn)立方米的小型水庫(kù)。所以森林是天然“調(diào)節(jié)器”、“綠色水庫(kù)”，是水利設(shè)施的保護(hù)神。只要有太陽(yáng)、海洋、河湖與森林存在，人類就有取之不盡、用之不竭的淡水資源。

據(jù)林學(xué)家在熱帶植物研究所觀測(cè)表明，流經(jīng)林區(qū)的河流，在雨季可依靠森林來(lái)分流，因而可以滯緩洪峰出現(xiàn)，在枯水期卻能使河川細(xì)水長(zhǎng)流。經(jīng)測(cè)定每畝熱帶雨林比農(nóng)田能多蓄水56.3噸，比荒坡多70.5噸。森林水文資料也表明，林地徑流量較之同坡度的耕地減少80%—99%,土壤流失量減少90%—99.8%，大雨不澇，無(wú)雨不旱，使土壤逐年增厚與肥沃。所以森林涵養(yǎng)水源、保持水土功能中的一個(gè)關(guān)鍵是保持河流水文的穩(wěn)定狀況，就是對(duì)洪水流量和枯水流的消減和補(bǔ)充，因此有人稱森林是個(gè)水文“調(diào)度室”。

森林的破壞就意味著招來(lái)干旱和洪災(zāi)。據(jù)中科院西北水土保養(yǎng)研究所資料表明，土壤侵蝕和森林破壞密切相關(guān)。在總降雨量340毫米的情況下，林地沖刷量每畝4公斤，草地6.2公斤，而農(nóng)地為238公斤，林地的沖刷量?jī)H相當(dāng)于農(nóng)地的1%—2%。土壤侵蝕的結(jié)果，使河川泥沙含量增加，水庫(kù)湖泊淤塞，養(yǎng)分大量流失，土壤變得貧瘠。據(jù)資料記載，新中國(guó)建立初期，由于植被破壞，我國(guó)水土流失的面積30年間擴(kuò)大33.6%，占全國(guó)土地總面積的六分之一，每年由此流失表土約50億噸，流失氮、磷、鉀養(yǎng)分達(dá)4000萬(wàn)噸。四川省西北的原始森林絕大部分位于江河源頭，即長(zhǎng)江上游的水源涵養(yǎng)林區(qū)，因森林采伐量超過(guò)生長(zhǎng)量2.3倍，森林覆蓋率由40%下降到14.1%，導(dǎo)致江河流量減小，岷江流域年平均流量從20世紀(jì)60年代的158億立方米下降到20世紀(jì)70年代的139億立方米。與此同時(shí)，洪枯流量差值變幅增大，洪枯比值20世紀(jì)70年代比20世紀(jì)50年代拉大一倍，干旱河谷的界限上升，洪水頻率增大。

森林就是生命之本。呵護(hù)森林，珍愛(ài)自然，人類才能在優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境中生存、發(fā)展。回歸森林，回歸自然，才能營(yíng)造良好的人居環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。