植被結構指標在水土保持功能研究中的應用

文/賈芳

山西省水土保持科學研究所 山西太原 030013

目前，我國黃土高原正面臨著生態環境退化的挑戰，由于其人口密度大、土質疏松且養分低、地形復雜多樣、水土流失嚴重等諸多因素的影響，使得黃土高原的生態環境形勢極為惡劣。其中，水土流失最為嚴重，它是許多生態問題的集中體現，也是恢復生態環境面臨的最大挑戰。雖然近年來我國對于水土流失一直有所防治，但是2013年11月1日，中國新聞網數據顯示，我國的水土流失面積仍然達到了295萬平方公里，占國土總面積的30.7%。

1 我國水土流失現狀

縱觀全球來看，水土流失是全球嚴重災害之一，它使得土地資源被破壞，導致了干旱、洪澇等自然災害的頻繁發生，使我國的社會經濟損失嚴重。因為我國是一個多山地的國家，且處于季風氣候，所以幾乎每個省市都會出現程度不一的水土流失問題，尤其是我國的黃土高原地區，土壤侵蝕更為嚴重，地表徑流的流失，導致了水土流失問題更加的嚴峻。再加上黃河流域對于煤炭的開采對生態環境造成了極不好的影響，不管是開采過程還是使用的過程，都造成了環境的污染。還有一部分地區，對于礦石等物質的大量開采，導致地表植被遭到破壞，亂石的隨意丟棄使得水土沙化更為嚴重，從而使得水土流失問題越來越嚴重。

多年來的淤堵使得塘壩和水庫損失巨大，隨著水庫庫容量的減小，其蓄水能力大大降低，對于洪澇來襲的控制度降低，使得洪澇災害的影響擴大，對人民的生命財產安全都是極為不利的。隨著水土流失問題日益加劇，自然災害發生頻率越來越高，這對于我國的經濟發展來說，在一定程度上制約著經濟發展無法前進，對于我國實現可持續發展的目標也是有阻礙性的。長此下去，后果將更為嚴重。所以，我國需要對其水土流失的主要原因進行研究分析，采取相應的防治措施，防止南方土地不斷土化、北方土地不斷沙化的現象出現。

水土流失隨著環境破壞嚴重形式出現多樣且類型復雜化。水力侵蝕、風力侵蝕、冰凍侵蝕以及滑坡、泥石流等危害性大且特點不一致的水土流失形式讓生態環境恢復起來變得更加艱難。

2 水土保持功能的表現形式與指標

水土保持功能主要指水土資源可持續狀態下所蘊藏的有利于生態環境建設的作用。水土保持功能的表現形式與指標分析如下

2.1 水土保持功能的重要表現形式

水土保持功能的重要表現形式是森林、植被的水源涵養。一般是通過植被恢復、建設水源涵養區來達到減緩水土流失和沙化速度。

2.2 水土保持功能的重要指標

生物生產力和土壤水分是水土保持功能的重要指標。生物生產力主要是指生態系統中所產生的能量，土壤水分主要是指土壤中的養分。生物生產力低，就說明水土保持功能不好，反之則說明水土保持功能好。

3 黃土丘陵溝壑區植被結構指標在水土保持功能中的運用

黃土丘陵溝壑區植被結構指標會產生不同的影響，具體表現在以下幾個方面：

3.1 植被類型不同，對地表徑流影響不同

在不同的地區，會因為氣候、地質的不同，其植被類型也會不一樣。而同一個地區，也會因為土質、地形、地勢、迎風坡背風坡的不同生長出不同類型的植被。因為每種植被都具有自己的特點，在土地覆蓋率上也各不一樣，所以，對地表徑流的影響也是不一樣的。其中對地表徑流的影響最大的植被就是喬木。

3.2 植被類型不同，對土壤侵蝕影響不同

植被類型不同，其生長環境也是不一樣的，不同的植被對于土壤土質有著不同的要求。水穩性團聚體數量是表示土壤抗侵蝕能力的重要指標，不同的植被可以產生不同的水穩性團聚體數量。比如沙棘在0到40厘米的土層中，水穩性團聚體數量是最多的，其水穩性團粒結構在0到20厘米土層中就達到了5.61%，這對于黃土丘陵來說，是改善土壤侵蝕較好的選擇之一。

3.3 植被結構影響水土保持功能

植被結構包括了水平結構和垂直結構。由山麓到山頂，隨著海拔的增高，氣候、土壤條件的變化，就形成了若干森林生物的垂直結構。植被垂直結構是影響土壤侵蝕、水土流失的重要因素。植被結構指標在對水土保持功能上的影響體現在以下四個方面

3.3.1 保護土壤

土壤是陸地上所有生物生存的基礎，如果沒有植被的保護，土壤受到風雨的侵蝕和重力的影響，就會容易受到沖刷而流失，尤其是溝壑區，更加不利于水土的保持。而且植被的枯枝落葉可以減少降水對地表的直接沖刷，這樣能控制水流地表流速，水土流失情況就會得到緩解。

3.3.2 涵養水源，調節流量

植被涵養水源、調節流量主要在于大面積植被結構的配合，植被結構的配合所形成的就是森林。森林地被物層的存在，能防治雨水對土壤的沖刷，完全或者絕大部分的制止了地表徑流，它還能攔蓄一部分的降水，而且還能把水引入溝壑形成泉水、溪流，但是又不會出現大面積水土流失現象。

3.3.3 調節氣候，增加雨量

植被受到大氣的影響，反過來也能影響到大氣的溫度、濕度及其成分。植被具有強大的蒸騰作用，能像抽水機一樣把土壤中的水分吸收上來。一般來說，植被成林的上空要比無林上空溫度低10℃左右，其濕度要高20%左右。在黃土丘陵溝壑區，干旱時植被能增加降雨量，增加地表濕度，使得土壤不那么容易被風化侵蝕。

3.3.4 保護動植物資源

植被結構多樣化可以滿足多種生物的生存，更加容易使生態環境得到恢復。黃土丘陵溝壑區因為植被覆蓋面積不夠廣闊，所以動植物的種類也較少，使得水土資源利用率不高，出現過多的浪費現象。

4 結束語

植被結構指標以生態學為基礎，以生態環境修復為目標。水土保持的最終目的也是生態環境的修復。植被結構指標在水土保持功能研究中意義非凡，只要水土流失問題一天不解決，對于植被在水土保持中的研究就還得不斷努力的加強。

[1] 趙維軍,張巖,朱清科等.陜北黃土坡面微地形對喬木生長特征的影響[J].應用基礎與工程科學學報,2014,22(1)

[2] 楊磊.半干旱黃土丘陵溝壑區植被恢復對土壤水文環境的影響[D].中國科學院研究生院,2012.