南方山區(qū)粗壯藤本植物對水土保持的負面影響

林 勝

(尤溪國有林場，福建 尤溪365100)

南方山區(qū)粗壯藤本植物對水土保持的負面影響

林 勝

(尤溪國有林場，福建 尤溪365100)

粗壯藤本植物；保持水土能力；極端天氣；滑坡；減災(zāi)防災(zāi)

在南方山區(qū)，粗壯的藤本植物不僅能引起山體滑坡，而且會使滑坡加劇，導致嚴重的水土流失。通過調(diào)查2010年6月尤溪國有林場北嶺坑山場北坡30年以上近熟、成熟林發(fā)生滑坡的原因，還原了在極端天氣中，有粗壯的藤本植物參與下，滑坡產(chǎn)生并擴大的全過程。對藤本植物可能引起的山體滑坡要有充分認識和足夠重視，做好這一類型災(zāi)害的減災(zāi)防災(zāi)工作。

在南方山區(qū)一些林子里，藤本植物在林分競爭中取得優(yōu)勢，與林木共同作用引起山體滑坡，并使滑坡加劇，導致大量的樹木傾倒和嚴重的水土流失。我們調(diào)查了在2010年6月極端天氣下尤溪國有林場北嶺坑山場北坡58.4 hm2的30年(至2010年，下同)以上近熟、成熟林與42.7 hm2的4～6年生杉木幼林的不同表現(xiàn)，揭示了這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及表現(xiàn)特點。

1 調(diào)查地概貌

尤溪縣位于戴云山脈北段西部，地理位置東經(jīng)117°48′—118°40′、北緯25°50′—26°26′，屬于亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，年均氣溫19.2 ℃，年均降水量1 599.6 mm，年均日照時數(shù)1 764.6 h。

尤溪國有林場西濱工區(qū)北嶺坑山場北坡屬于低山區(qū)，海拔101—501 m，紅壤土，土層深厚。30年以上近熟、成熟林是以杉木、馬尾松為主的喬木林，郁閉度0.8以上，林下植被以芒萁、里白、杜鵑為主，蓋度0.6。調(diào)查觀測地68林班8大班4小班，林齡32年， 樹種組成6馬4闊+杉木，下半部的坡度是35.6°。

2 調(diào)查方法

(1)查閱2010年6月的氣象資料。

(2)調(diào)查北嶺坑北坡各林分在2010年6月的滑坡情況及藤本植物生長情況。以68林班8大班4小班下半部的滑坡為重點，調(diào)查其滑坡長度、寬度，計算水土流失量；在該滑坡的附近林分設(shè)4個10 m×10 m的樣方，調(diào)查樣方內(nèi)林木生長情況，以及藤的地徑、數(shù)量、根系等特點；2012年3月把該小班下半部的藤全部劈除，并對劈除后的林分做每月至少一次的長期觀測。

(3)調(diào)查4～6年生杉木幼林的滑坡情況及藤本植物生長情況。

(4)為了檢驗是不是單純地質(zhì)原因引起的滑坡，2012年12月把沿著集材道匯集的流水(約8 hm2面積上的雨水)引向該小班下半部的一個點，2013年12月測量其沖刷有林地形成的溝的寬度、深度，并與此流水2011年12月至2012年11月沖刷新造林地形成的溝的寬度、深度作比較。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 2010年6月的氣象情況

2010年6月13—27日，福建省出現(xiàn)了持續(xù)時間長(14天)、過程雨量多、暴雨范圍廣、降水強度大、強降水區(qū)域集中的持續(xù)性暴雨[1]。此次持續(xù)性暴雨過程致使山洪暴發(fā)、江河猛漲、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，大量民房倒塌，基礎(chǔ)設(shè)施損毀，村鎮(zhèn)農(nóng)田受淹，損失十分嚴重。

3.2 各林分的滑坡情況調(diào)查

在北嶺坑北坡，30年以上近熟、成熟林藤本植物生長異常旺盛，大部分林木已經(jīng)被藤本植物所覆蓋，不走進林子內(nèi)部，還以為以針葉樹為主體的林分是一片常綠闊葉林。坡度30°以上山體發(fā)生多處滑坡，以68林班8大班4小班為例，僅132 m寬的下半部就發(fā)生了3處滑坡，從西到東大小分別為：17.8 m×127.5 m、23.4 m×253.6 m、16.8 m×160.1 m(寬度×水平距)。滑坡寬占到下半部總寬的43.9%，不計雨水侵蝕土壤導致的水土流失部分，僅按喬木的樹根深1 m算，水土流失量就將近1.1萬m3。

4～6年生的杉木幼林距上次撫育時間不到1年，林分中沒有粗壯的藤本植物，地下植被也很少。坡度30°以上林分有零星小范圍的樹木傾倒，但未出現(xiàn)大面積的滑坡。

約8 hm2面積上的雨水沖刷與滑坡處坡度相近的有林地一年后形成的溝平均寬1.1 m、深1.1 m，而同樣面積上的雨水沖刷坡度相近的新造林地一年后形成的溝平均寬3.8 m、深2.1 m，這表明成熟林抗雨水沖刷能力強，僅用降雨量大而集中、地質(zhì)條件差等來解釋2010年6月大面積山體滑坡的原因是有局限的，應(yīng)該不是單純的強降雨引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。

根據(jù)上述調(diào)查結(jié)果，在2010年6月的極端天氣中，有了粗壯藤本的參與，深根性的馬尾松近、成熟林的保持水土能力居然遠不及無藤本附著的4～6年生的淺根性杉木幼林。

3.3 有粗壯藤本植物參與的滑坡特點

滑坡體上下較窄、中間較寬，遠看像長方形；滑坡中心沒有一株樹木，水土流失異常嚴重，4年后，在自然更新能力快的閩中地區(qū)，滑坡中心卻沒有出現(xiàn)雜草叢生的景象，滑坡痕跡依舊清晰；在距滑坡邊緣10 m的林分內(nèi)，隨處可見斜倒木、斷梢樹、斷枝樹；因巨大推力的影響，滑坡止于排水通暢的溝；受倒木的拉力、樹木的位移等因素影響，滑坡有一定的滯后性[2]，可能在雨停數(shù)天后整片突然滑落；因此類型的滑坡與最初倒木的多少、藤的粗細長短及藤纏繞林木的松緊有關(guān)，故滑坡地點和范圍很難預估，2010年6月21日，在7大班2小班開設(shè)集材道的挖掘機停在人們以為安全的地方，卻被滾落的土石吞沒。

3.4 藤的生長特點

樣地內(nèi)，粗壯藤本植物主要有亮葉崖豆藤(MillettianitidaBenth.)、瓜馥木〔Fissistigmaoldhamii(Hemsl.)Merr.〕、野木瓜(StauntoniachinensisDC.)、菝葜(SmilaxchinaL.)等。藤本植物的生長極旺盛(見表1)，最大一條藤的地徑達10.6 cm，每株樹至少被一條地徑1 cm以上的藤掛住，藤本植物的莖纏繞支柱木后，向不同樹木延伸并纏繞，同一棵樹常被兩三條不同的藤纏繞著，不同藤之間也互相纏繞。樹木在與藤本植物的競爭中,漸處于劣勢：樹的莖高比越來越小，有些樹被箍死、枯死；樹在被藤纏繞處形成瘤腫組織，風就更容易把樹吹斷。藤又把這些斜倒木、枯死木、風吹斷的枝條等托住，并萌出新的莖纏繞它們[3]，這樣的纏繞，使林分的上半部成為一個整體，極易形成“牽一發(fā)而動全身”的局面。例如，2011年采伐該滑坡小班上部的林子時，工人經(jīng)常為了讓一株樹倒下，同時要伐去其周邊20多株樹。

表1 樣方概況

藤在林中穿行[4]，在林木、小灌木、蕨類等植物上纏繞，密不透風，在地面上形成天然屏障，使上方滾落的枯枝落葉和土石在這里堆積。

藤本的根系主要分布在0—120 cm的土層，其中以0—60 cm分布最多，占到根系總量的90%以上，林農(nóng)形象地稱之為“浮根”。大多木質(zhì)藤本的根向四面輻射，緩慢變細；但如果根向土壤內(nèi)部延伸，就會急促變細變短。不同藤根之間、藤根與樹根之間互相交錯、糾纏在一起，在地下把植株連成一體。同株藤本，有的根露出地面，萌出新的藤莖；有的藤莖向下延伸，匍匐于地面，萌出新的根系。對樣地一株地徑5.2 cm、莖長100多m(目估)的亮葉崖豆藤進行根系調(diào)查，直徑不小于1 cm的根總長度達到了69.64 m。由此可見，藤本植物根系與表層土壤緊密相連，如果藤的根或莖被拔起，將會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

3.5 林分觀察的兩個發(fā)現(xiàn)

(1)樹倒時，根與附在其上的土壤一起拔出，在根原來的位置上形成類似魚鱗坑或水平階的地貌。

(2)樹傾斜后，其根部附著的土壤與周圍的土壤會產(chǎn)生裂縫。一般情況下，裂縫被枯枝落葉和塵土覆蓋，不易被發(fā)現(xiàn)，只有干旱導致土壤干縮時，才清晰可見。2013年7月上旬雨水稀少，失去藤本附著的傾斜樹的根部與地面出現(xiàn)明顯裂縫，5～10天后，隨著裂縫不斷擴大，一些傾斜樹木相繼倒下。

4 還原滑坡過程

4.1 杉木幼林在極端天氣中的表現(xiàn)

在杉木幼林地中雨水沒有遇到阻攔，很快從地表流走，雖然受雨水沖刷或強對流天氣影響，個別地方有少數(shù)樹木傾倒，倒木碰到下方的立木時，把樹干砸斷，甚至把樹推倒，但樹與樹之間排列是不整齊的，影響有限。同時，倒木在根的位置形成魚鱗坑或水平階，緩解了水土流失[5]。

4.2 有粗壯藤本的林分在極端天氣中的表現(xiàn)

4.2.1 滑坡的起因

經(jīng)過連續(xù)的強降雨，雨量已經(jīng)遠遠超過土壤的滲透能力，土壤更容易被侵蝕[6]，再加上藤本植物的根莖與地面上的灌木、草本一同截住了上方?jīng)_刷下來的枯枝落葉和土石，形成了一道攔水壩，使大量雨水積在一起，積水向土壤滲透并對阻礙物形成壓力,最終推開阻礙物，藤的根莖就被拉起，根周圍的土石也隨之滑落，土壤表層被破壞，滑坡形成。在滑坡處，樹開始傾倒。或由大風、強降雨等其他因素引起樹的傾倒。

4.2.2 滑坡的發(fā)展、擴大

站立木用藤拉著這些倒木,倒木和原先掛著的樹枝、樹梢的重力轉(zhuǎn)化成了對站立木向下的拉力；站立木開始傾斜,土壤出現(xiàn)裂縫,大量雨水流入裂縫,把附在根上的土壤沖走，且掛著的倒木在風雨中不停地搖動，使站立木根周圍的土石出現(xiàn)松動、滑落；最終,與傾倒木纏繞在一起的站立木倒下。

隨著樹木的倒下，附著的藤根被拔起，土壤表層遭到破壞，失去了表層抗雨水沖刷的屏障[7]，雨水加快侵蝕下方松動的土壤，水土流失加劇。

倒木直接砸向下方的站立木或被下方的藤托住，數(shù)量多的倒木產(chǎn)生強大的推力把下方的站立木推倒。

倒在地上的樹木在重力和雨水沖刷下，緩緩下移，拉起更多的藤根莖并拉倒越來越多的樹。

風雨停后，滑坡周圍的站立木有的因未被藤綁緊而未受影響，有的因與倒木相連的藤過長未把站立木牽住等原因而暫時躲過了這場災(zāi)害，也有部分站立木嚴重傾斜。這時，如果緊接著繼續(xù)降雨，則傾斜的樹木就容易倒下，滑坡繼續(xù)；如果降雨結(jié)束，則土壤慢慢穩(wěn)定下來，藤就又在傾斜木和站立木之間纏繞，形成相對穩(wěn)定的狀態(tài)。傾斜木的根所附著的土壤與周圍土壤產(chǎn)生的裂縫被枯枝落葉和泥土覆蓋，在下次極端天氣中，雨水大量流進裂縫，沖走附在根上的土壤，這些傾斜木將倒下，成為新一輪滑坡的起點。

5 啟 示

南方山區(qū)大多林分成林后，除管護外，不再撫育。殊不知，在郁郁蔥蔥的林子里，藤本植物開始悄悄地與林木競爭。多年后，幾乎所有植物都被藤本植物纏繞和覆蓋。平時一些樹木被風刮倒或因其他原因傾倒，因有站立木通過藤把它們牽住，所以很難被人們發(fā)現(xiàn)，但在極端天氣下，就會集中暴發(fā)出來，形成大量樹木傾倒和林地嚴重的水土流失。

因此，對藤本植物可能引起的山體滑坡災(zāi)害要有足夠認識。近幾年來，極端天氣頻發(fā)，建議對30°以上人居住的第一重山，要定期清理粗壯藤本植物。

[1] 中國天氣網(wǎng)福建站.農(nóng)業(yè)氣象月報(2010年6月)[EB/OL]. http://fj.weather.com.cn/zxfw/nyyb/07/651536.shtml,2010-07-01.

[2] 劉百靈.福建省土質(zhì)滑坡臨災(zāi)降雨量分析[C]//山東省科學技術(shù)學會.地質(zhì)與可持續(xù)發(fā)展——華東六省一市地學科技論壇文集.2003:167-169.

[3] 曲仲湘.我國南方森林中纏繞藤本植物的初步觀察[J].植物生態(tài)學報,1964(1):3-11.

[4] 西雙版納熱帶植物園.版納園研究揭示藤本植物在森林生態(tài)系統(tǒng)中的作用[EB/OL].http://www.cas.cn/ky/kyjz/201112/t20111207_3409407.shtml,2011-12-07.

[5] 吳啟發(fā).水土保持學概論[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:35-46,67.

[6] 孫向陽.土壤學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2004：129.

[7] 張朝陽,許桂芳,周鳳霞,等.10種藤本植物邊坡水土保持效應(yīng)研究[J].中國水土保持,2008(10):39-41.

(責任編輯 徐素霞)

S157

C

1000-0941(2015)01-0036-03

林勝(1973—)，男，福建尤溪縣人，工程師，主要從事林木培育、資源保護等工作。

2014-04-15