淺談森林生態系統的水土保持功能

（龍江縣錯海林場 齊齊哈爾龍江 161142）

摘要：本文簡要論述了森林生態系統的固持土壤和改良土壤兩大主要功能及其表現形式，供同行借鑒。

關鍵詞：森林生態系統；水土保持；改良土壤；功能

森林和林地有著豐富的多樣性，是世界上最豐富的生物基因庫。森林生態系統比其他生態系統具有更復雜的空間結構和營養結構，其系統自身調節能力遠比草原要強，森林總的利用率和生物生產力也是天然系統中最高的。森林植被具有固土、保土、改善土壤結構、防止土壤水蝕及風蝕等多種功能。森林植被破壞會引起土壤流失，土資源減少，影響人類生產生活等一系列問題。因此，森林環境問題，對土資源有重大的影響。同時，土資源也是森林生存發展的基礎。

地球表面陸地只占29.2%，其余均被水覆蓋。但是，生活在地球上的絕大多數高等生物棲居在陸地上，特別是人類全部都居住在陸地上。因此，陸地是生物圈的最重要的組成部分。人類依賴陸地生態系統從事農業、牧業、林業以及其他多種經濟活動，以滿足食品和其他方面的需要。在陸地生態系統中，土壤又是最基本、最重要的條件，是決定生態系統構造及其類型的主要因素之一。適于植物生長的土壤是巖石經過千萬年風化侵蝕和生物作用的復雜變化演化而成的。在人類過分榨取和不適當的利用下，土壤可以在幾十年，甚至幾年之內退化或破壞。土壤一旦發生退化或破壞，通常是難以恢復原狀的。土壤的破壞是對農林業生產的最大沖擊。

森林的保土保肥效的效能表現為：減少土壤侵蝕、保持土壤肥力、防沙治沙、防災減災（如山崩、滑坡、泥石流）等。

⒈固持土壤的作用

森林的樹冠、深厚的枯枝落葉層不但截留天然降水，還可有效地減輕雨滴對土壤的直接沖擊。林地下強壯且成網絡的根系與土壤牢固地盤結在一起，從而起到有效的固土作用。各種植物的根系都有固持土壤的作用，以林木樹種為好。喬灌木樹種依靠其深長的垂直根系和擴展較廣的側根系，能以相當大的深度和幅度固持土體，加之樹木之間根系相互交錯，構成地下“鋼筋”，固土作用就更大。如一株平茬后三年生沙棘，其根系向水平方向延伸最長可達6.3m，新生根蘗苗95株，固土面積4.8m2。據張嘉賓的測定分析，即使是微小的細根，也有很強的固持土壤能力，平均直徑只有0.8mm粗的細根，具有固持1.31kg土壤的能力。

2.改良土壤的作用

森林通過改善土壤的形成條件和本身的生理活動，對土壤物質的某些更新產生影響。森林是龐大的生產有機物質的“工廠”。林木通過其強大的根系向深層土壤吸收無機鹽分，再通過龐大的樹冠進行光合作用，制造有機物質，這樣就提供了林地土壤肥力改善條件。林木中每年有70%的有機物質以枯枝落葉的形式歸還到土壤里。林地中的根系，一方面從土壤中吸收養分建造自身，另一方面又向土壤內分泌碳酸和其他有機化合物，增加了土壤中無機化合物和有機化合物的分解和溶解，為土壤的微生物活動創造了良好的條件，經過微生物的分解，使土壤腐殖質含量增加。

大尺度估算：水土保持功能在大尺度上可以通過計算森林生態系統每年減少土壤侵蝕的總量來評價。結合土壤侵蝕遙感調查圖與不同氣候帶具有代表性的主要森林類型侵蝕模數從大、小兩個尺度上確定區域森林土壤的現實侵蝕模數；潛在土壤侵蝕模數按全國土壤侵蝕分類級別的“強度級”對應水、風蝕模數上限8000t/（km2.a）進行估算。利用上述方法可以計算出某一森林生態系統的潛在土壤侵蝕量、森林覆蓋區的土壤侵蝕量及森林每年減少的土壤侵蝕量。

森林生態系統每年減少土壤侵蝕的損失估算可以從土壤侵蝕的后果來考慮，包括可耕面積減少；土壤肥力 （營養物質）的損失；泥沙對江河湖泊的淤積等帶來的損失。通常重點考慮以下三個方面：

（1）森林生態系統每年減少土地損失面積及其經濟價值。根據土壤侵蝕量、土壤容重和土壤耕作層的平均厚度來推算土地面積減少量。通過所取得植被分區的土壤容重和土壤厚度數據，再結合上述計算所求得的森林各氣候帶每年減少的土壤侵蝕量，從而估算出森林每年減少的土地面積。采用機會成本來估算森林每年減少的經濟損失。

（2）單位森林每年減少土壤損失的經濟價值。土壤侵蝕帶走了大量的土壤營養物質，主要是土壤的有機質、N、P和K。通常只考慮土壤中全N、全P和全K的含量。根據以往對我國主要森林生態系統土壤中全N、全P和全K的含量的研究和我國森林每年減少的土壤侵蝕量進行估算。

（3）減少泥沙對江河湖泊淤積的間接經濟價值。按照我國主要流域的泥沙運動規律，一般土壤侵蝕的流沙有24%淤積于水庫、江河、湖泊，這部分泥沙直接造成了水庫、江河、湖泊蓄水量的下降，在一定程度上增加了干旱、洪澇災害的發生。根據我國l m3庫容的水庫工程費用為0.67元人民幣來估算某地森林每年減少泥淤積的經濟價值。

綜合以上三項計算結果，從而估算出中國以森林為主的森林生態系統每年減少土壤侵蝕的總經濟價值。

作者簡介：王志勇（1976-），男，黑龍江龍江人，大學，工程師，主要從事林業生產與管理工作。