浅谈森林生态系统的水土保持功能

（龙江县错海林场 齐齐哈尔龙江 161142）

摘要：本文简要论述了森林生态系统的固持土壤和改良土壤两大主要功能及其表现形式，供同行借鉴。

关键词：森林生态系统；水土保持；改良土壤；功能

森林和林地有着丰富的多样性，是世界上最丰富的生物基因库。森林生态系统比其他生态系统具有更复杂的空间结构和营养结构，其系统自身调节能力远比草原要强，森林总的利用率和生物生产力也是天然系统中最高的。森林植被具有固土、保土、改善土壤结构、防止土壤水蚀及风蚀等多种功能。森林植被破坏会引起土壤流失，土资源减少，影响人类生产生活等一系列问题。因此，森林环境问题，对土资源有重大的影响。同时，土资源也是森林生存发展的基础。

地球表面陆地只占29.2%，其余均被水覆盖。但是，生活在地球上的绝大多数高等生物栖居在陆地上，特别是人类全部都居住在陆地上。因此，陆地是生物圈的最重要的组成部分。人类依赖陆地生态系统从事农业、牧业、林业以及其他多种经济活动，以满足食品和其他方面的需要。在陆地生态系统中，土壤又是最基本、最重要的条件，是决定生态系统构造及其类型的主要因素之一。适于植物生长的土壤是岩石经过千万年风化侵蚀和生物作用的复杂变化演化而成的。在人类过分榨取和不适当的利用下，土壤可以在几十年，甚至几年之内退化或破坏。土壤一旦发生退化或破坏，通常是难以恢复原状的。土壤的破坏是对农林业生产的最大冲击。

森林的保土保肥效的效能表现为：减少土壤侵蚀、保持土壤肥力、防沙治沙、防灾减灾（如山崩、滑坡、泥石流）等。

⒈固持土壤的作用

森林的树冠、深厚的枯枝落叶层不但截留天然降水，还可有效地减轻雨滴对土壤的直接冲击。林地下强壮且成网络的根系与土壤牢固地盘结在一起，从而起到有效的固土作用。各种植物的根系都有固持土壤的作用，以林木树种为好。乔灌木树种依靠其深长的垂直根系和扩展较广的侧根系，能以相当大的深度和幅度固持土体，加之树木之间根系相互交错，构成地下“钢筋”，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长可达6.3m，新生根Y苗95株，固土面积4.8m2。据张嘉宾的测定分析，即使是微小的细根，也有很强的固持土壤能力，平均直径只有0.8mm粗的细根，具有固持1.31kg土壤的能力。

2.改良土壤的作用

森林通过改善土壤的形成条件和本身的生理活动，对土壤物质的某些更新产生影响。森林是庞大的生产有机物质的“工厂”。林木通过其强大的根系向深层土壤吸收无机盐分，再通过庞大的树冠进行光合作用，制造有机物质，这样就提供了林地土壤肥力改善条件。林木中每年有70%的有机物质以枯枝落叶的形式归还到土壤里。林地中的根系，一方面从土壤中吸收养分建造自身，另一方面又向土壤内分泌碳酸和其他有机化合物，增加了土壤中无机化合物和有机化合物的分解和溶解，为土壤的微生物活动创造了良好的条件，经过微生物的分解，使土壤腐殖质含量增加。

大尺度估算：水土保持功能在大尺度上可以通过计算森林生态系统每年减少土壤侵蚀的总量来评价。结合土壤侵蚀遥感调查图与不同气候带具有代表性的主要森林类型侵蚀模数从大、小两个尺度上确定区域森林土壤的现实侵蚀模数；潜在土壤侵蚀模数按全国土壤侵蚀分类级别的“强度级”对应水、风蚀模数上限8000t/（km2.a）进行估算。利用上述方法可以计算出某一森林生态系统的潜在土壤侵蚀量、森林覆盖区的土壤侵蚀量及森林每年减少的土壤侵蚀量。

森林生态系统每年减少土壤侵蚀的损失估算可以从土壤侵蚀的后果来考虑，包括可耕面积减少；土壤肥力 （营养物质）的损失；泥沙对江河湖泊的淤积等带来的损失。通常重点考虑以下三个方面：

（1）森林生态系统每年减少土地损失面积及其经济价值。根据土壤侵蚀量、土壤容重和土壤耕作层的平均厚度来推算土地面积减少量。通过所取得植被分区的土壤容重和土壤厚度数据，再结合上述计算所求得的森林各气候带每年减少的土壤侵蚀量，从而估算出森林每年减少的土地面积。采用机会成本来估算森林每年减少的经济损失。

（2）单位森林每年减少土壤损失的经济价值。土壤侵蚀带走了大量的土壤营养物质，主要是土壤的有机质、N、P和K。通常只考虑土壤中全N、全P和全K的含量。根据以往对我国主要森林生态系统土壤中全N、全P和全K的含量的研究和我国森林每年减少的土壤侵蚀量进行估算。

（3）减少泥沙对江河湖泊淤积的间接经济价值。按照我国主要流域的泥沙运动规律，一般土壤侵蚀的流沙有24%淤积于水库、江河、湖泊，这部分泥沙直接造成了水库、江河、湖泊蓄水量的下降，在一定程度上增加了干旱、洪涝灾害的发生。根据我国l m3库容的水库工程费用为0.67元人民币来估算某地森林每年减少泥淤积的经济价值。

综合以上三项计算结果，从而估算出中国以森林为主的森林生态系统每年减少土壤侵蚀的总经济价值。

作者简介：王志勇（1976-），男，黑龙江龙江人，大学，工程师，主要从事林业生产与管理工作。