浅析水土保持工作中林草措施的关键作用

时间:2022-10-24 10:01:26

浅析水土保持工作中林草措施的关键作用

摘 要:作为水土保持工作中最为重要的生态防护手段,林草措施对于维系生态平衡能起到深远、卓越的影响。本文通过水土保持工作措施的详细阐述,逐步推导出生物措施不可替代的重要作用,在充分分析林草在涵养水源、防风固沙、防洪减灾等方面的关键作用后,又有针对性的提出若干建议,能够为水土保持工作者提供一定的参考资料。

关键词:林草措施;水土保持;作用

中图分类号: S157 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151132022

将生态文明建设摆在突出位置,推进水土流失的综合治理,努力建设美丽中国,这是党的十报告对于水土流失工作所给予的重要的行动纲领。现今,维护生态文明系统是全国乃至世界所普遍关注的话题,其对地球生命系统的平衡与延续起着至关重要的作用,是实现可持续发展的重要基础。然而,随着我国人口的激增,社会经济生产规模也相应扩大,人们对自然环境资源的需求量也逐年增加,在过去,人类对生态系统的服务功能及其重要性不甚了解,致使生态环境遭到不同程度破坏,一度危及到人类经济社会与生态环境的协调发展。水土保持的治理,是防止水土流失、改善生态环境的一系列工作的总称[1],其对于生产企业做出约束、对遭到破坏的环境予以修复,是经济社会高速发展所必须采取的支撑措施,其对于经济社会的腾飞有着强劲的推动力。鉴于此,本文在详尽阐述水土保持工作重要性的同时,将重点放在林草措施治理的内涵及生态服务功能上,在充分分析水土保持林、种植草等生态作用的基础上,提出相应的工作建议,为水土保持业内同仁提供一定的参考资料。

1 水土保持措施的分类阐述

防治水土流失,保护、改良及合理利用水土资源,改善生态环境所采取的工程、植物及耕作等技术措施,我们总称为水土保持措施,工程、生物和蓄水保土耕作是其重要的措施分类。

为防治水土流失危害,保护和合理利用水土资源而修筑的各类工程设施,我们称之为工程措施。主要以保持土体稳定及截排水体的建筑工程为主,重点包括治坡工程(梯田、台地、水平沟和鱼鳞坑等)、治沟工程(淤地坝、拦沙坝、谷坊和沟头防护等)以及小型水利工程(水池、水窖、排水和灌溉系统等)。生物措施是采用林草植被对水土流失区域进行绿化,减少地面土壤侵蚀,通过造林、种草及其管护措施增加植被覆盖率,进而维护和提高土地生产力的一种措施手段,也可称为植物措施。据王晓南等[2]报道,造成水土流失的原因除与干旱、降雨及坡度等有关外,当地植被覆盖度也是重要的影响因素。植被无论是稀疏、通风,还是紧密结构均可对风速及能量产生抑制影响,减少风对土壤所带来的侵蚀、降低水土流失,这也是植被防治风蚀作用的机制,而其防治水蚀作用则是通过植被冠幅及枯枝落叶层对雨滴溅蚀及降水拦截所产生的。常被用于水土保持生物措施的有:一般山丘的坡面绿化。凡植被生长良好的坡面,其受重力侵蚀的作用将极大削弱;沟头造林。沟头是指径流汇入较为集中的地段,基于防护工程基础,在沟头选择分蘖性强、固土抗冲的乔灌木进行混交是较为有效的方法,常被用于水土保持林的营造;沟坡造林。沟坡应采取先封坡育草,待草类繁茂后,再行全面造林;沟底造林。在结合修建谷坊等水土保持工程的基础上,选择耐水湿、抗冲淘、分蘖性强的速生树种栽植,以增加其抗冲缓流、拦淤泥沙的作用,阻止沟底冲刷下切;以生物措施治理荒山,结合土壤生态及环境性状栽植适生树木,兼顾生态和经济效益的原则。最后一项措施,即蓄水保土耕作措施,就是以改变坡面微小地形,增加植被覆盖或增强土壤抗蚀力的手段来保土蓄水、改良土壤,进而提高农业生产的技术措施。常用的相关措施如下:等高耕作(也可称为横坡耕作)。以梯田为主要形式,在缓坡地面沿等高线耕翻作垄播种,形成等高窄垄和作物行,即沿等高线方向用犁开沟播种,利用犁沟、锄沟等阻滞径流,增大拦蓄和入渗能力,防止水流直接冲刷地表,减少水土流失;等高带状间作。就是沿着等高线将坡地划分为若干条地带,在各条带上交互或轮种密生和疏生作物,或将牧草与农作物间作的一种坡地保持水土的种植方法,其通过对土地实施局部耕作进而达到全田终年覆盖的效果;沟垄耕作。就是在等高耕作基础上,在坡面上沿等高线开犁形成沟与垄,在沟内和垄上种植作物或牧草用以蓄水拦泥,防止土壤侵蚀。该措施在坡度较大区域的使用效果更佳;少耕、免耕。前茬作物收获后,不单独进行土地耕作,而在茬地上直接播种新一轮作物的耕作方式,亦可称为零耕或留茬耕作,一般采用联合免耕播种机在前茬地上一次性完成切茬、开沟、除草、施肥、播种及覆土等多重工序,少耕的目的在于减少动土程度,降低土壤受压频率,保护和改善土壤结构,防止土壤侵蚀和水土流失。长期免耕会使土壤板结,病虫草害加重,因此,低洼易涝、土质黏重且耕层构造不良的田块不建议采用免耕。以上三种措施手段在涵养水源、防风固沙以及防洪减灾等方面均可起到积极作用,但在具体工作中,可相辅相成,因地制宜、缺一不可。

2 林草措施的内涵及其生态服务职能

2.1 水土保持林草措施的内涵

水土保持是多部门、多领域综合进行的防治工作,其不仅需要环境破坏后的修复工程,而且需要对尚未破坏、仅存风险的工程进行系统评估及跟踪。水土流失事关子孙万代,容不得半点马虎,该领域涉及土壤学、水土保持与沙漠化防治、生态学、环境科学、植物学、土地管理学及农业工程学等多个学科,是一项综合性较强的系统工程。前段文字已有叙述,水土保持措施包括工程、生物及蓄水保土3种。生物措施在防治水土流失的基础上具有保护和有效利用水土资源的重要涵义,其通过植被覆盖率的提升,有效改善一定区域内的生态环境。作为水土保持生物措施中不可或缺的重要手段,林草措施通过对水土流失区域实行造林种草及封山育林,使沙土流失地水源得以涵养、风沙得以固持,最终使土壤结构向不断优化的方向前进。作为小流域综合治理的关键措施,林草措施在水蚀和风蚀等地区,通过营造水土保持林、农田防护林、固沙林及经济林等手段,均可有效缓解水土流失的趋势,使生态环境进一步优化,逐渐恢复其自我平衡的能力。众所周知,土地上的植被群落,对水土具有良好的保护功能,其可有效抑制并减缓坡面径流,降低水、风侵烛的发生。植被生长于土壤中,其根系通过物理穿插改善着土壤的物理性状、根系分泌物调节着土壤生物性状,微生物活性的增加优化了土壤的化学属性,可见,植被对于改善土壤环境具有独特的优势作用,可以说,土地抗侵蚀、抗剪切作用与土壤性状密切相关,地表植物的面积与水土保持的效果呈显著的正相关关系。

2.2 林草措施的生态服务职能

作为水土保持工作中最为重要的生态防护手段,林草措施对于生态系统的平衡具有深远的影响。林草配置如若合理,其垂直的多层次则能使降雨未到达地面之前就对其实施有效拦截,冠层的复杂性能够使蒸发量增加,且能减小降雨对地面的打击动能。如此看来,植被的冠层可有效吸收水分,在一定程度上缓冲降雨径流。植被的根系可固持土壤,使其不易被径流冲刷带走,在一定程度上改善了土壤的抗蚀性。同时,植被的健康成长亦可稳定提高土壤有机质含量,增加其抗冲刷、抗蚀性,促进土壤团粒结构的形成,通过土壤大孔隙比重的提升,加大水流的下渗速度,有效防止地表径流。可见,林草措施的生态服务职能就是其对维系、改良和保护人类及其自然环境条件的综合效用,其存在可有效改善地表糙度、减缓径流流速、促使水分入渗以及泥沙沉积,进一步减少径流及泥沙的产生。

3 种植草及水土保持林的生态作用

3.1 种植草

种植草及草地植被能够防治水土流失、维系生态平衡,有效减少地表径流、控制泥沙流失。另外,草本植物根系的穿插及其分泌物可有效改良和优化土壤性状。经种植草改良后的土壤,其水稳性团聚体数量更高。此外,通过牧草种植还可以获得肥料及饲料的原材料,有效促进农、林、牧、副业的共同发展。

3.2 水土保持林

依靠封山育林等手段培育天然的、具有水土保持自愈功能的生态措施。水土保持林可减少地表径流和泥沙流失,树冠可以保护地表免受雨滴的直接击溅,避免了土体表层结构的破坏,树冠还可以截留降雨,被截留的雨水一部分通过蒸发而逸散至大气之外,其余部分能够缓慢滴落或者通过树干向下渗透,改变了雨水落地的方式和降雨的二次分配。林木的枯枝落叶在林地地表能够形成松软的透水层,具有良好的透水、吸水能力,可有效防止水土流失。地表所形成的苔藓、地衣夹杂着枯枝落叶,能够显著增加地表粗糙程度,进而抑制地表径流的速度;水土保持林的营造能够增加土壤肥力,林木凋落物经过微生物腐解,将高品质的腐殖物质归还于土壤,使得林地土壤的结构优化,形成更为良好的土体结构;林木根系还能够疏松土壤,部分豆科植物亦可产生根瘤菌,在一定程度上实现固氮作用,最终促进养分性状的提高。

3.3 林草措施在自然灾害中的作用

森林植被可有效抑止土壤浸蚀和山体滑坡。林木具有强大的根系,盘根错节的根系使土地具有一定的抗冲刷和抗剪切能力,在洪涝和山体滑坡发生时,可有效防止雨水冲蚀;林木对暴雨、洪水等灾害具有显著的拦截作用。拦截洪水主要是通过森林蓄水功能实现的,其枯枝落叶层具有较大的孔隙度和保水性,有效削减了径流的数量,此外,森林土壤有机质含量丰富,团粒结构良好,亦可保蓄一部分水体;森林具有显著的防风作用。由于树冠及其枝叶的相互摩擦,可使气流能量得以削减,风速的降低能有效防风固沙。

4 发展林草措施的若干建议

合理规划、科学种植。栽植树木要充分考虑土壤特性及树种的生活习性,同时还应结合地形特征做好合理规划;尊重地域特征。应以地域性特色为基础充分结合当地水文、地质、土壤及气候等因素,因时因地选择适宜的草木品种;多部门协调,同商共管。在实施林草工作过程中,需要涉及环保、农业、财政、林业、水利及国土资源等部门,因此政府要单列协调及组织机构,做到各部门无缝对接、精诚协作,最终建设出效果优良的林草防护工程;做好宣传,发动群众,树立全民林草养护理念。应加强群众防护林草的理念,使其自觉参与相关内容的建设,最终确保林草措施在公众的支持下发挥最优的水保效果。

参考文献

[1] 陆宇烨,陈静. 浅谈水土保持林草措施的作用[J]. 新西部(理论版),2014(11):67-68.

[2] 王晓南,孟广涛,姜培曦,等. 浅谈植物措施在水土保持中的作用机理[J]. 水土保持应用技术,2008(4):25-27.

作者简介:杨兴浪(1974-),男,工程师,主要从事水土保持科学研究及监测应用的技术工作。

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