水土保持林业措施方案.docx
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1、水土保持林业措施水土保持林业措施水土流失地区经人工控制水土保 持林业措施的土地经济系统和土地自然系统间耦合构成土 地经济系统,如何使这个复杂系统的结构合理,水土流失处 于正常侵蚀范围之内,经济效益最佳,运行高效,是多年来林业工作者研究的重大课题之一。林业措施不仅是技术和 社会经济问题,而且是发展经济与充分发挥土地的生产潜力和环境保护的 生态经济问题。通过林业措施使相对稳定 的土地生态经济系统,在一定范围内,可使它对外界的干扰、破坏,有一定的自我调节能力,于是在一定的情况下能保持相对的平衡,持续发展。第一节水土保持林的水文效益水不仅是生命存在和延续的先决条件,而且是全球与 局部气候状况的重要决定
2、因素。随着人类文明的发展,人们 对水的用途要求越来越高,用量越来越大,例如我国目前的全国年总需水量在二十世纪80年代4400亿m3的基础上增加到了 6800亿m3即,增加50%以上。当前,在第三 世界的一些国家中干旱、半干旱地区,水资源的短缺已成为 工农业发展的严重障碍。但是由,于水的性质所决定,它不仅 对人类的生活带来方便,而且有时造成不便甚至对人类生 命财产造成严重威胁,据估计,地球大陆上的总降水量 约11.9万km3。这些水一部份以水蒸气的形式返回大气;面 另一部份则变成地表径流。由于这些降水在时间和空间上 1976推算日本的森林的林冠年截留率大约为15%20% ;美国、新西兰的一些地方
3、年截留率达40%以上小7 / 24雨和降雪占的比例拢较大的地区。我国的成 林截留率在 5%30%可能是I;蹄交恰当的。3.干流干流也称为树干截 留或者径流,是指在降雨时由于林冠截留作用降雨。的一部份从林 冠转向树干流向地面而形成干径流。水土保持林 如果生长在比较干旱的地区在降雨量比较小时由于林冠 截留作用林内雨量很小,这时干流侧很可能直接流到材干基部周围被林木根系所吸收。所以当林地土壤比较干燥以及水 分渗透到下层土壤受到限制时,干流 普通不会变成地表径 流而流走对,于林木根系生长是十分有益的。干流量普通随 着降雨量、降雨强度的增加而增加。当降雨量很小时一 般小于5mm ,普通不会产生干流。干流
4、量的变化范围很大, 从0 10%以上。例如松林降雨量小于60mm,干流率干流量占林外降雨量的百分匕、于2.5% ;降雨量在60- 100mm 时,干 流率3.3%- 4.2% ;降雨量在150 180mm时,干流率43% 53%。二枯枝落叶层对降雨的截留作用林地栉支落叶层也叫枯落物层,是由林木及林下植被凋落下来的茎、 叶、枝条、花、果实、树皮和枯死的植物残体所形成的一层地面覆盖层。它是林地地表所特有的一个层次。有些文 献中把这一层分为三个亚层即,枯落物未分解层0、半分解层A0、彻底分解层或者腐殖质化层A.林地枯枝落叶层 的结构和其位置决定了它在水土保持林的经营管理中具8 / 24有特别重要的意
5、义。水土保持林的多种水土保持效益包括水文8 / 24效益的产生都是依赖于枯枝落叶叶层的存在。因此,是否具 有良好的枯枝落叶层是评价水土保持林效益的一项重要指 标,保护好林地枯枝落叶层,也成为水土保持林经营管理的一项重要指标。9 / 24林地枯枝落叶层的水土保持作用:彻底消除降雨动能; 吸收降雨量;增加地 表糙度,分散、滞缓、过滤地表径流;形成地表保护层,维持土壤结构的稳定;提高土壤有机 质含量改,良土壤结构,提高土壤的抗蚀能力。优良的水源 涵养和水土保持树种,应能产生大量的桔落物,在林地上形 成连续交织覆盖深厚枯枝落叶层,不同类型的森林枯落物的输入量变化很大。但是,林地枯落物的数量不仅决定于输
6、 入量,而且也决定于枯落物的分解速率,普通来说,枯落物的 输入量主要决定于树种、林分密度、林龄、林分生长状况 等气候条件;而分解速率则主要决定于枯落物的性质和环 境条件。总的规律是阔叶分解快、针叶分解慢;高温地区分解速快,低温地区分解慢;湿润条件下分解快,干燥条 件下分解慢;就其枯落物分解的动力学来说因,为其分解速率主要是在土壤微生物的作用下进行的所,以其分解速率受 其碳氮比C/N的影响。由于枯枝落叶的分解速度普通小 于输入速度,所似枯落物在林地上不断积累形成为了枯落 物层。这J层的现存量就决定了它截留降雨量的多少。据西 北林学院王建让测定,在秦岭南坡华山松林中枯落物的现存量为 21.220-
7、 26.578t/ ha,油松林 25.409t/ha,落叶 松 13.366t/ ha,冷杉林 24.158t/ha,云杉林 26.609t/haz 桦木林19.717t/haz栋林20.297t / ha。又据陈国定测定10/241982,XX天然柏林区中枯落物的现存量分别为:XX柏阔10/24叶混交林29小/怕水乂柏水青冈甜储混交林112.lt/ha, 铁杉阔叶混 交林159.0 t/ha 0显然,不同地区不同林种枯 落物的现存量差异很大因,而截留降雨的能力也有很大的差异。枯落物的水容量与其性质也有很大的关系。枯落物 的组成中枝占3%叶,占91% ,果占6%摆布。其吸水作用量大的是叶子。
8、不同树种的枯落物水容量,普通是阔叶大子 针叶;不同分解程度的枯落物,普通是分解的越彻底水容量 越高。如表6上2所录;栋林的枯落物年产量比松林高 32% ,但枯落物层中的叶量及半腐解物均较低,表明其腐 烂 分解程度较松林为高。单位厚度枯落物的吸水量,栋林要 高于松林一些。另据北京林业大学水土保持学院对广西大明山森林枯落物水源涵养作用的研究,50年生常绿阁叶林, 14年生马尾松林的枯枝落叶层分别可保特水量约37mm和10mm o二、林地土壤水文性质的改良作用一林地壤入 渗能力土壤的人渗能力是土壤一个十分重要的水文性质, 林地是否能产生地麦径流和地表冲刷侵蚀,是否能起到削弱暴雨洪峰流量以及涵养水源、
9、补充地下水及河川径流量等作用的关键所在。普通的情况是土壤的入渗能力往往起初 比较高,后来减缓下来,最终接近于一个成为该土壤特征的 稳定速率。对于不同强度的降雨土壤剖面不同深度的稳渗率就决定了降雨第三次再分配的数量,即形成为了不同降 雨11/24强度的产流影响层决定了降雨的 人渗量和产流量。因此凡11/24是能够影响土壤物理性质的因素渚B能够影响土壤的入渗 能力,进而对水土保持的效益产生重要影响。影响入渗能 力的因素:土壤的含水量;土壤物理性质如质地、孔隙 状况、结构等。林地土壤的入渗能力普通都大于非林地的 原因:林地枯枝落叶层及其分解转化是林地土壤的入渗 能力普通都大于非林地的重要原因之一。可
10、以减少或者避 免雨滴的击溅作12/24用;对泥沙的过滤作用;腐殖质的改土作用。林木根系的 改良土壤的作用。二土内径流的特点林地上土内径流的特点是:发生的深度增加,土壤剖面上的 饱和导水率提高,流路变得更为复杂;径流量减少,蓄水量 增加。三林地土壤水分贮存与评价在水土保持中土壤水分的贮存有两个方面的含义:一是降雨时林地土壤吸收贮存 水分的能力;二是降雨后林地土壤保持水分的能力和排水 能力。水土保持林不仅提高了土壤的非毛管孔隙度,而且也 增加了 土壤的毛管孔隙度因,此土壤吸收贮存水分的数量 远远大于非林地土壤。土壤水分贮存的评价方法有:1. 壤重力持水量(t/ha =10000x土壤厚度x土壤彻口
11、含水量 一土壤田间含水量x土壤容重2.土壤实际蓄水量t/ha = lOOOOx土壤湿润厚度X降雨后土壤含水量一降雨前土壤含 水量x土壤容重3. 土壤吸收贮水量(t/ha =10000x土壤有效土层厚x土壤田间持水量一土壤凋萎含水量X 土壤容重 三、削减洪峰涵养水源的作用水土保持林对径流的调节作 用是水土保持林水文效应的中心。因此,多年来对不同林型 的径流调节作用的研究就成为水土保持和水文工作者的重 要研究任务。一削减洪水的作用水土保持林在削减洪峰流量上积极作用表现为:延长洪水总历时降,低洪峰流量,减 小洪水总量。造林后随着林木的生长、郁闭度的提高降, 雨的直接径流和洪峰流量都随之减少,并延长涨
12、水时间。缓13/24分配的不均匀性,过量的地表径正往往超出正常的河槽,形 成洪水而淹没平地破,坏农田与城镇引,起重大伤亡事故,造 成毁灭性的灾害。另一面。 当高空的水蒸气以雨滴的形式 下降时,雨滴的动能又可使土壤颗粒崩解,形成结皮,迅速降低地表土壤的入渗能力引,起坡面侵蚀,并增加洪水量, 引起沟道、河流侵蚀,甚至引起泥石流暴发,诱导滑坡等重力侵蚀,被冲入河流的矿物质和有机质沉积,可造成河床、 湖泊、水库的淤积降,低其调洪能力,并使水质受到污染,成 倍地增加洪水所造成的损失。一方面是水资源的严重匮乏, 另一方面是大量降雨所造成的破坏。在长期的生产实践和 科学研究中,人们不仅认识到了修筑水利工程可
13、以解决水资 源不平衡的矛盾,而且也认识到了陆地森林的巨大调节作 用。地球上现有约40亿ha的森林正在保护着地球上的主要江河的安全。 森林对水资源的这种调节作用即所谓的 “涵养水源,保持水土干的”作用。又称森林水库的作用。水土保持林与的关系其实质是水土保持林的水量平衡,即 水土保持林对各水量平衡要素的影响。由于这种影受气候、 地形、土壤、地质等多方面的影响因,此,在综合评价中如 何区分出水土保持林的作用是极其重要的。总的来说,水土 保持林对涵养水源,保持水土,调节径流,防止洪水改,造局 部地区水文循环,调节局部气候等都起到了一定的作用,也 就是说与原无林地相比水量平衡发生了较大的变化。一、2 /
14、 24 和洪水的危害。采伐对洪峰流量的影响:采伐后的直接径流量和洪峰流量都呈增加趋势。大多数研究结果认为,皆阀 后的直接径流量是皆阀前的L22倍,洪峰流量为1.05- 1.81倍。二水源涵养作用水源涵养作用是指暂时贮存的水分有一部份以土内径流的形式补充给河J11 ,从而起 到调节河流流态,特别是季节性河J11水文状况的作用。 森林的涵养水源的作用已被国内外的研究结果所证实。总的来说, 森林对河川径流量的影响是,枯水期流量明显增加,而洪水 期流量则显著减少即,有森林覆盖的地区径流的年内分配是均匀的。14/24 第二节水保林防蚀与改土效益一、对水蚀的控制作用 一 对径流侵蚀力的影响科学实践证明,水
15、土保持林对径流的 糙度和径流深都有不同程度的影响,增加土壤的蓄水量和地表糙度,从而降低地表径流和流量。 二对土壤抗蚀性的 影响影响土壤抗蚀性的因素有两类,一是土壤本身的属性;二是土壤的利用状况。 三控制土壤侵蚀的效果二、林木 根系对土体的固定作用 一树木根系的固土作用影响林木 根系固土作用的因素二影响林木根系固土作用的因素树 种、根系抗拉强度、根系的同直性、生物量、树木年龄等。三、土壤改良作用一养分的输入与循环生物对养分的集 中和富积作用;养分的生物校循环作用。 二提高土壤有机质含量 三改善土壤的物理性质山区、第三节山区、丘陵区水土保持林体系一、水土保持林在水土保持工作中的地位第一、水土保持林
16、 是其他任何措施不可取代的水土保持措施;第二、水土保持林是具有巨大生产意义的重要的生产措施;第三、可以 调节河川径流,控制水土流失,减少水、旱灾害改,善生产条 件,为开发山区经济,发展多种经营提供物质基础。二、水土保持林的功能水土保持林的主要功能如下:第一、 具有对溅蚀的削减作用;第二、削弱径流的侵蚀作用;第 三、增强土壤的抗剪强度和防止重力侵蚀作用;第四、具 有减少泥沙对水域的淤积作用和延长水库等水利工程的使15/24 用寿命;第五、具有固持土壤,防止各种水土流失形式的发生。第六、 水土保持林可以提供各种林产品,具有社会经济功能。第七、具有调节小气候,净化空气,减少污染,美化环境,具有生态屏
17、障功能,是环境保护的卫士。 注意贯通生态经济学原 理即,建立生态经济型防护林体系,这是我国的创新概念。16/24三、山区、丘陵区水土保持林体系 山区、丘陵区水土保持 林体系见书251页。根据林木的用途划分:用材林、经 济林包括果树林、药材林、林特产林等、薪 炭林、防护 林水保林、饲料林。根据水土保持的作用划分:护坡林、 农田防护林、水源涵养林、分水岭防护林、侵蚀沟道防护 林、塘库防护林、渠道防护林等。根据营造方式分为:人 工林、人工促进天然更新林、天然更新林。根据树种组成 划分:纯林和混交林 山区、 四、山区、丘陵区水土保持林 体系配置的技术模式技术模式是做好各个林种的水平配置 和立体配置。
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