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1、2008年第4期水土保持应用技术25科技论坛*浅谈植物措施在水土保持中的作用机理12*123王晓南孟广涛姜培曦方向京苏建荣(1.昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;2.云南省林业科学院,云南昆明650204;3.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明650224)+1中图分类号:S153.6文献标志码:B文章编号:1673-5366(2008)04-0025-02摘要:造成水土流失的原因除自然因素外,与当地植被覆盖度有着密切的关系。大凡水土流失加剧,沙漠扩大,湖海湮废,水源减少,局部地区气候变化以及物种分布变迁与灭绝等,都与植被有直接或间
2、接的关系。植被防治风蚀的作用在于其林分结构可有效降低风速及能量。当植被覆盖度<27.15%时,风蚀开始变得很明显。植被防治水蚀作用在于其能够减少雨滴溅蚀以及拦截部分降水量,减少地表径流量,防止地表土壤被侵蚀。使土壤具有良好的结构和提高土壤孔隙度以及较高的水分渗透性;森林枯枝落叶层起到过滤泥沙和海绵的作用。植物的根系盘根错节固结土壤,增强了土壤的抗蚀强度,减少滑坡、泥石流和山洪的发生。关键词:水土流失;植物措施;风蚀;水蚀;重力侵蚀;植被覆盖度;根系92据统计,全世界现有2@10km的退化土地,水土流失面积t2-5CE=E0Cwet(8.2@10)tdt(2)7
3、2Q约2.64@10km,占世界耕地面积的28.3%。其中,我国是世界t1上水土流失最严重的国家之一,土壤侵蚀遍布全国,而且强度式中:E为土壤风蚀量,tkg/km2;E为无覆盖下单位C下0we高,成因复杂,危害严重,尤其以西北的黄土高原、南方的红壤和的风蚀量,tkg/km2;C为风蚀气候侵蚀因子,C计算采用wetwet东北的黑土水土流失最为强烈。全国现有水土流失面积3.56@[5]1979年联合国粮农组织的修正公式计算;t为时间,月;t1、626210km,占国土面积的37.42%,待治理面积仍有2@10km,初t2为上下限(1~12);Ct为植被覆盖度,以小
4、数表示,对于某[1]步治理一遍需要近半个世纪的时间。一特定的地区,是一个常数。造成水土流失的原因除与干旱、降雨、坡度等有关外,另式(2)揭示植被覆盖地面的状况与风蚀发生在时间上的一个很重要的原因取决于当地植被覆盖度。大凡水土流失规律。应用式(2)可根据该地区Ct与Cwe的t变化,计算出1a加剧,沙漠扩大,湖海湮废,水源减少,局部地区气候变化以内任意时段的土壤风蚀量。提示我们要加强风蚀季节植被及物种分布变迁与灭绝等,都与植被有密切的关系。植被的建设与管理,提高风蚀季节植被覆盖度,才是防治风蚀危害变化,往往都是一系列环境因素变化的先导。为此研究植物的根本措施。同时
5、要注意不同植物防治风蚀的性能是不同措施的作用机理,将有助于治理风蚀、水蚀和重力侵蚀。的。研究表明,在干旱、半干旱地区灌木的防风蚀作用最大,[4]其次分别是多年生牧草、林木、作物、一年生牧草。当前的1植物措施在防治风蚀中的作用退耕工程中存在重林轻灌、草的行为,从生态学角度来说,这植被防治风蚀的作用机制是因为植被本身具有透风性,种做法极不科学,尤其是干旱半干旱地区。除退耕还草灌林其稀疏、通风和紧密结构可有效降低风速及能量,减少风对外,还可以通过作物留茬,以残茬覆盖地面的形式增加抗风土壤带来的侵蚀,降低水土流失,具有明显的水土保持效益。蚀的效应。[2]VandeVe
6、n等人通过风洞实验表明,与裸地相比,即使低当植被覆盖度<20%时,风蚀率会大幅度地增加,当<[3]密度的植被也能明显减少土壤流失。董治宝等曾以植物模27.15%时,风蚀开始变得很明显。所以加强风蚀地区的型与黄沙土为实验材料,以风洞模拟实验为研究手段,其结植被修复是最有力的防治风蚀的措施。[3]论是土壤风蚀率与植被覆盖度之间呈指数函数关系。-5Ct2植物措施在防治水蚀中的作用wf=830.14@(8.20@10)R=0.9998(1)式中:wf为风蚀率;Ct为植被覆盖度或植物密度,%。植被在防治水蚀作用中的机理首先是植被冠幅及枯枝风蚀气候因子随季节的变化也有所不
7、同,赵彩霞等研究落叶层能够减少雨滴溅蚀以及拦截部分降水量,减少地表径表明风蚀气候因子的动态变化、植被覆盖地面的时空变化及流量,防止地表土壤被侵蚀。其次,植被能使土壤具有良好[4]风蚀强弱程度三者之间具有良好的相关性。的结构和提高土壤孔隙度以及较高的水分渗透性,以此减少*基金项目:云南省科技攻关(2006SG24)和加拿大益客基金会/滇池周边磷矿矿山恢复模式试验研究0。26水土保持应用技术2008年第4期地表径流量及其流速。第三,森林枯枝落叶层起到过滤泥沙径流形成等方面具有重要作用。研究表明地表枯落物的最和海绵的作用。通过对地表径流的滞缓、过滤和分散作用,大截持
8、量是自身质量的1.7~3.5倍,同时还
