森林是如何保持水土和涵养水源

森林是如何保持水土和涵养水源

02枯枝落叶层

①截蓄降水

当林冠和林下植被层的承雨能力达到饱和后,从树冠和植冠上落下的水滴对地面土壤具有更大的冲击力。此时森林的枯落物所形成的枯枝落叶层就构成了第二道屏障。

森林每年产生的枯落物很多,其中数量最多、作用最大的是乔木树种的叶子,约占60%—80%。与林冠层相比,枯枝落叶层覆盖在地面,防止雨滴击溅土壤的效果更为明显。这些枯落物具有很大的孔隙度,可以吸收和渗透降水,具有很强的水源涵养性能,最大持水率均在136.56%以上,最大持水量在9.32t/hm²以上。

②改善土壤性质

枯枝落叶层腐烂后,形成腐殖质和有机质,参与土壤团粒结构的形成,特别是还能组合粗粒土壤和增加粘重土壤的孔隙度,使前者持水量增加,使后者易于通气透水,促进雨水的迅速下渗,从而减少了地表径流对土壤的冲刷。

③阻延径流,防洪减灾

当降水强度超过林冠截留和森林枯落物与土壤的临界持水能力时,就会产生坡面径流。由于枯枝落叶层的存在,径流在其中的流动速度因受阻而减缓。

另外,枯枝落叶层自身抵抗水流冲刷的能力,以及通过影响林地土壤结构和植物根系含量,均能增强土壤的抗冲效应。在坡度为25°,冲刷流量达到常见暴雨雨强,对覆盖有不同枯落物厚度的林地土壤进行抗冲刷试验的结果表明,覆盖有1cm厚枯落物时,可减少土壤冲刷量47.1%—89.8%,覆盖2cm时即可基本或完全防止冲刷发生。由于径流不能在短时间内过量集中,因而能减免土壤侵蚀、 洪灾和地质灾害的发生。

④抑制土壤蒸发

林下土壤表面覆盖枯落物后,阻碍了土壤表面蒸发水分,土壤蒸发量减少。

综上,枯枝落叶层是森林保持水土、 涵养水源的核心层次,保持枯枝落叶层不被破坏,对防止水土流失具有决定性的意义。

03根系土壤层

①固土护坡

植物根系对土壤抗冲性能具有明显的增强作用,且随根密度的增加而增强,但根的密度达到60—80个以后,强化作用趋于最大。乔木树种树体坚挺,根系深广,有很强的固土和阻挡作用。

②涵蓄降水

在土层厚度一定时,林地的水源涵养性能主要取决于土壤的孔隙特性,孔隙度尤其是非毛管孔隙大的土壤,入渗性能强,从而减小地表径流。

由于森林的枯枝落叶层对土壤的改良和林木根系对土壤结构的改良(穿插切割、细根死亡、根系分泌物)等,林地表层和深层土壤的孔隙度,特别是非毛管孔隙度均较高,因此具有很强的蓄水保水能力。

土壤层含蓄的这部分水,在较长时间内能作为渗流补给河流、水库,增加河流枯水期流量。因此说植被有“削峰补枯”的效益。

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