淺析森林在吸收調節地表徑流和涵養水源中的作用

陳立新

森林和環境條件是辯證的統一體，很多研究資料證明，森林不僅影響和改變著林地范圍的水文和土壤條件，而且對接近森林的無林地上也有明顯的有利作用。由于森林的存在使大氣降水分配狀況有很大的改變。這就直接影響到空氣中的水分循環，特別對于水分的小循環，這種影響就顯得更大。森林可加速小循環的過程，并使降水頻率增加。

1、林地范圍內的降水，一部分（15%～40%）首先被林冠截持，然后蒸發至空氣中，另一部分降水透過林冠直接落到地表，由于森林死地被物層的作用，這部分水就被保存下來。其中一部分（5%～10%）從林中蒸發掉，一部分（約1%）變成地表徑流流入河內;而大部分水（50%～80%）滲入土壤深處形成地下水。

林冠截持水量的大小，取決于森林的組成、結構、都閉度，以及降水形式（降雨或降雪）、強度及降水過程。樹種不同，林冠截持的水量不同（因樹種不同冠的大小不同）。林分中枝葉愈密集，林冠截持水量就愈多。降雨量或降雨強度愈大，其截持水量的比率就愈小，反之，則大。由此看來，由于降水條件的變化，樹冠截持的降水量有一定的限度。

以不同形式透過林冠層降落到林下的雨水，首先為林內的死地被物層及其他地被物即所承接。死地被物的狀況如何，在很大程度上決定著森林吸收和調節地表徑流的能力。因為死地被物層，尤其是松散的死地被物層，具有良好的透水性和容水量。應當指出，死地被物在吸收和調節地表徑流、涵養水源和改良土壤理化性質上有著特殊的作用，這種作用其他東西是不能代替的。

森林死地被物每年積聚的數量，主要取決于立地條件類型（地位級）、樹種組成、林齡和混交方式等。一般來說，在混交林分內，死地被物的數量比純林地內多;闊葉林內比針葉林內多;在林齡較老的階段（過熟林），死地被物的儲量可達最大。同時死地被物每年的積聚量與死地被物分解與積累條件有關，一般在干燥的林型內，死地被物的儲量最小，而濕潤條件改變時，死地被物的儲量也有所增加。

森林死地層被物層之所以具有很高的透水性和水容量和其本身的特性有關。森林死地被物一般可分為三層：上層為未分解的枯落物;中層為半分解的枯枝落葉層;下層則屬于已分解的疏松物質層，這一層通氣性和水文條件良好。它是低等動植物和微生物活動最活躍的場所（如苔蘚、地衣）。因此，它們所形成的海綿狀的吸水體較之一般的土壤更具有其優點。森林死地被物的吸水性能，一方面與其厚度成正比（干物總重量），另一方面與形成枯枝落葉層的樹種組成有密切的關系。由灌木樹種的葉或由椴、榆、落葉松、樺木、橡樹的葉子形成的死地被物水容量最大，并呈中性;而由云杉、松、冷杉等純林內形成的死地被物多呈酸性，且質地緊密，其水容量就較低。

林下死地被物組成不同時，其容水量有很大變化，因此在營造水土保持林時，樹種很好搭配，力圖使它形成一定的森林環境，使之形成良好的死地被物層，才能發揮其最大的吸收和調節徑流的作用。

森林死地被物層逐漸為水飽和后，其余水分即滲入土壤中。林地土壤具有強大的透水性，是因為死地被物層下的土壤具有良好的結構，并且有無數由土壊動物所構成或由根系的死亡更新造成的非毛管孔隙，為水分滲透提供了良好的條件。森林土壤的透水性般比普通土壤的透水性大1-6倍，在某些情況下可大10～14倍。據甘肅清水麻池溝，對5年生刺槐幼林下土壤和附近農田透水性測驗結果，40min后林地上土壤滲水性穩定在0.25mm/min，而農田則為0.31mm/min。上述測驗表明，森林從幼年開始已經對透水性有了很大影響?？梢詳嘌?，隨著刺槐的生長，土壤的透水性及其他理化性質將有更顯著的改變。通常把森林的這種涵養水分，滋潤下方土壤和補給地下水，調節河川流量的作用，稱為森林的涵養水源作用。這種作用的大小取決于森林的組成、結構、林齡和林地土壤的性質。在一般條件下，凡具有深根性樹種的喬灌木混交異齡林的淄養水源作用最大。

2、水土流失地區常占有一定的面積，當其承受的地表徑流大于林地的吸水力時，林地將形成地表徑流。但因受死地被物及活地被物（如苔蘚、蕨類）的阻攔，其流速甚小，據測，林內地表徑流的速度僅為條件相同的裸露農田地表徑流的1%。

一般土壤的表層滲透力常大于下層，森林土壤也是如此。此時滲入土壤表層的水分即向水平方向滲流。林地向水平方向滲流的速度是很迅速的。根據H.II列麥佐夫早年在灰化土壤上測定結果：林下土壤沿B層向水平方向滲流的速度為22.2mm/min，而在草原的條件下，則僅為5.6mm/min。由此可見，水土保持林不僅可以吸收和調節地表徑流，而且可以沿死地被物層下及土壤B層不斷沁出水分，在雨后不斷滋潤下方土地。

3、林地對滲入土壤中的水分的輸導還不僅在于水平方向的滲流，而且由林木根系更新腐爛所形成的垂直孔道，將滲透水導致深層以補給地下水。結果，在林地或林區雨后滲流的水分（群眾稱之為空山水）和泉水皆較為豐富而穩定。森林以其吸收調節地表徑流和涵養水源的作用，變害水為利水，緩和了暴雨形成的強大地表徑流和山洪暴發的可能。同時森林以它的巨大涵蓄水分、分散徑流、減低流速，增補地下水等水文特性，能以經常而緩慢地滋潤附近土地，改善農田生產條件和河川水文條件。而且森林的涵養水源作用，是從徑流起點控制徑流，防止水土流失的危害。因此，森林的這種作用是防止土壤侵蝕工作具有根本意義的一環。我國人民經常稱“森林是綠色的海洋”、“森林是看不見的水庫”、“森林是自然的配水站”等。

（作者單位：137200吉林省白城市通榆縣開通鎮林業工作站）