林業生態工程建設與水資源開發利用的影響分析

朱瀟遙 馬文輝 張彥寧

1.北京市京密引水管理處 北京 101400

2.北京市密云水庫管理處 北京 101500

隨著社會經濟的不斷發展，環境問題日益引起人們的重視。改革開放后，國家先后建設實施了一批生態林業項目，環海地區的水土保持項目得到較大發展，并取得一定成果。水資源是人類賴以生存的重要物質基礎，通過對我國林業生態工程建設與水資源的合理利用，可以有效改善我國生態環境，達到生態和經濟協調發展的目的[1]。

1 林業生態工程的簡介

1.1 林業生態工程的基本理念

林業生態工程是指根據生態學、林學及生態控制論原理，設計、建造與調控以木本植物為主體的人工復合生態系統的工程技術。其目的在于保護、改善與持續利用自然資源與環境[2]。

1.2 林業生態工程建設的基本原則

1.2.1 生態工程技術支持原則

森林是我國生態環境系統的重要組成部分，其覆蓋面積廣范，在林業生態工程建設中相關人員應綜合考慮各種因素，以確保森林系統與周邊環境的協調發展。

1.2.2 利益協調發展原則

建設林業生態系統工程確保生態公益林的經濟效益，以促進經濟效益與生態環境協調發展。

1.2.3 可持續發展原則

林業生態的建設，相關人員在造林時應考慮生態公益林的可持續發展，并結合實際情況，在不破壞生態環境的前提下，改造一些不利于生態公益林生長的自然因素[3]。

2 林業生態工程建設的重要性

2.1 減少水土流失

林業生態建設可以有效減少水土流失造成大量的資源浪費現象，加強森林植被的種植質量，有效減少水土流失，提高一些地區的抗風抗沙能力，改善居民生活環境。

2.2 促進文化產業的合理進行調整

隨著中國經濟社會的改革與發展，市場經濟體制也隨之發生改變，很多因素都在一定程度上影響企業的生存與發展。要加強生態工程企業生態系統的建設，把生態工程公司的經濟效益與其所產生的生態環境信息保護有機結合，以促進經濟、生態的合理調節，在保證生態效益的前提下，實現生態經濟的和諧發展。同時在人工造林時，要考慮到周圍的實際情況，合理選擇樹種。

2.3 促進人與自然的和諧

近年來隨著社會經濟的不斷發展，很多企業過度使用自然資源，造成生態環境的嚴重損害。我國的生態環境問題日益嚴峻，自然災害頻發，國人深刻認識到必須立足于現實，重視發展林業，實現人與自然和諧發展。在大力發展林業的同時，也要加大對生態環境的宣傳力度，讓更多的人參與到環保工作中來[4]。

3 林業生態工程建設對水資源開發利用的影響

3.1 對流域水文過程的影響

生態林業對流域內水文的調節作用主要體現在以下幾方面：削減洪峰流量、推遲洪峰到來時間、提升枯水期流量以及降低洪枯比例等。依據相關的研究表明，森立覆蓋率每增加2%，則可以削減1%的洪峰，在河流流域內森林覆蓋率達到全覆蓋時，森林對于洪峰的削減能達到50%左右。森林土壤中所擁有的涵蓄水、地下水等水資源會在枯水期深入至地下河流之中，從而有效的增加了河流在枯水期的水流量，并起到推遲枯水期到來時間的作用[5]。例如，依據祁連山水源涵養研究所針對黑河、寺大隆河以及天澇池河三條河流流域內森林覆蓋率、枯水期徑流量所得出的研究數據（如下表1所示），我們可知，隨著河流流域森林覆蓋率不算提升，河流的徑流量也呈現出同步增加的趨勢，這就可以說明森林覆蓋率對于河流流量有著十分明顯的影響。

表1 三條河流枯水期徑流量對比表

此外，森林對于河流徑流量的主要影響還表現在可以降低雨季的洪水流量，提升平水期的水流量，從而有效提升河流全年時間內流量的均值，降低徑流量的豐枯比。結合對秦嶺地區森林覆蓋率和河流豐枯比之間關系的研究可知，多森林流域可以降低在汛期河流的徑流量，并同時能夠增加河流在枯水期內的徑流量，有效調節河流的水文，起到消洪減枯的作用。

3.2 對水資源蒸發和蒸騰的影響

大量的研究資料表明，森林內部水資源的蒸發量要低于荒野之上，并其森林?？梢杂行Ы档土志W內農田土壤內水分的蒸發量以及農作物的蒸騰量，大大改善農田中水分的涵養情況。通常來講，在林網的邊緣地帶，對水分蒸發量的降低最大，可達30%左右，而在通風的林網內，對水分蒸發所起到的降低作用最為明顯，在25倍林帶高度范圍之內，可以降低水分蒸發大約在18%左右。結合對農田防護林效益進行研究的結果可知，在森林保護范圍之內的農田，其地面水分蒸發量將平均降低30-55%之間，而相較于較為空曠地區的農田來講，有林網保護的農田土壤蒸發量也將減少40%左右。除此之外，林網對水分以及土壤蒸發所起到的保護作用和其自身的大小以及結構也有著十分密切的關系，根據相關研究表明，疏密度在0.5的林帶對水分蒸發量的影響與20倍林帶高度范圍相當。

3.3 對土壤濕度和地下水的影響

在氣候相對比較溫和的區域內，森林可以有效降低林網土壤的蒸發量，提升土壤的濕度。依據相關研究表明，在森林背風面5倍林帶高的區域，林帶土壤濕度要比同位置的荒野土壤濕度提升3%左右。但在春季、冬季較為干燥的季節中，由于森林的蒸騰作用，會導致土壤水分流失，因此，在林帶包圍之內的土壤在這種情況下，可能會比荒野土壤還要缺少水分，并有可能導致林帶地下水位下降[6]。此外，有研究表明，林帶可以將5m深的地下水通過根部吸收和樹葉蒸發到空氣之中，平均生長15年左右的森林區域，其地下水水位會將低160cm左右。

3.4 森林對降水和積雪的影響

森林的林冠能夠攔截部分的降水，平均攔截量可以占到總降水量的15%左右，被攔截的降水大部分都會被蒸發至大氣中，而剩下的小部分則會流至土壤之中。森林還能夠提升降水的平均程度，尤其是在多霧的季節，森林能夠阻留大量的霧水量，并凝結成為露水、樹掛等。森林的存在還可以有效降低風速，保護林間土壤之上覆蓋的積雪不被吹走，有相關研究資料證明，在林帶保護范圍之內的積雪會比空曠處的積雪厚度多15%左右，相應的土壤含水量也會高5%左右。

4 林業生態工程的建設在水資源的開發利用中起到的作用

4.1 讓有機物和無機鹽不被流失

根據林業工程建設森林結構層次，林下灌木層、森林土壤層、林冠層由于雨水的吸收、積聚，形成了較多的降雨。森林對降水重新分配的第一步是林冠截留。根據我國森林生態系統的定位監測結果，我國各氣候帶13種類型森林生態系統林冠截留降水量的值在134.0mm～626.7mm之間；森林對降水重新分配的第二步是枯枝落葉層截持。枯枝落葉層的吸水能力很強，持水率一般在300%以上，即是自身重量的3倍以上。我國熱帶、亞熱帶、寒溫帶和溫帶4種氣候帶13種類型森林枯枝落葉的持水量范圍為0.70～7.12mm中間值3.91mm。森林對降水重新分配的第三步是林地土壤蓄水。一般的林地土壤表層會分解枯萎物質，而土壤中的微生物和其他微生物則會轉變為腐殖質，從而在土壤中生成有機物質，從而使得森林中的土壤呈現出顆粒狀。

4.2 調節徑流

森林中樹木的生長和蒸發會耗盡水分，而當森林中的植被增多時，河流也會因此而減少。國外有關研究表明，灌木、闊葉林和草本植物對各流域的徑流量均有一定的影響，總體上呈下降趨勢。與此同時，森林覆蓋率將提高2%，洪水災害將會降低1%。在森林覆蓋率達100%的情況下，洪水峰值也將降至最低水平。相關研究顯示，當樹木數量增多時，最低水位可以有效地降低梅雨水量，并能增大水位計的流量，改善下游徑流的平衡。森林的構層可以改善土壤結構（切割、細根死亡、根系分泌）、林地表層和深層土壤的孔隙，尤其是非毛管裂縫，因而具有很好的儲水保育能力。由于林冠及枯枝落葉層的截留作用，減少了直接落入地面的降水，削減雨滴對土壤表層的濺擊強度，防止土壤板結，增加滲透性。同時，大量的林根在土壤中的生長有利于改良土壤，使土壤有機質、塊狀結構和非毛管間隙增大。林地的滲透性比非林地的滲透性大。通過提高森林滲透性，可以有效降低地表土壤的沖刷。

4.3 保護土壤，凈化水質

林業生態建設工程可以防止水土流失，并能有效地降低江河、湖泊淤泥污染物。森林中的優良土壤除了能吸收水分外，還能吸收空氣中的多種污染物（其中包括大量的重金屬和有機物），使已有的污染大幅度降低，而綠色植物的葉綠體則能通過光合作用將氧氣排出，從而達到凈化空氣品質的目的。

5 加強林業生態工程建設、促進水資源合理開發利用的建議

5.1 對林業生態工程進行科學布局

5.1.1 科學合理的土地規劃

通過對土地資源的規范化管理，制定明確的土地分類使用規劃，以有效解決目前土地資源的混亂局面，實現土地資源的法律規制，并強化有關部門的治理。其次，要妥善處理好山與水的關系，并在規劃和發展中突出林業生態建設的作用；按照地域劃分的方式來確定規劃林業建設的目的和內容，據地域實地情況，在河源地區，尤其是在高原地區，應重點建設水源涵養林；在泥石流和泥石流多發地區，要以減少災害為主，建立具有良好根系的土壤保持林；在黃土高原及干旱較少的區域，要注重保護土壤，合理選用節水型樹種，并在一定程度上建立水土保持林；對石質土壤，應建立水土保持林，以保護、增厚土壤為重點；在水源充足的湖泊、沼澤地區，要以減少水分為首要目的，選用高蒸發、高散射的樹種進行造林。

5.1.2 搭建長江黃河流域“綠色長城”

長江和黃河作為國家“優先”的生態環境建設項目，健全國家生態環境規劃，把長江和黃河地區的防護林系統作為國家林業生態工程的先導項目，規劃和組織實施長江和黃河“綠色長城”，根據長江黃河流域，構建林業園，推動兩大流域生態環境建設。

5.2 改革投資體制，加大投資力度

5.2.1 政府對林業水資源的資金支持

林業項目建設規劃要列入國民經濟和社會發展的總規劃，隨著環境的變化，在林業建設保護水資源利用過程中，所需成本在逐年增加，需要政府的大力支持。

5.2.2 組建林業景區

建立并實行森林生態效益補償制度，利用森林生態效益進行生產經營，開展生態園林景區門票，這些費用是用來恢復植被和彌補生態效益的。

5.3 實行全流域綜合治理

5.3.1 處理地域關系，并進行全面的治理

在治理各流域的同時，要把重點放在中上游水源涵養林區域和重點保護重點項目上。水源地存在著高山、陡坡、滑坡等條件，要實現70%以上的森林覆蓋率，就需要將這些區域作為水源涵養的林地。此外，要切實加強林業工程的建設，使沿海地區的坡度得到有效的固定，并能起到水土保育的作用。在有關的沿海一側，應劃定一片區域，實行封閉式管理，并在湖岸上設置一條護岸林帶，以避免波浪的沖刷和破壞，并將河岸加固。

5.3.2 “退耕還林”保護水流域

為了改善和保護土壤，必須對巖質邊坡進行植被恢復。退耕還林要實行“封山育林”，減少濫伐，完全禁止濫伐；加強土壤邊坡的造林綠化，合理布局林地、牧場和農田，建設環境保護型林業園林，合理保護水流域。

5.4 加強科學研究攻關，提高林業生態工程建設實效

5.4.1 科學合理林業水域保護

針對不同區域的水資源特征，歸納出成功的流域治理模式。中國的地形，土壤，氣候都有很大的差異。結合林政、節水、灌木林、人造林等方面，對黃河等地區的特殊氣候、土壤條件等進行了歸納和總結。以保護水源、調控徑流均勻作為森林生態工程建設的首要目的。選用高蒸發量的樹種，這樣可以使樹木在雨季的生長期趨于平穩，這樣就能提高雨季的蒸發成本，降低干旱季節的蒸發成本。

5.4.2 科學技術的運用

要加大對新技術推廣，提高流域治理的效能，并對國內外新技術和新技術進行綜合利用。在我國，干熱河谷、黃土高原、石質山區等地區面積大，數量多，水源和泥沙堆積嚴重，必須盡早進行治理。但在這些區域造林難度較大，必須采用ABT生肌粉、吸水、爆破造林、干旱地帶造林等新技術和新技術，才能有效地改善工程的施工質量。

6 中國林業生態建設的發展動向

森林工程建設的整體發展方向是：以保護水土、保護水源、保護生物多樣性、保護生物多樣性為重點，并依據不同的自然區域，構建以多年生木本植物為主的復合型生態經濟系統，推動我國國民經濟的可持續發展。在現代林業與經濟發展的背景下，生態工程在繼承傳統農業生產技術的同時，也逐步形成了符合中國特色的、符合中國特色的新型生態工程。

7 結語

隨著人類社會的發展，生態環境與經濟發展的矛盾日益凸顯。通過大力發展林業生態工程，有效地解決了我國的生態環境問題，有效地促進了我國的水資源開發和利用。因此，我國各地區應在實際工作中不斷總結、改進，以提高工作的質量和效益。