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【研究】从长江洪水看土壤环境保护的重要影响

2016-07-12 11:33
夜隼008
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  土壤是一种有限的资源和整体的地理环境的一个组成要素,对人类的生存和发展乃至地球上多种生命形式的生息繁衍至关重要。土壤是矿物质、有机化合物和生命物质的复杂混合物。

  它直接或间接地作用于人类的生产和生活活动,并引起生态环境的变化,而变化了的生态环境反过来又影响着土壤及人类的生产和生活。1998年长江流域发生的特大洪水就是土壤侵蚀、水土流失制约洪涝灾害的鲜活例证。

  长江是我国第一大河,流域面积占全国土地的1/5,耕地面积的1/4;人口占全国总人口的l/3;工农业产值占全国总量的40%以上;可供开发的水能资源占全国的40%,在我国经济建设中具有举足轻重的地位。

  长江流域是一个巨大的复杂的生态经济系统。但由于处在东亚副热带季风气候区,降水量丰沛而变率大,常发生旱涝灾害,给人民生命财产安全和社会经济发展带来了严重的威胁。

  据记载,长江流域从汉代到清末的2000年间,曾出现大旱113次,发生洪水灾害200多次,平均18年一次大旱,10年一次洪水灾害。本世纪以来出现大旱6次,洪水灾害10次,平均17年一次大旱,10年一次大洪水,其中1931年、1954年、1998年为全流域性特大洪水。

  据近40年农田受灾面积分析,从50年代到80年代,旱灾和洪涝灾害都呈上升趋势,特别是80年代以后增加明显,如以50年代受旱面积为100,则80年代为277。洪涝灾害70年代、80年代比50年代分别增加了0.12、2.09倍。

  1998年长江流域发生了1954年以来的特大洪水,造成这一灾害的原因是气候异常,普降暴雨,但是洪水位长期居高不下,造成严重损失,也与生态环境遭到严重破坏有关。

  1、土壤的保水功能不能忽视

  土壤是发育在地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质。它在生态系统中的主要作用是为植物提供物理支承、水分、养分,甚至空气。由于土壤的多孔性,它既能容纳水分,又具有贮水能力。

  土壤贮水能力的大小决定于一系列因素。其中以植被最为重要,因为森林下有深厚的地被物,草地有草毡层,表土有良好保水性和透水性的有机质层。所以有植物被覆下的土壤能起阻留降水和调节径流的作用。

  据研究,有林地所阻留的降水约为年降水量的30%,同时可将5%~30%的地表径流转化为壤中水或地下水。草地的蓄水量介于林地与无林地(裸地)之间。冷杉林内表层土壤的最大持水量达80~90mm,一般10mm以下的降水能全部被林下的地被层吸收。

  据观测,在等雨量条件下,植被覆盖度为95%的农地径流系数为0.23,而覆盖度为15%的农地径流系数为0.59。通常发育良好的森林(具有林、灌、草、枯枝落叶层)水土流失量仅为农地的0.1%,甚至更低。

  按1hm2计算,在森林土壤中,30cm厚的地被层和表土层的田间持水量为1000~1500t,100hm2森林土壤的蓄水能力相当于一个蓄水量为10万~15万m3的水库。

  可见土壤吸水和贮水功能主要靠地被层和土壤有机质层,而水土流失的过程,首先是从植被破坏,地被层变薄或消失开始的,接着便引起表土冲刷,土层变薄,土壤物理性质变坏,从而导致土壤贮水量减少,地表径流增加,加剧了水土流失。

  同时植被也迅速演替为草灌群落。同森林群落相比,草灌群落的结构和种类成分大为简化,生态系统自我调节能力下降,最重要的是植物赖以生存的土壤条件恶化,从而生产力衰减。

  由于表土被侵蚀掉,紧实瘠瘦的心底土层层位相对上升或直接外露,如果没有外部能量和物质的投入,仅靠自然条件本身恢复植被则比较缓慢。

  若植被再遭连续砍伐,便演替为草丛或寸草不生的光板地或石质山坡,完全丧失农林业利用价值。“皮之不存,毛将焉附”,林下地被层和土壤有机质层的丧失意味着大量蓄水库的消失。一旦洪水来临,本来可以成为“中流砥柱”的森林土壤却因遭摧残而自顾不暇了。

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