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1、第8肠第2期1 960年6月土壤学报AC TAPE DOLO CICASINICAv al.8.No.2Iu n已.1960黄土地区植被因素对于水土流失的影响朱硕摸(中国科学院西北生物土壤研究所 )植被永远是防止地面水土流失的积极因素,因为 宅一方面可以保护土壤,免受降水的直接打击,并可阻援或消失地面径流的发生和发展,同时又可防治和消灭土壤侵触的发生和发展,并使它佣的危害作用消失,甚至完全消灭。为什么植被对于水土流失有这么亘大的影响呢?大家都知道,植被既可以被复地面,拦截降雨,保护地表直接遭受雨点的打击,又可阻援暴雨搔度,稠节地面径流,增加土康渗透时简,消减径流动能,以及加张和增进土壤渗透性、
2、抗触性和抗冲性等。所以人们款为:破坏地面植被,必将招致水土流失的加张;而生物措施又为水土保持中最有效和最治本的方法。黄土地区为我国水土流失最严重的地区,并又为植被破坏最孩 烈和目前植物被复度很低的地方,同时屯 又是黄河泥砂的艳对主要供抬基地,且又临近三阴峡水康,因此目前正在进行的三阴峡水利枢扭工程的寿命,必将完全取决于黄土地区的水土流失情况。所以我们完全有必要研究一下黄土地区植被因素对于水土流失的影响,以期通过这一工作,对于今后在这个地区所进行的生物措施和合理的士地利用以及今后土壤培肥和提高农产等提供依据和建裁。一、植被直接保护土缝的作用裸露的士壤,在进受雨滴的打击F,抗冲性较差的土体或土块,
3、常被打得散碎,并随着雨滴从地面上飞港出来的分散的水滴飞向四方。根据实际观测所得,这种分散的水滴在平地上可以跳到一米多高和二尺多远。这样一来,我们可以想象,在较陡的斜坡上,就是在没有地表径流发生的情况下也可以发生土壤侵触。此外,被打得碎散的士粒,不是变得泥滓,就是随着下渗水而把土表下面的孔隙堵塞,二者都能诚弱土壤的渗水性能和容易引起地面径流的发生和加孩,因而也就必然会促使水土流失的发生和发展。降水对于土表打击破坏的作用,雨滴愈六坏口愈多就来得愈鼓,降雨带雹时 的破坏作用就更为突出。黄士地区的降雨非但集中而多暴雨,同时也常常带雹,因此当宅降落到光颓的地面上,极易引起严重的水土流失。但是,在有植物保
4、护地面 的情况下,那就有很大的不同了。因为植物的地上部分首先能够拦截降水,防止宅值接打击地面。林冠截留降水的现象是很显著的,同时也为很多人所熟知并也很易理解。根据陕北按德水士保持贰盼站的青料 l ,就是幼林树冠也有显著的截留作用(表1)。*本文引用的登料包括黄河中游的考察置料,各献愉站的拭教观测资料,以及中国科学院土奥研究所和酉北生物土奥研究所等机构的拭徽研究食料。2期朱显摸:黄土地区植被因素对于水土流失的影响我1不同翻种的同佛幼林田冠截留 降雨的效果接一!林外总降雨量 (毫米)林冠雨量占降雨全%389.33389.333 8 9.33(毫来)63.8658.9528.6516.斗115.14
5、7.45度、少复%/ 、被户一阵榆槐椿洋白奥从表1可知,被复度愈大截留降雨的百分率也愈大,也就是保护地面 免受降雨直接打击的 功效也愈大。一般茂密的成林,往往可以截留 卯一75拓以上的降雨。这些被截留的降水,部分就在叶面蒸发散失,余下的虽然沿着植物的枝干向下流到地面,r但是由于时简延长了,速度减援了,因此这一部分的 雨水,往往不会形成地面径流。笔者在黄士地区的观测征明:森林拦截降雨 的功效最大,草皮和生长茂密的牧草及作物等次之,生长稀疏的作物和牧草较差,其中尤以点播的禾本科为最差。森林和草皮受带雹暴雨打击时一般不会受到明显的揖伤,但是作物和牧草那就常常遭受极大的伤害,其中尤以蚕豆和糜谷、玉米等
6、较为显著。所以多雹地区,在目前地面椽化程度不够,各地湿热情况尚有剧烈变化和容易发生降霍的情况一F。选种抗雹性较张的作物和牧草非但能械低雹炎程度,同时也能较好地被复地面,诚少水土流失。植物地上部刃吠尤其死被复)的最大和最重要的功效是对地面径流的稠节和吸收作用。稠密的草皮灌丛都能分散径流和减援或甚至消失地面径流的动能,所以屯俩非但能够防止士城侵触的发生,同时也能象过滤器一样阻拦从上面坡地上流一F来的泥水,阻止它们流入沟谷。这种拦阻径流和褂淤作用,非但可以在农地附近的多 年生牧草地中发生,同时也在赤林边椽的灌丛中见到。如根据笔者等的青料 z 在子午岭稍林区稠密的灌丛基部常兑有厚的3 0厘米上一F的浮
7、土层的堆积;又在甘肃庆阳西攀雄候官寨附近集水槽中(浅凹地)种植首蓓,八年 内共拦积淤泥厚达2尺以上等现象,都是有力的征明。乔林本身对于稠节地面径流的作用不大,这已被很多的观察青料所征明,但是它的死被物比较深厚,宅的水土保持功效特别来得互大,宅非但富有吸水性能,保蓄很多水分使屯不致成为地面径流,同时也增加了地表的糙率,就是在发生地表径流时,也可起到很大的皿援和拼淤作用,因此通过森林或林带流出来的水流,非但分散援慢,同时也清晰“可人”。此外,死被复富有弹性能很好地保护土壤,免受降水直接打击。所以不箫在营造水源涵养林或防护林和水流刹节林时,我们必须保护林F的死被复和林F生长的灌丛草本等,否 则单凭林
8、冠截留降水,对水土保持的功效是有限的。从上述可知,植被对于水士保持的直接功效是非常互大的,它非但能保护地面,免受降水的值接打击。同时又能阻援暴雨张度,分散和稠节地面径流。但是这些功效,随着植 被类型和被复度的不同而有很大的差异。一般规律都熟为械被对于水土保持的总的功效就类型来挽,以森林最大,灌丛次之,草地更次之,种植的牧草和作物最差;就被复度来搅,被复度越大,水土保持的功效也越大。陕北援德水士保持站的青料征明洋槐幼林的水土保持功效比农 地要弦得多(表2一3)。从表2及表3可以看出,林地比农地的水土流失来得鲤微,同样林地,洋槐林的水土112王壤学报8您狡2洋枕幼林和皿地水土保持功效对比土 地利用
9、雨季总雨量 (毫来)总冲刷量 (公斤/亩)总径流全 (公方/亩)数径生次发被流) %植坡度树龄19 5519 561巧7洋槐林高梁+可豆徉槐林农耕地泽槐林高粱+肛豆19 582 9022.5“2 902 8.3。2 902 1.3029021.2 9 2.929 2.9585.8585.8202.42 0 2。4398.3 336 6.4019J.15,52017,0斗6042斗7953.91 00886.327,37,.279,33301.4102.587.819,32,.19 3邸. . . . . . . . . . . . . . . . 3 241,le ee e. lr a月.月l
10、s ee e.w e月e e林地槐耕泽, 农裹3不同幼林水土保持功效比较观浏年份l树种树龄坡度降雨量 (毫米)冲刷摄 (公斤/亩)19 5年雨季2903102 9.502 9031029.50585.83 89。3 39 3 5 5书33 3一,少 哎曰,槐榆椿槐榆椿泽白奥泽白奥19 58年雨季5 52 080斗0,2 0.79,1987.,2517,5*入月入日地面径流冲破了量淤池,因此实 际数字要大得 多。保持功效最大,白榆次之,臭椿最低。这些现象也恰恰和被复度成正相关。三种幼林的树龄相同,但是根据陆尚龙的兢舒树高及根径和被复度一样也以洋槐最大,臭椿最小,可冕洋槐长得最快,臭椿最慢,因此不
11、萧从水土保持功效或材积的增长情况来看,洋槐是比较良好的速生先攀树种。甘肃天水水土保持站9年 的观测青料征明,首楷地要比作物地诚少径流5.6倍,诚少土壤冲刷1 ,.6倍。援德站1956年8月8日的观f f i l J青料表明种植首蓓和草木裸小区上的土壤冲刷要比种谷子的小区小,一1 2倍(表4),而草木择小区上的冲失量比种首蓓小区(当时被复同为9 0多)上的多1.5倍。狡4不同牧草和作物在19 5年8月8 日.雨时的水土流失对比(径流小区)岁作物坡度当时 ,复降雨量 (毫来)径流量I土奥 冲 刷t (公方/亩)(公斤/亩)53.4,3.斗科.51.63.621 78 07 0 2 0生长二年曹摺生
12、长二年 草未择 谷子(点播)3 403 40270一28026.32弓.0ZQ。01 9 5 6年8月8日援德站的观测查料表明,当洋槐林中简种牧草、作物后,由于被复的增加,水土流失就有显著的诚少现象(表5)。从表6可以同时看出,幼林夹种牧草或作物,非但可以发挥地力,增加收益,同时对于水土保持也有显著的功效。此外,同样也可看出混交林的优越性,因为不箫洋槐或臭椿和紫穗槐混交种植后,都可以诚少土壤冲刷达3 0多上F。2期朱显祺:黄士地区植被因素对于水土流失的影响我5不同造林方式在19 56年8月8日.雨时水土流失比校不同 造林方式坡度观“叹羹纂盖”传彝尹径流系数. 忽臀5 65 6 先2 2 2 2
13、2 0朽! ) 0/ / /*三年泽槐*同上,行简种土豆*同上,行简种草未挥三年耗奥椿林 三年鹿泽槐林三年臭椿林+紫穗槐三年举槐+紫穗槐350320303魂o2 90e e2903 010,科07,505,563 00叫一31“0.580.520.31/3,1503,6002,6 斗02,10 0水径流小区费料,量淤池食料。1953年黄河水利委具会所粗棍的第二水土保持勘察队的查料征明了光 秃无被复的地面,土壤冲刷要比有被复 的地面大得多,同时被复度愈大,径流系数愈小(表7、6)。裹地面径流系橄和被妞度的关票(人工降雨)被复度(%)径流系数0.0700.13 60.20 10.3斗2表7有被盆和
14、没有被盆土绷冲刷.的比较(公方/公顷/年)地面坡度地面情 况”。o。,52 0光秃有被复9 01 36日!7 61加862 3080从上述的情况不难看出,黄土地区,不箫坡面上的坡度如何。倘若有很好的植物被盔,就可以阻援或防止水土流失的发生。因此,不萧在农地中种植牧草,甚至作物本身的密植和简作、混作等都可以收到很大效果。同时兑于黄土地区的雨量比较集中,干湿季节明显,因此在农地中,在雨季时保持有良好的作物或牧草被复,都将对于水土保持起着很大的效果,所以如何凋整耕作制度和合理安排作物的粗合,是当前值得研究的重要裸题,同时也突出地显示出了森林植被对水士保持的互大作用。因此苏联专家 M.H.扎斯拉夫斯基
15、t a 孰为:“正确采用造林措施时,森林在水士保持上可以获得很大的收益”,对黄土地区来拱更为重要。二、植被对于水土流失的简接影响植被对于水土流失的 简接影响,主要是加孩土壤的透水性,械少了地面的径流的发生和发展;增进了土壤的抗触性,诚少和防止了土壤的分散和悬浮;使土体或土壤拮构相互串速固桔在一起,助长了抵抗地面径流的冲击破坏和运褥作用的性能。此外由于植被的繁生,积累了养分并提高了土壤生产特性,因而生长在 屯上面 的作物和植物获得了最好的条件,生长得比较旺盛和繁密,拮果也就增加了 它俩对于土壤的直接保护作用。土壤在植被繁生的影响下,不断获得和积累 了上述的抵抗侵触的特性。显然,这些特性也是土壤形
16、成过程发生和发展的重要标志,同时它俩主要由于植物根部的繁生、分布、撼挑、固桔、更新、腐解以及腐殖盾的形成和积累作用,因而由于各种植物根部的特性不土壤学报8卷同,它作,对于土壤的具体影响也就存在着互大的差别。所以我佣在选择具体生物措施时,必须充分考虑到这种情况。植被对于土壤的透水性有着极其重要的作用。植物根系能将土壤单粒固拮起来,同时也可将板拮密实的土体分散成小块,并在根系腐解和搏化合成腐殖盾以 后,非但累积了土壤养分,并能使这些土壤的团聚体形成良好的具有大量孔隙的和不易破碎的精构。这种拮构就是一般所称的团粒桔构。由于团粒拮构的形成和积累,使得土体疏松居水,非但对于防止地面径流的发生具有重大的意义,同时 由于团粒拮构的士壤的地面具有一定糙率,增加了地面径流的障碍,因而也就能够阻援径流的流速,且在一定程度上防止了地面径流的进一步集中。此外,植物根系腐败以后,遣留下来的孔道,也大大地增加了土壤的大小孔隙,并也有效地增进了土壤的通透性能。土壤腐殖盾和团粒拮构的增加同样意味着土壤肥力的高涨和土壤抗
