河濱植被帶水土保持功能分析與恢復(fù)設(shè)計(jì)探討

郭合軍

(海林市水務(wù)局，黑龍江海林157100)

1 河濱植被帶水土保持功能分析

河濱植被帶是陸地和水體系統(tǒng)之間的界面或生態(tài)群落交錯(cuò)帶，是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。近年來河濱植被帶的生態(tài)作用越來越引起生態(tài)水利和生態(tài)保護(hù)工作者的重視，特別是河流廊道的保護(hù)和研究表明，河濱植被帶具有顯著的水土保持功能。

1.1 河濱植被帶具有保土功能

水土流失的主要形式之一是水力侵蝕，而水力侵蝕的主要外營(yíng)力是地表徑流，大氣降水一部分填滿地表坑洼、滲入地下，另一部分在重力的作用下，將沿地表坡面流動(dòng)，形成地表徑流。地表徑流的動(dòng)力作用，將使地表土壤顆粒隨徑流移動(dòng)，導(dǎo)致水土流失的發(fā)生，植物的根系對(duì)土體具有良好的固持作用，增強(qiáng)了土體的堅(jiān)固性，要使土壤產(chǎn)生移動(dòng)，除了要克服土壤顆粒間的粘結(jié)力和移動(dòng)摩擦力外，還要克服根系的固持力，因此，地表植被可以發(fā)揮保土的功能。日本學(xué)者根據(jù)力學(xué)計(jì)算，有根系網(wǎng)絡(luò)的土壤酶平方米的固持力＞1.323 kN，我國(guó)學(xué)者實(shí)測(cè)41年生山杏的根系固持力在33.075 kN以上［1］。同時(shí)，植物根系發(fā)育的地表，特別是深根型樹種，根系分布深度大，有利于降雨的下滲，減小地表徑流的形成和水力侵蝕營(yíng)力的強(qiáng)度，減少水土流失的發(fā)生，有利于流域內(nèi)水土保持。

1.2 河濱植被帶可降低降雨對(duì)地表土壤的沖刷能力

河濱植被帶的水土保持作用是其不同層次對(duì)大氣降水所產(chǎn)生的土壤侵蝕效應(yīng)同時(shí)作用的結(jié)果，表現(xiàn)在減小徑流量的同時(shí)，也較小了作用于土壤侵蝕的能量，而且這種能量減小的效應(yīng)是非線性的銳減，從而導(dǎo)致土壤侵蝕量的急劇減小［2］，達(dá)到保土保水的目的。

1.2.1 林冠的截留作用

大氣降水通過林冠層是一個(gè)降水的再分配過程，它直接影響到水分在森林生態(tài)系統(tǒng)中的這個(gè)循環(huán)過程。降落到林冠層的雨水，一部分被林冠層的樹枝及樹干所吸收、截留，大部分從林冠枝葉邊緣滴落，或從樹冠間隙直接落下，到達(dá)灌草層，形成地表徑流。截留量的大小取決于郁閉度、降雨量和降雨強(qiáng)度，一般可截留一次降雨的15%～30%，減小地表徑流量和土壤侵蝕的強(qiáng)度。

1.2.2 林下地被物層的作用

河濱植被帶發(fā)育的區(qū)域，有利于林下地被物層的形成，除了與林冠層一樣能截持降水外，更具有吸收和阻延地表徑流，抑制土壤蒸發(fā)，改善土壤性質(zhì)，增加降雨入滲，防止土壤濺蝕，增強(qiáng)土壤抗沖能力和蓄水減砂等功能，發(fā)揮極其重要的水土保持作用。

1.3 河濱植被帶對(duì)懸浮物的攔截作用

流域的地表徑流含有大量的土壤和泥沙，這些土壤和泥沙大部分是地表徑流的沖刷作用，產(chǎn)生了水土流失，和地表徑流一同向河流匯集。徑流在經(jīng)過河岸植被帶的過程中，茂密的植被帶可以過濾地表徑流中的土壤和懸浮物質(zhì)，尤其是在洪水期地表徑流往往夾帶著大量的懸浮物質(zhì)，河岸植被帶可以有效地?cái)r截這些物質(zhì)，作為控制土壤流失的最后一道屏障，在一定程度上起到保持土壤的作用，也保持徑流的清潔。研究表明草本植物和喬木河流緩沖帶對(duì)沉淀物的吸附效果都非常好，小顆粒的沉淀物主要是被滲透移除，而大部分大顆粒的沉淀物會(huì)在緩沖帶最開始的3～10 m被攔截，河濱植被帶的攔截作用可以有效地減少進(jìn)入河道的泥沙量，在一定程度上減輕水土流失的危害。

1.4 河濱植被帶起到穩(wěn)固河岸的作用，防治河岸坍塌與河水沖刷的土壤損失。

河濱植被帶具有十分重要的穩(wěn)固河岸的作用，河岸植物的根系，如柳樹及其它喜水植物盤根錯(cuò)節(jié)，與河岸的土體形成一體，恰似一道天然的河堤，具備較強(qiáng)的抗沖刷能力，保證河岸的穩(wěn)定與安全。由于河岸植被帶的缺失，部分河流的河岸及其不穩(wěn)定，特別是一些平原河流，河岸和農(nóng)田直接接壤，在河水的沖刷下，河岸坍塌現(xiàn)象十分嚴(yán)重，特別是遇到汛期洪水時(shí)，塌岸現(xiàn)象更加難以控制，形成了不穩(wěn)定的、參差不齊的陡立河岸，也造成了土地資源的損失。因此，保護(hù)和恢復(fù)河濱植被帶，也就是保護(hù)河岸，保護(hù)河岸的土壤不被河水沖刷和侵食，發(fā)揮水土保持作用。

2 水土保持河濱植被帶的恢復(fù)與設(shè)計(jì)

目前，黑龍江省河流廊道中的河濱植被帶普遍被嚴(yán)重破壞，尤其是平原區(qū)的河流，不論是大的河流，像松花江、嫩江等，還是中小河流，像呼蘭河、阿什河、螞蟻河等，均嚴(yán)重地存在著河濱植被帶缺失的狀況，大部分地區(qū)農(nóng)田已經(jīng)開墾到了河邊，形成了洪水沖刷后陡立的、參差不齊的土質(zhì)河岸，遇到洪水極其不穩(wěn)定。同時(shí)，與之接壤的農(nóng)田水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，加劇了水土流失的危害。河濱水土保持植被帶的恢復(fù)應(yīng)主要解決下列問題:

2.1 提高對(duì)河濱植被帶保護(hù)和恢復(fù)的意識(shí)

河濱植被帶的生態(tài)功能和水土保持作用是逐漸被人們所認(rèn)識(shí)的，因此，還有相當(dāng)多的一部分人還不甚了解，尤其是部分決策者，缺乏對(duì)河濱植被帶生態(tài)功能，尤其是水土保持功能的了解。為此普及相關(guān)知識(shí)，加大對(duì)河濱植被帶保護(hù)和宣傳的力度，使保護(hù)和恢復(fù)河濱植被帶成為決策者和相關(guān)技術(shù)人員責(zé)任和義務(wù)。工程實(shí)踐證明，河濱植被帶的保護(hù)和恢復(fù)能否成功地實(shí)現(xiàn)，不在于當(dāng)?shù)厥欠窬邆溥@樣的條件，而是設(shè)計(jì)和決策者是否具備這樣的意識(shí)和觀念。

2.2 建立和健全有關(guān)河濱植被帶保護(hù)和恢復(fù)的法律、法規(guī)

美國(guó)和加拿大等國(guó)，在相關(guān)的法律法規(guī)中對(duì)河濱植被帶保護(hù)均有相關(guān)的內(nèi)容，明確了河濱植被帶的法律地位和保護(hù)要求，而我國(guó)的法律、法規(guī)卻沒有相關(guān)的內(nèi)容，也就保證不了河濱植被帶受到法律的保護(hù)，也是形成不斷被破壞的原因之一。

2.3 處理好河濱植被帶內(nèi)相關(guān)各利益方的矛盾

河濱植被帶內(nèi)的相關(guān)利益方較多，既涉及到河道管理部門，也牽涉到占用了河濱植被帶的農(nóng)民，各種各樣的矛盾十分復(fù)雜，要保證對(duì)河濱植被帶的保護(hù)和恢復(fù)，處理相關(guān)利益方的矛盾、協(xié)調(diào)各方的利益是關(guān)鍵。目前，一個(gè)尤其突出問題是農(nóng)田擠占河流廊道的問題，大片的灘地被開墾成了農(nóng)田，退耕還林不宜實(shí)施。因此，在河濱植被帶的恢復(fù)和建設(shè)的過程中需要統(tǒng)籌兼顧、因地制宜，尋求各方均能接受的可行方案。

2.4 填補(bǔ)管理空位，明確河濱植被帶的管理職責(zé)

由于缺乏必要的法律保證，目前河濱植被帶的管理處于空位狀態(tài)，沒有相應(yīng)的主管部門具體負(fù)責(zé)管理和保護(hù)以及恢復(fù)，使其處于即沒有法律地位也，也沒有具體部門管理的狀態(tài)。建議把河濱植被帶的管理納入河道管理中來，因?yàn)楹訛I植被帶是河道的組成部分之一。以流域?yàn)閱卧?，在流域的相?yīng)管理機(jī)構(gòu)中，增加河濱植被帶的管理職責(zé)和權(quán)限，統(tǒng)一管理流域的河濱植被帶與河流廊道。

2.5 推進(jìn)流域河濱植被帶的恢復(fù)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，逐步修復(fù)受損的河流廊道

以往的水土保持規(guī)劃和流域治理規(guī)劃中，缺乏對(duì)河濱植被帶的恢復(fù)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，沒有最大限度地實(shí)現(xiàn)流域水土流失的控制和生態(tài)環(huán)境的改善，建議修改相關(guān)規(guī)范，補(bǔ)充水土保持河濱植被帶的規(guī)劃和設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步豐富和完善水土保持綜合防護(hù)體系。

2.6 河濱植被帶設(shè)計(jì)寬度問題的探討

2.6.1 河濱植被帶的分區(qū)

河濱植被帶的概念上還存在不同的認(rèn)識(shí)，但對(duì)于河濱植被帶生態(tài)功能和作用的研究不斷加深。河濱植被帶，一般認(rèn)為由植被保護(hù)區(qū)和管理區(qū)組成，植被保護(hù)區(qū)是指植被不能被采伐，必須保留，植被管理區(qū)內(nèi)則可根據(jù)森林管理目標(biāo)和區(qū)域的生態(tài)特征有選擇性地采取一些經(jīng)營(yíng)管理措施。每個(gè)區(qū)的寬度是有河流的特征所決定的。并不是每一個(gè)河濱植被帶都包括兩個(gè)區(qū)，有的只有管理區(qū)。

2.6.2 河濱植被帶的管理和生態(tài)復(fù)雜性的矛盾

從管理和制定政策的角度講，管理部門希望制定一套簡(jiǎn)單的保護(hù)河濱植被帶的措施，可以適用于所有的地區(qū)。例如，過去常用固定河濱植被帶保護(hù)的寬度或距河流的距離還保護(hù)與管理河濱植被帶。這樣的措施簡(jiǎn)單、易操作。但從生態(tài)學(xué)的角度來講，河濱植被帶應(yīng)該以生態(tài)功能作為依據(jù)，而生態(tài)功能受地形、氣候、地質(zhì)、植被、水文等因素的影響，這就意味著體現(xiàn)相同生態(tài)功能的河濱植被帶的寬度可能不一致。

2.6.3 河濱植被帶寬度［3］

河流大小不一，河濱植被保護(hù)帶的寬度不一。加拿大BC省林業(yè)廳于1995年實(shí)施的《BC省林業(yè)實(shí)行法則》中要求按照《河濱植被帶管理指南》確定植被帶的寬度，具體規(guī)定見表1:

表1 最低的河濱植被帶寬度 m

美國(guó)林務(wù)局20世紀(jì)70年代早期設(shè)計(jì)的河濱植被帶的寬度是15 m，后來設(shè)計(jì)的第二代河濱植被帶的寬度是30 m，采用了“一刀切”途徑，其實(shí)不盡合理。目前，不少學(xué)者提出了不定寬度的管理思路。

2.6.4 河濱植被帶設(shè)置

河濱植被帶的水土保持功能無容置疑，保護(hù)和恢復(fù)十分重要。根據(jù)我國(guó)人口多、耕地少的國(guó)情，一方面，可以根據(jù)河流所在地的具體條件，規(guī)劃和設(shè)計(jì)相應(yīng)的水土保持河濱植被帶，有條件的地方可以寬些，沒有條件的地方可窄些;另一方面，總體上不宜設(shè)計(jì)寬度過大的河濱植被帶，既不符合國(guó)情，也難于實(shí)施。

［1］王禮先主編.中國(guó)水利百科全書水土保持分冊(cè)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2004.

［2］余新小，甘敬等著.水源涵養(yǎng)林研究與示范［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2007.

［3］魏曉華、孫閣.流域生態(tài)系統(tǒng)過程與管理［M］.北京:高等教育出版社，2009.