郭合軍
(海林市水務(wù)局,黑龍江海林157100)
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。
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。
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。
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。
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。
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:
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。
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。
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。
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。
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。
2.6.1 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.