森林植被垂直截留作用与水土保持

森林植被垂直截留作用与水土保持

发表时间：2019-09-06T15:31:29.720Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：李贵圆

[导读] 通过对灌木草本层林冠层以及枯枝落叶层降雨量能量削减以及截留量进行分析，从而了解到垂直截流作用会对森林流域水量收入以及林地土壤的具体影响，并以此来阐述森林植被结构之中各阶层具体的水土保持作用。

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摘要：通过对灌木草本层林冠层以及枯枝落叶层降雨量能量削减以及截留量进行分析，从而了解到垂直截流作用会对森林流域水量收入以及林地土壤的具体影响，并以此来阐述森林植被结构之中各阶层具体的水土保持作用。

关键词：水土保持；垂直截留作用；森林植被

通过对森林植被的垂直截留作用进行深入的分析，可以了解到其分为灌木草本层截留、枯枝落叶层截留以及林冠层截留等。在植被的众多功能之中，节流作用是极为重要的功能，并且其在对森林治水保土的过程之中，一方面可以削弱降雨动能，另一方面也可以对森林流域或者林地土壤的水分进行减少；所以，在下文之中将从消减降雨动能以及减少水分收入量进行相应的分析。

1 关于减少林地土壤以及流域的水分收入量

降雨持续的过程之中，部分雨水并未直接到达林地的土壤，而是被暂时的保存在了枯枝落叶层灌木草本层以及林冠层等，并且该部分雨水由于周围气温的快速增高并形成较强的增发作用，从而将部分雨水进行了蒸发，同时让其返回到了大气之中，而该部分雨水也被称为截留量，而其具体的截留量，则会受到森林植被垂直结构的重大影响。

1.1 灌木草本层的截留量

若灌木草本层自身的发育状况较为良好，那么层的截留量则较大，反之，若部分灌木草本层发育不良，并出现了枝叶数量过少的情况，那么此时的截留量较少。当然，通过对灌木层发育影响原因进行深入的调查，可以了解到林地的郁闭度与灌木草本层发育情况有着极为密切的联系，当预备度较低之时，则灌木层的发育状况较为良好，当郁闭度较高之时，灌木草本层则出现了叶片稀少的情况。为了进一步对灌木草本层的截留量进行分析，笔者对东南丘陵的部分地区进行了相应的测量，并利用吸水法对其具体的截留量进行分析；通过具体的分析之后，了解到山杨林的截留量约为2.1%~12.6%，而山柳林的截留量约为11.7%~12.6%，并且部分灌木林的截留量也约为

10.6%~18.1%。

1.2 关于林冠的截留量

林冠与灌木草本层相比，其截留量不仅会受到郁闭度的影响，也会受到森林植被的结构、组成、林龄以及类型等。部分林种具有较强的截留功能，其主要表现在树冠稠密、单位面积用量较大，这样在长时间的降雨过程之中，树叶以及树冠可以进行大量的雨水储存，并在蒸发的过程之中，将此部分雨水返还至大气层之中，而此类树种主要有白桦林、油松林、落叶松林以及云杉等。据研究资料表明，针叶林的截留率约为16.1%~36.8%，落叶松林的截流率约为28.1%~29.5%，刺魁林的截留率约为20.1%~31.9%，红华林的截留率约为

21.7%~25.6%。除此之外，为了进一步了解到林冠截留量与郁闭度之间的关系，笔者还对其进行了较为深入的调查，其中郁闭度为0.51的油松林，而林冠的截留率约为21.7%，并且郁闭度约为0.81的油松林，其林冠的截留率约为21.4%，而郁闭度为0.76的油松林，其林冠的截留率约为20.17%。

1.3 关于枯枝落叶成层的截留量

枯枝落叶截留量的影响因素，与灌木草本层以及林冠有着较大的差异，因为其截留量与水土保持能力、分解程度以及蓄水量等有着极为密切的关系；与此同时，枯枝落叶层的湿润周期以及蒸发速度，也会对其截留量产生较大的影响。通常情况下，枯枝落叶成的厚度约为2~3cm之时，其自身的蓄水量可以达到15~30 t/h㎡，并且其最大的持水量可以达到自身重量的1.6~3.7倍。据测定，部分以枯枝落叶层为主要森林类型的地区，其截留量可以占到大气降水量的6.71%~12.1%，同时也可以占到其林区内降雨的7.51%~21.1%。

2 关于森林植被的水土保持

由于长时间的降水会使得土壤之中的含水量不断增加，若该区域内的森林植被数量或类型较少，则极有可能出现水土流失的情况；除此之外，由于降雨具有较大的动能，这样也会对部分坡面产生较强的侵蚀作用，并进一步引发了水土流失的问题。所以，森林植被由于其自身具有较强的降雨动能消弱作用以及良好的抗侵蚀能力，因此有必要对森林植被的水土保持作用进行相应的分析，从而避免部分区域因为植被覆盖面积过少，而出现严重水土流失的情况。

2.1 关于林冠层削减的降雨动能

在森林区域降雨的过程之中，由于林冠层具有较强的截留作用，在对雨水进行节流的过程之中，同时也使其动能得到了一定程度上的削减。国内部分研究人员，已经对森林植被削减降雨侵蚀能量进行了较为深入的研究，并提出了一定的数据模型对其进行分析，这样便使得测量工作变得较为简单。所以，在对特定区域林冠层降雨能量削减测量的过程之中，只需要测出林内外的降雨动能以及降雨量，便能对其结果进行具体的分析，例如：通过对东南部分地区森林植被的林冠截留量进行分析，则了解到林冠层截留作用，可以让降雨动能消减15%~36%。当然，林冠枝叶在对降雨的动力势能进行削弱的过程之中，同样也会由于其自身叶片的构造，从而使得雨滴出现了集聚的情况，并且由于树叶的位置较为固定，从而实现了对特定区域的反复侵蚀，并且形成了新的雨滴谱。由于降雨量的不同，从而使得雨滴的直径也会出现较大的差异，例如：通过对丘陵部分区域进行持续一个月的统计，可以了解到其雨滴最小的直径约为3.1mm，而最大的雨滴直径约为5.1mm，这样就会使得部分特定区域内的降雨动能出现了增加，并且其增加为3.7~3.9倍。但是，自然降雨的过程之中，其降雨面积较大，因此由于林冠树叶而形成的雨滴，虽然使得特定区域内的降雨动能出现了增加的情况，但就整体而言，仍能够对降雨的动能进行有效的削弱，这样便可以避免林地，因为没有植被存在而出现土壤严重侵蚀的情况。

2.2 关于灌木草本层对降雨动能的削减

灌木灌木草本在对降雨动能进行削弱的过程之中，主要可以从降低高度以及雨水截留两个方面实现。由于灌木草本其自身的高度降低，这样就会使得叶面聚集而形成的雨滴动能被大大削弱，而其叶面又能够对大量的降雨进行动能削弱，这样便会使得土壤的表面受到的侵蚀作用不断减少，同时也使得森林内部的水土得到了保持。通过对灌木草本的具体削弱作用进行计算，可以了解到当森林植被灌木草本