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wmliaodong 的博客

海洋,人类真正的家园

 
 
 

日志

 
 

森林的多种功能  

2011-03-04 20:49:16|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(三)森林的多种功能

  森林具有多种功能,对人类社会所能发挥的效益也是多方面的。归结起来,一是为人类提供生产、生活所需的物质资料,这是直接效益;二是涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等方面的作用,这是间接效益。随着工业的发展,环境污染日益严重;森林遭受严重破坏以后,带来生态环境恶化的后果,使人们越来越清楚地认识到,森林在环境保护方面的作用极其重要,如果用价值来计算,那是远远超过了它所提供的木材和林产品的价值。森林的主要功能和效益,具体表现在以下各个方面:

  1.保持水土,涵养水源

  水土流失也叫土壤侵蚀,是山区、丘陵区的森林植被受到严重破坏后,降落的雨水不能就地消纳,顺沟坡下流,冲刷土壤,使土壤和水分一起流失的现象。它是一种严重破坏人类生存环境的灾害。水土流失区,由于肥沃土壤不断随水流失,最终使千里沃土变为瘠薄不毛之地,从而丧失农业生产的基本条件。被冲刷下泄的泥沙,经过辗转搬运,填入下游的水库、湖泊,或淤塞江河、渠道,或堆积入海河口,减少了水库、湖泊的蓄水容量,阻碍了洪水的畅通流泄,很容易造成江河洪水泛滥成灾。另一方面,被冲刷的土壤对雨水的渗透力很差,降雨后很快形成地表径流,绝大部分降水迅速流走,而土壤内部能够涵养的水分很少,因而泉源枯竭,河湖水量减少,甚至干涸。被冲刷的土壤面积愈大,地表的径流量也就愈大,形成洪水的时间也愈短。这就使下游河流的河水易涨易落,使良性河流变为恶性河流。这也是造成水旱灾害频繁的一个原因。在坡度陡峭的山区和黄土高原地区,降雨集中时还会发生塌坡和泥石流灾害,使人民生命财产遭受严重损失。

  中国的水土流失问题十分严重,据估计,全国水土流失面积约有150万平方公里,平均每年流失的土壤约50亿吨,流失的土壤养分约相当于四五千万吨化肥。中国西北黄土高原古代森林密布,土地肥沃,是中华民族灿烂文化的发祥地。自春秋战国以来,历代对自然资源的掠夺开发和对森林的长期破坏,致使水土流失日趋严重,千里沃野变成了支离破碎的千沟万壑。每年流入黄河的泥沙高达16亿吨,使黄河下游河床每年淤高10厘米,给华北平原造成严重洪水威胁。南方土石山区水土流失的绝对量虽然比西北黄土高原少得多,但是因为土层原来不厚,从其后果的严重性来看,也是丝毫不能忽视的。

  森林的重要功能之一,是承接雨水,减少落地降水量,能使地表径流变为地下径流,涵养水源,保持水土。山区丘陵有了森林覆盖,林冠如同无数张开的雨伞,雨水从上空降落时,首先受到繁枝密叶的承接,使一部分雨水沿着枝干流入地下,落地的降水量减少;同时,延缓雨水落地时间,削弱了雨滴对土壤表层的溅击强度,土壤受雨水侵蚀的程度就会减低。据测定,林冠所截留的雨水能占到降雨量的15~40%,5~10%的雨量可被枯枝落叶层吸收。另外,林地的土壤疏松,孔隙多,对雨水的渗透性能强,降雨的50~80%可以渗入地下,成为地下水。因此,林地比无林地每亩最少可以多蓄20立方米水,1万亩森林地的蓄水量就相当于100万立方米容量的水库。降雨经过林冠的截留和林地的渗透贮存,实际流出林地的只不过1%,雨水的流量既小,而且又受到林下的杂草、灌木丛和枯枝落叶层的阻挡,流动速度也就大大减低,不能形成冲刷土壤的径流。据对祁连山水源林的观测,在高出地面2000米的山上,雨后69.5天,雨水才能从山上流到山下。

  森林在水分循环中起到了“绿色天然水库”的作用,雨多它能吞,雨少它能吐。地处四川北部丘陵的盐亭县林山乡,从1972年开始年年植树造林和封山育林,营造了桤树、柏树混交林530多公顷,森林面积占全乡总面积的43%。随着树木长大成林,地下的贮水量显著增加。造林后第四年,原来已经枯竭的山泉又重新出水,同时出现新泉162处。1978年虽然遇上严重干旱,但是由于有了泉水抗旱,粮食亩产仍然保持在350公斤以上,比造林前的产量提高了1倍多。

  2.防风固沙,护田保土

  风蚀也是土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒,使土壤移动、转移。在风沙危害严重的地区,更是风起沙飞,往往埋没了农田和村庄。风对农作物的直接危害更为普遍。在防护林和林带的保护下,可以防止和减轻风的危害。当刮风时,气流受到林木的阻挡和分割,迫使一部分气流从树梢上绕过,一部分气流透过林间枝叶,分割成许多方向不同的小股气流,风力互相抵消,强风变成了弱风。据各地观测表明,一条10米高的林带,在其背风面150米范围内,风力平均降低50%以上;在250米范围以内,降低30%以上。1981年5月10~13日,内蒙古赤峰县出现一场持续68小时的11级暴风。这个县的太平地乡由于有较好的防护林网和成片固沙林的保护,全乡除了林带缺口附近和边缘地带的1000亩农地遭受严重灾害以外,其它6.5万亩农田苗全苗壮,秋收总产量仍然达到无灾的1980年的水平。与这个乡相邻的哈拉道口乡,由于大部分土地没有营造防风林带,播种的6.2万亩农田,在这次暴风中有4.7万亩的活土层被风揭光。有的地块被沙埋了半尺以上。

  内蒙古伊克昭盟乌审召乡,历史上这一带原是水草丰美的地方。明、清以来由于大量垦荒、弃耕,草原迅速沙化,新中国成立前,流动沙丘占到总面积的一半。1958年以后治沙种树,建立起2000多公顷乔木、灌木和饲料(或草)三结合的牧场,仅乔木就有133万棵。据中国科学院兰州沙漠研究所在这里测定的数据:每亩流动沙丘种240丛沙柳、沙蒿,种后4年就能固定沙丘,使近地表的风速由8级降为5级;每亩种旱柳50株,灌木和草200丛,沙丘5年固定,8级风削弱为3~4级,每亩旱柳一年又可收130公斤干树叶作饲料。造林种草后,全乡畜牧由1958年的4.9万头,发展到1978年的8.6万多头。

  防护林带和农田林网不仅能够降低风速,还能增加和保持田间湿度,减轻干热风的危害。中国广大中原和华北平原是小麦的主要产区,每年5、6月份小麦灌浆时期,常常受到干热风的侵袭而使小麦逼熟、减产。在林网保护下的农田比无林网农田,小麦产量可以提高25%。

  3.调节气候,增加降水

  森林调节、改善气候的作用,主要表现在:

  (1)林内的最高气温与最低气温相差较小,一般特点是冬暖夏凉。这是由于林冠的阻挡,林内获得太阳辐射能较少,空气湿度大,日间林外热空气不易传导到林内:夜间林冠又起到保温作用,所以昼夜、冬夏温差小,林内最高气温低于林外空旷地,最低气温又比空旷地稍高或略低。(2)林内的地表蒸发比无林地显著减小,一般只相当于无林地的2/5至4/5。这是因为生长期间的林内气温、土温较低,风速很小,相对湿度大。同时林地有死地被物覆盖,土壤疏松,非毛管性孔隙较多,阻滞了土壤中的水分向大气散发。

  (3)林地土壤中含蓄水分多,林内外气体交流弱,可以保持较多的林木蒸腾和林地蒸发的水汽,因而林内相对湿度比林外高,一般可高出10~26%,有时甚至高出40%。

  (4)森林对降水量的影响虽然人们还存在着不同的看法,但实际证明,无论是对水平降水和垂直降水都有重要作用。森林里的云雾遇到林木和其他物体凝结而成水滴,或冻结成为固体(雾凇)融化而成水滴降落地面,这就是水平降水。水平降水一般所占比重不大,但个别地区、特别是山地森林,由于水汽丰富,云雾较多,林木使云雾凝结成水滴的作用比较突出。森林的蒸腾作用,对自然界水分循环和改善气候都有重要作用。据有关资料表明,1公顷森林每天要从地下吸收70~100吨水,这些水大部分通过茂密枝叶的蒸发而回到大气中;其蒸发量大于海水蒸发量的50%,大于土地蒸发量的20%。因此,林区上空的水蒸汽含量要比无林地上空多10%到20%;同时水变成水蒸汽要吸收一定的热量,所以大面积森林上空的空气湿润,气温较低,容易成云致雨,增加地域性的降水量。广东省雷州半岛建国以后造林24万公顷,覆盖率达到36%,改变了过去林木稀少时的严重干旱气候。据当地气象站的记载,造林后的20年中,年平均降水量增加到1855毫米,比造林前40年的年平均降水量增加了31%;蒸发量减少75%,相对湿度增加了1.5%。

  4.保护环境,净化大气

  森林树木能够造成优美舒适的环境,有吸尘灭菌、消除噪声的功能,对大气污染能够起到重要的净化作用。

  (1)吸收二氧化碳,制造氧气。二氧化碳虽然是无毒气体,但是空气中的含量达到0.05%时,人呼吸了就感到不适,高到4%时就会出现头痛、耳鸣、呕吐症状。树木的光合作用能大量吸收二氧化碳和放出氧气。1公顷的阔叶林,一天可以吸收1吨二氧化碳,释放出0.73吨氧气,可供1000人呼吸;城市里每个居民只要有10平方米的森林绿地面积,就可以全部吸收掉呼出的二氧化碳。但是城市由于工厂、车辆和生活等方面排出二氧化碳量高,实际每人需要30~40平方米森林绿地。

  (2)吸附尘埃。尘埃、煤烟、炭粒、铅粉等,是城市的主要污染物质。长时间呼吸带有这些污染物的空气,能使人感染呼吸道疾病以至矽肺等病。树木茂密的枝叶能够降低风速,而且叶表面不平,多绒毛,能分泌粘性油脂及汁液,而使大粒灰尘沉降,吸附大量飘尘。一般每公顷松林每年可滞留灰尘36.4吨,每公顷云杉林每年可吸附灰尘32吨。据南京林产工业学院在南京市的测定,绿化地的灰尘比空旷地减少37.1%至60%。

  (3)吸毒杀菌。许多树木和植物能分泌出杀死结核、赤痢、伤寒、白喉等多种病菌的杀菌素,可把浓度不大的有毒气体吸收,避免达到有害的浓度。对二氧化硫的吸收量大、抗性强的树种有:加杨、国槐、桑树、泡桐、紫穗槐、垂柳、大叶黄杨、龙柏、青桐、厚壳、夹竹桃、罗汉松、喜树等,松林每天可从1立方米空气中吸收20毫克的二氧化硫,1公顷柳杉每年可吸收720公斤二氧化硫。泡桐、梧桐、大叶黄杨、女贞及某些果树的吸氟、抗氟能力比较强,是良好的净化空气树种。黑胡桃、法国梧桐、柠檬、复叶槭、柏木、白皮松、柳杉、稠李、雪松等,有很强的杀菌能力,磨碎的0.1克稠李冬芽,能在一秒钟内杀死苍蝇。

  (4)减少噪音。噪音是现代城市的一种公害,它能使人烦恼和不安,损害人的听力和智力。当噪音达到80分贝时,就能使人感到疲倦和不安;达到120分贝时,就使人耳朵产生疼痛感。林木有减轻噪音的作用,一般40米宽的林带,可以减低噪音10~15分贝。

  5.提供丰富多样的产品

  森林层次多,光合能力强,每公顷森林每年可生产12.9吨干物质,是农田、草原生产干物质量的1倍多。森林的主产品木材,广泛用于工、农业生产和人民生活各个方面。据中国一般的消耗水平,每开采1万吨煤,约需130立方米木材;修建1公里铁路,要用枕木160立方米;建造1万平方米房屋,约需木材600~1000立方米;生产1吨纸,需要3.5~5.5立方米木材为原料。木材和木块、木屑用机械和化学的加工方法,可以生产胶合板、刨花板、纤维板等多种人造板,制成人造纤维,提取糖类制品和制成甲醇、乙醇、糠醛、活性炭、醋酸等。树木的枝、梢、叶,可作饲料、肥料、燃料;不少树种的树皮、树根、树17 液,可以提制松香、松节油、橡胶、栲胶等工业原料。

  中国有繁多的经济林木树种,林副产品极为丰富。被称之为木本粮食的有:板栗、柿子、枣等;产食用油和工业用油的油料树种有:油茶、油橄榄、文冠果、油桐、乌桕等;芳香原料和调味佐料有:樟树、桉树、八角、玫瑰、丁香等。属于美味山珍的有蘑菇、木耳、竹笋等,特产品有生漆、紫胶、白蜡等。还有大量的中草药材,多种稀有珍贵的野生动物。产品的丰富多彩,实在是举不胜举。这些产品从需要上讲,不仅在国内牵涉到各行各业,不可缺少;而且其中许多产品在国际市场上享有声誉,是国家重要的出口物资。

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