干旱，半干旱，高寒地区，水分过多的低洼地为什么不能形成森林

水土流失产生怎样的危害？森林为什么能够起到涵养水资源，保持水土之作用？~

随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高。粮食作物产量的提高和粮食储备的增加，使我国可以有计划的退耕还林、还草，就森林、草地的水文作用许多学者提出了自己的观点。在20世纪80年代以前，人们过分夸大了森林的作用，认为在西部干旱地区应该大力植树造林，通过森林调节水量、涵养水源、保持水土，如此则能造出多少秀美山川和万顷良田；通过森林消减洪峰，可以提高河流堤防标准、降低维护费用；通过森林降低水土流失，也能彻底根治多泥沙河流。针对此种片面的夸大作用，许多学者特别是西部干旱、高寒地区的学者根据本地区的实际情况提出不要片面的夸大森林的作用。
在水文领域，我们利用水箱模型、新安江模型、斯坦福模型、SHE模型等建立降水和径流之间的关系，在所有模型中都存在森林植被对径流的影响。例如在新安江模型中植被情况通过蓄水容量、不透水面积、各层蒸发能力、B值等综合确定，斯坦福模型中假定植物截留量来考虑森林林冠的影响，水箱模型中通过调整孔口出流系数和高程计入森林影响。各种模型都考虑了森林植被的影响，但影响的计入方式不同，则模型的施用性不同，由此而产生森林对径流影响计算的不同结果。经过多年来学术界对森林与水的科学研究，许多模型的建立和很好的应用，学术界形成了一些共识，森林通过林冠和枯枝落叶层的截留作用以及特殊的森林土壤结构对降水进行了再分配，使林内的降水量、降水强度和降水历时发生了很大的变化，从而影响了流域的水文过程，森林的多样结构也影响水分的蒸发。此种流域水文过程也反作用于森林植物群落的构成，比如土壤含水量对物种进行选择，地表径流的水力梯度造成冲刷决定地表矮小植物的存活。这种生态环境之间的相互作用决定了森林对水文的影响非常复杂。学术界对此问题的争论主要集中于2个方面：即森林对降水的影响和森林对径流的影响。
1 森林对降水的影响
森林,特别是原始森林，成立体结构，高大树木、低矮灌木、地面草木、菌类植物共存，对水蒸气的捕获能力强，当这些水蒸气凝结后降水落到地面上时，就相当于降水。在我国南部地区，林区烟雾缭绕，此种降水不容小觑。由于水比热较大，云雾存在减少了地面的蒸发能力，单就云雾林所捕获的水分来说，超过了其蒸散量，即增加了降水。但就整个流域来说，局部森林对降水的影响存在分歧。一种观点认为植树造林能够增加降水，此观点的理论根据是森林吸收深层土壤水分供树木蒸腾，水蒸气随大气运动出森林之外，其中相当大一部分在林区附近凝结成雨，增加降水。另一种观点认为此种降水的很大贡献来自林区的蒸散发，对流域来说水量未变，这种降水不是真正意义上的降水。

2 森林对径流量的影响
关于森林对径流的影响，主要有 3 种不同的观点：第一种观点认为森林增加径流量,前苏联学者统计资料表明森林覆盖率每增加 1％，年平均径流量增加 1.1 mm。第二种观点认为森林的存在减少年径流量，论点的支持为湿润地区的森林，林冠上的水汽容易被气流带走；在干旱地区，林木根系往往更深，比灌木和草本植物更容易获得深层土壤水分，蒸散发量也高；根据流域水量平衡，在降水量大致相同的条件下，蒸发量增加，径流量相应减少。第三种观点认为森林存在对年径流量基本无影响。
流域内的枯水径流取决于林地蒸散发与土壤入渗率的综合作用。在湿热带地区，植树根系使水分容易下渗，此种地下水可以补给河流，使枯水径流增加。在干旱地区，森林植被的蒸散发较强，降低枯水径流，相反森林被砍伐后，蒸散发的作用被削弱，可能会使枯水径流增加。因此，造林不一定增加枯水径流，而地区、林种等因素的影响可能更大。
由于媒体的广泛宣传，森林能拦蓄洪水，好像已经在人们的头脑里形成了定论。特别是我国的 1998 年大洪水之后，森林的这种作用更加引人注目。持这种观点的人认为，森林可减少洪水总量、削弱洪峰流量及推迟延长洪水的汇集时间。但是，也有学者认为，森林拦蓄洪水的作用是有限的。在降雨强度较小的情况下，森林对洪水的影响较大，长时间的大雨，其影响逐渐减弱，甚至接近于零。在林地，当暴雨强度大、历时短、量级小且前期流域干旱的情况下，森林能起到显著的削峰、减洪作用；但当暴雨量级大，前期流域已经蓄满后，其削减洪水的作用即行减弱且将起到增加产流量的作用。当森林滞蓄出流而与新的暴雨洪水遭遇时，森林将导致洪峰流量增加。
造成以上各种观点的原因主要包括研究方法、研究区域、森林情况、流域大小等条件的差异。早期的研究大都采用试验流域的方法，这些对比研究通常在小流域进行，研究周期长，可对比性差。所采用的模型有许多，象水箱模型、新安江模型、斯坦福模型、SHE模型、PHILIP模型、hattan模型等（见表1），每个模型都有自己的适用范围，对同一问题所得结果各异。
森林本身的复杂性，不同的树种、森林类型、层次结构、生长状况及经营管理方式等对水文的影响是不同的。对于原始森林来说，结构立体性好，截蓄能力高。而对速生林和经济林来说，林木结构单一，对降水的调节作用较小。
每一个流域，或大流域内的一个小流域，其地理位置、气候条件差异较大，有着不同的降水和入渗。对适用于高寒地区的模型来说，降雪产流一般模拟的很好，而对适用于温湿带的模型降雪可能根本未考虑或模拟的差距较大。人为因素的干扰对流域的影响也是很大的。同时存在实验设计和长期野外观测的实验结果能否适用于更大尺度的问题，有学者提出应进行大尺度上的生态实验，因为诸如运动、扩散和种间关系只有从大尺度上才能观测到。最近大多数实验研究都加强了国际间的合作，这不仅有利于重要实验的重复，也可能避免人力和物力的浪费，还可以对实验结果的普遍性进行检验。

3 计算森林对降水径流影响应注意的问题
要注意地带性差异。在热带、亚热带、温带，湿润地区、半湿润、半干旱及高寒地区以及泥炭、沼泽地带等不同的自然气候带，制约植被类型及流域水文过程的水热条件与下垫面状况有很大的差异。因此，不同地区的森林水文效应是不同的。
要注意流域和时间的尺度。小流域与大流域的水文机制不同，小流域所得出的结论用到大流域可能就行不通。因此，在评价森林的水文效应时，应首先定义流域的尺度，也许在小流域观测到森林明显减少径流，在大流域，由于各种条件的变化，往往就看不出什么影响，这都是很正常的。所以许多学者致力于更大范围内的水文研究，例如，应用NOAA/AVHRR卫星测量评价全球尺度上冠层的物候阶段，用微波资料定量地测量不同地貌和植被覆盖的土壤湿度条件等。时间尺度在评价森林的水文效应时也应被重视，生态环境最终要达到一个动态平衡，森林植被发生变化时，流域会逐渐达到新的平衡，在达平衡之前的不稳定期，森林植被变化对水文的影响也不稳定。
要注意森林的类型。森林的类型及树种结构不同，叶面积指数、树冠结构、林下土壤结构等也相应不同，影响流域水文的蒸散发、截留量、入渗等都会有很大的差异。总之，森林对水文的影响是有条件的，在强调保护森林和植树造林的同时不能片面地夸大它的积极作用，也不能忽视它的消极影响。只有对其进行正确的评价，才能合理地确定不同地区的生态建设目标和措施，才能真正改善环境。

参考文献：
[1]袁作新.流域水文模型[M].水利电力出版社，1988.
[2]中国林学会森林水文与流域治理专业委员会． 全国森林水文学术讨论会文集[C]．测绘出版社，1989.



新华网北京1月29日电（记者姚润丰）经过28位两院院士、上千名科研人员历时近3年的科考活动，我国水土流失最新现状基本摸清：目前我国水土流失面积达356．92万平方公里，亟待治理的面积近200万平方公里，全国现有水土流失严重县646个，其中82．04％处于长江流域和黄河流域。 为科学评价我国水土流失现状与发展趋势，2005年7月，水利部、中国科学院和中国工程院联合开展“中国水土流失与生态安全综合科学考察”。这次考察是新中国成立以来水土保持领域规模最大、范围最广、参与人员最多的一次综合性科学考察行动。在近3年的时间里，共有86个科研院所以及各流域机构、各省、地、县的近1000名工程技术人员参加，现场考察途经27个省份的315个县，行程14万公里，发放调查问卷近20万份。

科考报告指出，当前水土流失突出表现为四大危害：

――导致土地退化，毁坏耕地。经研究测算，按现在的流失速度，50年后东北黑土区1400万亩耕地的黑土层将流失掉，35年后西南岩溶区石漠化面积将翻一番，将有近1亿人失去赖以生存和发展的基础。

――导致江河湖库淤积，加剧洪涝灾害。1950年至1999年黄河下游河道又淤积泥沙92亿吨，致使河床普遍抬高2至4米；辽河干流下游部分河床已高于地面1至2米，也成为地上悬河；全国8万多座水库年均淤积16．24亿立方米，是造成调蓄能力下降的主要原因之一。

――恶化生存环境，加剧贫困。专家综合判定，我国现有严重水土流失县646个，江西赣南15个老区县中，水土流失严重县有10个，占67％；陕北老区27个县全部为水土流失严重县；太行山45个老区县中，水土流失严重县33个。调查显示，76％的贫困县和74％的贫困人口生活在水土流失区。

――削弱生态系统的调节功能，对生态安全和饮水安全构成严重威胁。随着水土流失的加剧，土层有效持水量降低、热量状况变劣，裸露土地温度升高，土壤调节水分的功能也随之下降，影响水资源利用，进而导致水旱灾害加剧。50多年来，我国从南到北，旱灾发生的频率也呈现逐渐增加的趋势。近10年来全国平均耕地受旱面积达到2．9亿亩，成灾面积达到1亿多亩。

在实地考察的基础上，科考报告提出了我国近期水土流失的防治目标：力争用15年至20年的时间，使全国水土流失区得到初步治理或修复；严重流失区的水土流失强度大幅度下降，所有坡耕地采取了水土保持措施，70％以上的侵蚀沟道得到控制；全国范围内的人为水土流失得到有效控制，开发建设项目水土保持“三同时”制度落实率达到100％，使98万平方公里的水土流失重点预防保护区实施有效保护

半干旱和半湿润地区分界 400mm
等
量线应该是沿大兴安岭—阴山山脉—贺兰山—巴颜喀拉山—冈底斯山脉 一线,其中中段大致与我国古长城一线吻合

湿润和半湿润分界800mm 秦岭--淮河一线
干旱和半干旱分界 200mm


参考资料：
800毫米年等降水量线沿秦岭——淮河一线向西折向青藏高原东南边缘一线，此线以东以南，年降水量一般在800mm以上，为湿润地区，此线以西以北年降水量一般在800mm以下，为半湿润地区。 它的地理意义是：等降水量线传统意义上南方与北方分界线北方旱地与南方水田的分界线水稻小麦种植分界线湿润地区与半湿润地区的分界线亚热带季风气候与温带季风气候的分界线热带亚热带常绿阔叶林与温带落叶阔叶分界线河流结冰与不结冰的分界线 等等。400毫米年等降水量线沿大兴安岭—张家口—兰州—拉萨—喜马拉雅山脉东端 一线，它同时也是我国的半湿润和半干旱区的分界线。是森林植被与草原植被的分界线。是东部季风区与西北干旱半干旱区的分界线。是农耕文明与游牧文明的分界线。西北地区与北方地区分界线。400mm降水量线把我国大致分为东南与西北两大半壁。[1] 200毫米年等降水量线从内蒙古自治区西部经河西走廊西部以及藏北高原一线，此线是干旱地区与半干旱地区分界线。也是中国沙漠区与非沙漠区的分界线。

干旱地区水分太少。高寒地区温度过低。低洼地水会隔绝植物，阻止植物呼吸，且不利植物光合作用。都不能形成森林

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