地質(zhì)地貌學第十四章植被

1、地質(zhì)地貌學第十四章植被第十四章 植 被 第一節(jié) 植被及其類型 第二節(jié) 植被分布的特征 第三節(jié) 植被對徑流的影響 第四節(jié) 植被對環(huán)境的改造作用 植被也是自然地理環(huán)境的組成要素之一，在水分循環(huán)中起著媒介作用。它主要是通過蒸發(fā)、截留、下滲及降水而影響徑流，與土壤比較起來它對徑流的影響更大。植被不僅是寶貴的生物資源，為生產(chǎn)建設(shè)提供木材、林果、藥材、林產(chǎn)化工原料，而且在防止風沙災(zāi)害，在水土保持中的功效也是眾所周知的。同時，植被特別是森林植被，對環(huán)境的改造作用也是十分明顯的。本章將著重討論植被特別是森林植被對徑流的影響。 第一節(jié) 植被及其類型 一、植被的概念任何植物的生長、發(fā)育都離不開一定的自然地理要素，

2、對植物具有直接作用的地理要素包括土壤、氣候、地貌等，它們叫做生態(tài)因子。這些因子常常是綜合在一起村植物發(fā)生作用，構(gòu)成所謂的生態(tài)環(huán)境。在自然界，植物不是單獨存在的，每一種植物的周圍都或多或少的生長著其他植物。在一個地段內(nèi)有規(guī)律地共同生活的植物總體叫做植物群落。例如僅從層態(tài)來看，可以把植物群落分為地上層和地下層兩種。地上層最高的為喬木層，次為灌叢層，以下是草本層，高低明顯有序。所謂植被就是指地球表面所有植物共同組成的植物覆被層。對某一地區(qū)而言，植被就是該區(qū)域植物群落的總稱。流域上植被分布面積的特征值叫做覆蓋度，即植物的覆蓋程度。它的大小以植被的面積占流域總面積的百分數(shù)來表示，即二、植被與環(huán)境前以述即

3、，任何植物都必須在一定的環(huán)境中生長、發(fā)育。所謂環(huán)境是指植物周圍的一切地理要素。對某一株植物來說，它生存地點四周的一切物質(zhì)都是它的環(huán)境。植物在生長發(fā)育過程中始終和周圍環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換，既受環(huán)境條件制約，又影響周圍環(huán)境。對植物生長、發(fā)育、分布等起重要作用的環(huán)境因素主要有氣候、土壤、地貌、生物以及人類活動。1氣候因素氣候因素包括光、溫度、水分等，它們對植物的生長和分布等起著重要作用。因為充足的陽光、適宜的溫度、足夠的水分是植物不可缺少的生存條件。光照條件下進行，光照不足，植物會發(fā)生黃化現(xiàn)象，無光照只能生長沒有葉綠素的細苗等。光的強弱又影響植物的外形，比如生長在曠野的松樹和生長在密林中的松樹，樹

4、型就差異很大。曠野的松樹樹冠寬大，樹干矮而彎曲，節(jié)短而多分枝；密林中的松樹的樹干高而挺直，節(jié)長而分枝稀少。為了適應(yīng)光照，森林中的植物常具成層現(xiàn)象，一些喜歡陽光的植物組成了最高層，一些可以在較弱的光照條件下生存的植物總生長在低層，一些植株細小但又要求多光照的藤本植物，則攀纏于林木上層通光處。適宜的溫度是植物必備的生成條件之一。植物有機體所進行的全部生命活動過程，如光合作用、呼吸作用、蒸騰作用以及生長發(fā)育等，都要求一定的溫度條件。因此溫度是決定植物地理分布的主要因素之一，許多植物生長的北分界線和南分界線都是和等溫線相應(yīng)的。熱量不足就會出現(xiàn)凍厚地帶和高山無林現(xiàn)象。因溫度在水平方向上由赤道向兩極降低，

5、在垂直方向上由山麓向山頂逐步降低，故水平方向上植物分布的多樣性由赤道向極地逐步減少，由山麓向山頂逐步減少。此外溫度的高低還影響植物葉面的大小、厚薄。例如在高溫地區(qū)植物的葉子大而薄，葉片具有很多孔且多具白色光澤，這樣可以加速蒸騰作用以減少高溫傷害，反射光線和減少吸熱。 同樣，水分條件對植物的生長、發(fā)育和分布也有很大作用。水是植物細胞中最主要的組成部分。植物的新陳代謝作用和其他種種生理變化，必須在充滿水的細胞里才能進行，如果細胞中一旦失去了水，一切生理變化就不能夠正常進行，植物體的生命也就不能延續(xù)下去。在陸地上，各地的水分條件差異很大，在低緯度和高緯度地區(qū)、在沿海和內(nèi)陸、在山地和平原、在山的陽坡和

6、陰坡等，水分情況都有所不同。不同的水分條件會影響植物的種類、形態(tài)、生長狀況等。植物所需水分主要來自大氣降水，因為降水能夠潤濕土壤，并補給地下水，植物所需要的水分就是通過根系，從土壤中吸收的。降水對植物的影響決定于降水的季節(jié)分配和降水形式。例如兩個地區(qū)的年降水量相等，但一個地區(qū)降水季節(jié)分配均勻，而另一個地區(qū)旱季和雨季明顯，則兩地的植物往往有很大的差異。降水均勻地區(qū)的植物生長比較正常，而在降水季節(jié)差異明顯的地區(qū)，植物就會出現(xiàn)顯著的季相或者具有旱生構(gòu)造。此外，降陣性雨、暴雨、冰雹對植物往往起有害作用。2土壤因素自然界大多數(shù)植物生長在土壤里，只有少數(shù)低等植物、附生植物、寄生植物和浮水植物才能脫離土壤而

7、生活。植物體的地下部分與地面部分比較起來，地面部分的重量大得多，但從其與空間的接觸面來比，則地下部分所分布的體積要比地面部分大得多。植物之所以和土壤接觸面積大，原因是植物的生活除了需要陽光、熱量和水分以外，還需要各種養(yǎng)料。植物所需的養(yǎng)料中，氮、磷、鉀等主要部分，以及鎂、鐵、硫、鈣等微量元素都是靠土壤供應(yīng)的。同時，植物生長、發(fā)育所不可缺少的水分，也多從土壤中吸收。土壤的物理性質(zhì)對植物的影響也非常顯著。植物的形狀甚至整個植被都受到土壤的機械組成的影響。疏松的土壤（如砂質(zhì)土）對產(chǎn)生較長而分枝很多的根系，以及橫走的地下莖都是很有利的。而在膠結(jié)的粘質(zhì)土中，植物根系及地下莖的生長因受板結(jié)的土壤阻力較大，所

8、以根系短小，地下莖也長得不好。土壤中的空氣對植物也是重要的。植物體的地下部分也需要空氣，以進行呼吸作用，因此在過分潮濕的土壤中，因缺乏空氣，許多植物不能正常生長。植物要求土壤同時供應(yīng)水分和養(yǎng)料，才能正常生長和發(fā)育。而實際上，水分和空氣同時存在于土壤中也是有矛盾的，水分多時，空氣相對減少，或者相反。具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤，可以調(diào)節(jié)水分和空氣的矛盾，所以團粒結(jié)構(gòu)的土壤對植物生長發(fā)育最為有利。此外，土壤化學性質(zhì)對植物的影響也很顯著，如酸性土、堿性土、鈣質(zhì)土、鹽堿土中生長的植物，其種類、生態(tài)特性都有所不同。3地貌因素地貌對植物只起間接作用，但它對植物的影響也很大，主要表現(xiàn)在海拔高度、坡向和坡度等方面。陸地

9、表面復(fù)雜的地形為植物的生長提供了多種多樣的環(huán)境。山區(qū)植物通常比平原豐富得多，因為山區(qū)的水熱條件比較復(fù)雜；同時高山又起著保護古老植物的作用，偏僻的山區(qū)常是植物的“避難所”。山區(qū)對植物的遷移起著障礙作用，如果有一條較高的山脈橫貫平原，山地兩側(cè)的植物就有很大的差異。山地氣溫自下面上逐步降低，海拔越高溫度越低。降水隨海拔的增高在一定范圍內(nèi)雖有增加的趨勢，但超過某一限度后，降水量又逐漸減少，或以另一種降水形式出現(xiàn)。山地的光照和風也隨海拔的變化有一定的改變。所有這些都使植物的生長、分布和形態(tài)隨海拔高度的變化而有一定的改變。山地的坡向?qū)χ参锏挠绊懸埠艽?。北半球的北坡多為中生植物，較耐陰，因為北坡光照條件較差

10、，溫度也較低。而南坡多為陽生植物，并表現(xiàn)出一定程度上的旱生特征，原因是南坡光照條件較好，溫度較高所致。高大的山系南坡與北坡植被的差異更為明顯。在干旱氣候帶的山地，北坡通常覆蓋著森林或中生草甸植被，南坡則多為旱生的干草原植被。如果高山南北坡都是森林，那么森林的上界，南坡要北坡高得多。 坡度對植物的影響表現(xiàn)在土壤的沖刷和流失狀況上，山坡越陡，土壤與水分就越難保持，這就要影響植物的生長與形態(tài)。此外，高山的植物形態(tài)一般比較矮小，葉子也較小，而且集中生長在主莖附近，具有旱生構(gòu)造，樹冠形狀奇異，有些成旗形，有些成匍匐狀或坐墊狀，這些生態(tài)都和高山風力強大有關(guān)。4生物因素生物包括動物和植物，對植物體本身的生長

11、、發(fā)育也有一定的影響。動物與植物之間在營養(yǎng)上有著密切的關(guān)系。一切動物都直接或間接攝取綠色植物，因此植物必然要多方面受到動物的影響，這些影響有些是有害的，有些是有益的，有些是既有害又有益。家畜和野生山羊、野牛、羚羊、猿等，都靠食草為生，因此過度地放牧或飼養(yǎng)成群的食草動物，常常特大面積的草原破壞。森林中的鹿、野羊、兔等都喜食幼苗、芽、嫩枝、樹葉或樹皮，這對森林的更新起了破壞作用；林中的松鼠、猿猴之類以及各種鳥類常食植物果食，從而直接影響到植物的繁殖；有許多昆蟲，如螟蟲、蝗蟲、松毛蟲等，也是對植物有害的動物。有些動物可以傳送花粉，有些專吃植物果漿或果核的鳥獸，可以把吃進以后但消化不了的種子隨糞便散布

12、到遠處，起了播種作用。植物與植物的關(guān)系有些是直接的，有些是間接的。直接關(guān)系是一種植物對另一種植物發(fā)生有益或有害的作用，比如寄生和附生植物，以及藤本植物，都是兩種以上植物發(fā)生的關(guān)系。對于寄生植物、附生植物和藤本植物本身來說是單方面有利的；而對于被寄生、被附生和被纏繞攀綠的植物來說，則是有害的。植物與植物之間的關(guān)系有些是互為有利的，如共生關(guān)系的豆科植物和根瘤菌之間，根瘤菌進入豆科植物的根部皮層中、并從中吸收碳水化合物為營養(yǎng)，同時又吸收空氣中的游離氮，以硝酸鹽的狀態(tài)把氮提供給豆科植物，從而使豆科植物受益。植物之間的間接關(guān)系是通過環(huán)境條件的改變反映出來的。例如兩種植物生長在一起，由于其中一種生長較快，

13、較多地吸收了土層里的水分和養(yǎng)分另一種植物就不能獲得足夠的水分和養(yǎng)分。5人類活動因素人類活動對植物的影響主要包括以下兩個方面：首先，陸地上保持原始面貌植物的地方已經(jīng)很少。絕大多數(shù)的原始森林、天然草地，由于人類的砍伐、開荒、放牧和其他經(jīng)濟活動，植物的自然面貌已經(jīng)發(fā)生巨大改變。比如我國東部地區(qū)，按自然植被區(qū)劃來說，屬于濕潤森林區(qū)，由北至南可劃分為溫帶針葉林帶、針闊葉混交材和落葉闊葉林帶、亞熱帶常綠闊葉林帶以及熱帶季風雨林帶等自然植被類型。可是長期以來，由于人類從事發(fā)展生產(chǎn)、改造自然，使自然植被絕大部分逐漸消失了，原來茂密濃郁的森林絕大部分變成了農(nóng)耕地區(qū)。其次，天然植被的種類受到改變。千萬年來，植物在

14、自然環(huán)境中不斷演化和發(fā)展?？墒亲詮娜祟惓霈F(xiàn)以后，從生產(chǎn)生活的實際需要出發(fā)，對那些具有較大意義的植物種加以保護、培育和種植；特別是現(xiàn)代隨著農(nóng)業(yè)科技的進步與發(fā)展。對許多植物采取嫁接、雜交等人工措施，改變了自然種的特性，產(chǎn)生了許多新的品種。相反，一些古老的植物及一些對環(huán)境條件要求比較苛刻的植物種，隨著人類的砍伐、墾牧越來越多，甚至于滅了種。 三、植被的類型出發(fā)點不同，命名原則不一，植被的分類就不相同。這里所談的植被類型僅僅是根據(jù)植被的外表形態(tài)，按其對水分循環(huán)的影響來區(qū)分的。不同外表形態(tài)的植被對水分循環(huán)的影響，對徑流的形成及其過程的影響是不一樣的。例如，一個流域僅為森林覆蓋，而另一個流域既有森林覆蓋，

15、又有草原覆蓋，那么兩個流域在同樣降水強度的情況下，產(chǎn)流、匯流就不相同。按其植被的外表形態(tài)可將植被分為喬木、灌木、草本植物三大類型。1、喬木喬木屬于較大型的木本植物、大多數(shù)高度在3m以上，甚至超過數(shù)十米。它有整齊高大的樹干，一般分枝少，甚至不分枝。樹葉茂密，葉形也較大，有常綠的，也有落葉的，有闊葉的，也有針葉的。喬木樹干也是多樣的，有呈圓柱狀，有的如尖錐狀，有的像一束蠟燭粘在一起。在我國，主要集中分布在大、小興安嶺、長白山、橫斷山等地，其他廣大地區(qū)也有零星分布。喬木又可分為針葉林、常綠闊葉林和落葉闊葉林。（1）針葉林。針葉林主要分布在寒溫帶，在我國主要分布在大、小興安嶺及新疆阿爾泰地區(qū)。為適應(yīng)干

16、冷的生態(tài)環(huán)境，葉子縮小成針狀。這種植被的最大特點是喬木幾乎全部為針葉樹，主要樹種如云杉、冷杉、松、落葉松等，但林中也常夾有樺樹、青楊等小葉樹。植株的樹冠都是尖塔狀或圓錐狀。由于林內(nèi)優(yōu)勢樹種不同，森林的外貌也不一樣。例如由云杉或冷杉組成的森林，樹的樹冠都是尖塔狀或圓錐狀，故林冠的截面呈鋸齒狀。如果是由松屬組成得森林、各種植株的樹冠都是近于圓形的樹冠，林冠的截面呈波浪狀。落葉松在冬季是落葉的，在冬季的林相很像夏綠闊葉林的景色。針葉林分布地區(qū)的土壤凍結(jié)期比較長，林下光線也不足，故林下草本植物稀少，松林下常有較多的苔蘚、地衣或蕨類等低等植物出現(xiàn)。（2）常綠闊葉林。常綠闊葉林主要分布在北半球亞熱帶大陸的

17、東南部，在我國主要分布于長江中下游一帶。多數(shù)樹種的葉面都比較大，呈橢圓形，適應(yīng)冬季干旱而不落葉，故稱常綠闊葉林。樹種主要有樟科植物，其次是山毛櫸科、木蘭科和山茶科植物。由于林下底層比較暖和，故林下草本和蕨類、蘚類都生長得非常茂盛。 （3）落葉闊葉林。落葉闊葉林主要分布于溫帶大陸西部，在我國主要分布在華北山地及山東、遼東半島。它適應(yīng)冬季嚴寒和干旱環(huán)境，故有落葉現(xiàn)象，而夏季因溫暖濕潤，枝葉生長特別茂盛。森林外貌樹冠整齊，上層喬木一般具有相同的高度，由于樹種單一，故層態(tài)也很分明，一般可分為喬木層、灌木層和草本層等幾個清楚的層次。主要樹種有櫟、槭、山毛櫸等。夏季因林冠茂密，故草本較少。 2灌木灌木屬于

18、較矮小的木本植物，大多數(shù)高度在3m以下，與喬木比較起來，樹干低矮且多彎曲，樹干多，葉形小而柔軟。旱生灌木較稀疏，若與森林共生，則更茂密。灌木還可以分為以下幾種類型：落葉鬧葉林型，寒冷干旱季節(jié)落葉；常綠闊葉林型，終年常綠，葉片較厚而硬；有刺型，植物具有刺；肉質(zhì)莖型，如仙人掌，具有肥厚的變態(tài)莖；半灌木型，莖和校都在寒冷干旱季節(jié)枯死；矮灌木型，屬于在地表附近分枝的低矮灌木，高度在25cm以下。3草本植物草本植物包括一年生或多年生的各種草類，其根葉的生長能力都較森林、灌叢差。草類植物的生長發(fā)育與草原氣候明顯適應(yīng)，發(fā)育茂盛期多在高溫多雨期。由于水熱條件的差異，還可根據(jù)其外貌劃分成草甸草原、干草原和荒漠草

19、原三種主要類型。它們的共同特點都是其上沒有或很少有樹木，但因種類繁多，有的草高，有的草矮，因而群落的層次也很多。草本植物在熱帶，特別是溫帶都有較大面積的分布，我國主要分布于內(nèi)蒙古、新疆以及青藏高原。第二節(jié) 植被分布的特征 氣候條件對植被產(chǎn)生直接影響，并通過土壤產(chǎn)生間接影響，因此一定的植被類型總是與一定的氣候相聯(lián)系。氣候要受地理緯度、距海洋遠近和海拔高度的影響，因而植被的分布就具有緯度地帶性、水平地帶性和垂直地帶性三個基本特征。 一、緯度地帶性北半球來說，由赤道至極地，水熱條件漸差，因此植被基本上呈東西展布，南北漸變的條帶狀分布。赤道地區(qū)為熱帶雨林，溫帶地區(qū)為闊葉林、針葉林和草原，至極地為無林帶

20、，只有苔原和極地荒漠；植被的緯度地帶性在我國東部林區(qū)也表現(xiàn)得很明顯。由南向北植被類型是：熱帶雨林，亞熱帶常綠闊葉林，溫帶落葉闊葉林，寒溫帶針葉林。二、水平地帶性由于各地距海洋的遠近不同，水熱條件相異也很大。例如我國從東南向西北延伸，依次出現(xiàn)三個植被類型，即森林、草原、荒漠。上述兩種情況都說明植被的分布在水平方向上是有規(guī)律可循的。三、垂直地帶性前已述即，山地溫度從下而上逐漸降低，海拔越高，溫度越低。降水在一定高度內(nèi)，由下而上有增加的趨勢，但超過某一限度，降水量又逐漸減少，或者以另一種降水形式出現(xiàn)。山地的光照和風的條件也隨海拔高度的變化而變化。由此，山地植被的分布類型隨著海拔的升高，依次出現(xiàn)不同的

21、植被帶，體現(xiàn)了垂直分布的規(guī)律。以四川峨嵋山為例，海拔800 m以下為闊葉林，8001500m為混交林，15002500 m為針葉林，2500 m以上為草類。再以安徽黃山為例，自下而上，500900 m為亞熱帶常綠闊葉林，9001300 m為亞熱帶常綠與落葉闊葉混交林帶，13001840 m為溫帶性落葉闊葉林帶。不同緯度起點的山地植被帶的多寡不同，緯度越低，山地海拔高度越大，垂直植被帶越多。例如臺南山地所處的緯度低，海拔高度又高，出現(xiàn)了五個垂直分帶，即：海拔高度小于500 m為熱帶雨林帶，5001500 m為亞熱帶常綠闊葉林帶，15003000 m為溫帶性落葉闊葉帶，30003500 m為溫帶針

22、葉林帶，大于3500 m為高山草原帶。圖14-3所示是高大的山體自山麓至山頂植物群落垂直分布的理想圖。 第三節(jié) 植被對徑流的影響 地表植被積極地影響水分循環(huán)，因而也影響地表徑流。植被特別是森林植被對徑流的影響主要是通過截留降水、下滲、蒸發(fā)和降水而進行的，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。一、林冠截流森林可以滯留降水，降落到其上面的雨水，一部分被林冠及枝干阻圖，只有一部分到達地面，從面減少了被面徑流。以四川西部高山林區(qū)為例，僅林冠的年截留量就可達年降水量的2030。被截留的這部分降水供植物根系吸收和葉面蒸發(fā)，不參加地表徑流。林冠截留量的大小取決于植物的種類、層次結(jié)構(gòu)、覆蓋度和降水強度等。例如耐陰性樹種，由

23、于林冠枝葉茂密，截留的降水要比陽性樹種為多。云杉林冠能截留總降雨量的30，松林為18，而樺木只有9。通常闊葉林比針葉林大，闊葉林能截留年降水量的45，而針葉林僅有2224。稠密的沼叢僅相當于森林年截留量的一半。草本群落截留能力最差。截留量的大小與植被的層次結(jié)構(gòu)有關(guān)，層次越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則所截留的降雨量越多。枝條分布形狀對截留降水也有影響，梳子狀分布的枝條和側(cè)枝向下的林木截留降水量最少，刷子狀分布的枝條和側(cè)枝向上斜的林木截留降水量較多。同一樹種，林木的葉片量在其天然發(fā)育過程中，隨著林齡增長而變化，從幼齡到中齡，隨著林齡的增高，葉片量相應(yīng)增加，林冠的截留降水量也隨之增加。當林分接近近熟林和成熟林

24、時，林分的葉片量逐漸減少，林木逐漸稀疏，其林冠截留降水量也隨之減少。林木從它的幼齡開始就具有明顯的截留降水作用。如7年生的刺槐林可以截留13.5的降水量，5年生的白榆、臭椿林分別可以截留15和7.4的降水量。林木達到中齡時，由于葉片量的迅速增加，達到最高值，其林冠的截留量也達到最大值。在同一林齡中，單層林的降水量少于復(fù)層林。150年生的純松林林冠可以截留20的降水，但是稠密的復(fù)層杉林則可達35。林冠枝葉濕潤狀況以及前次降水時間與截留率也有關(guān)系。前次降水時間越早，經(jīng)歷長時間蒸發(fā)后，在雨前的林冠越干燥，截留雨水的潛在能力越大；反之，與前次降水相隔時間越短，則林冠含有較多的未能蒸發(fā)的前次截留量，截留

25、雨水的潛在能力相對地就小了。 林冠截留量與林分的覆蓋度也有關(guān)系，覆蓋度越大，則其截留的降水量越大；反之，覆蓋度越小，則其截留的降水量就越小。此外，林冠截留降水量的大小還與降水強度有關(guān)，降水時間越短，降水強度越小截留的降水量百分比越高。一般說來，林冠截留量隨降水量的增加而增加，但是它們不是直線的相關(guān)關(guān)系，而是林冠截留量的百分比隨著降水量的增加而減少。因此，林冠的最小截留率出現(xiàn)在雨季，最大截留率出現(xiàn)在旱季。 例如，當降雨小于5mm時，云杉、冷杉林的林冠截留率為4355，而當降雨量大于15mm時，其林冠截留率不足20，但是，每一樹種的林冠對于降雨的截留都有一個極值，林冠截留量到達或接近此值后、若降水

26、量繼續(xù)增加，則林冠截留量不再繼續(xù)增加。一般來講，林冠截留量與降水強度成反比。陣性降水強度大，雨滴也大，林冠截留量較小，而毛毛細雨歷時較長，所截留的降水能均勻濕潤枝葉表面，截留的降水蒸發(fā)到大氣中的時間較長，因而增加了截留量。二、林下枯枝落葉層蓄水經(jīng)過林冠、下層草截留后落到地表的雨水，有一部分被林下枯枝落葉層截留吸收后，隨即蒸發(fā)到大氣中，這部分水量稱為林地枯枝落葉層截留量。林下枯枝落葉層可以保持水分和減少土壤中水分的蒸發(fā)。一般枯枝落葉層可貯留降水量的10左右。不同林分枯落物的持水量差異很大，林地枯枝落葉層的截留量除與枯落物的種類有關(guān)外，還與其厚度、干重、濕度及分解程度關(guān)系密切。此外，隨著林齡的增加

27、，枯枝落葉量相應(yīng)增加，其截留的降水量隨之增加?？葜β淙~層的截留量與降雨量和降雨強度關(guān)系也很密切。隨著降雨強度的增加，枯枝落葉層截留的百分比相應(yīng)減小。但是，枯枝落葉層的截留量是有一定限度的，一般在數(shù)毫米至十幾毫米，超過它的飽和值，枯枝落葉層不再吸收水分，開始在其底部出現(xiàn)滲水，滲水流入土中，又增加了土壤的水分含量。 三、林下土壤的蓄水土壤本身吸持的水量稱為土壤蓄水量，土壤能夠貯蓄的水分總量取決于土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和土層深度。一般來說，粗質(zhì)地的土壤蓄水量少，細質(zhì)地、結(jié)構(gòu)良好的土壤蓄水量多。林木根系的延伸，增加了土壤的孔隙度，有利于地表水的下滲。同時林下枯枝落葉層、生長層又可改變土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的孔隙

28、度和透水性。通常未受干擾的天然林比受破壞的林地土壤（如采伐跡地、放牧地、農(nóng)耕地等）的滲透率高。成熟林的土壤水分滲透率最高。林地還有很多昆蟲孔道，也能貯存一些降水。因此滲入土壤水分最多的時候，土壤蓄水量可達降水量的5070。土壤蓄水量取決于土壤非毛管孔隙度及土層厚度。在飽和土壤中，重力自由水在大孔隙中（土粒直徑110 mm）的暫時貯存稱為滯留貯存。這種貯存方式很重要，在大雨或暴雨時，它提供了應(yīng)急的水分貯存，并可延長時間，使水分在這個時間內(nèi)逐漸滲透到土壤的下層中，否則水分就會從土壤表層流走。當滯留貯存的容積足以容納暴雨和溶雪的水量時，地表徑流就不會發(fā)生，這些水將會補充地下水或以上壤徑流的形式流入河

29、道，增加枯水期的流量。 因此，我們可以得出以下結(jié)論：植被特別是森林植被對河川徑流具有調(diào)節(jié)功能，因為森林林冠能截留降水，林下枯枝落葉層能蓄水，減緩了地表徑流，從而降低了洪峰流量。必須指出，森林植被削減洪峰的作用是有條件的、不能簡單地絕對地認為森林能夠削減洪峰。在某種條件下，尚存在負效應(yīng)。例如，森林植被對多峰型連續(xù)洪水的第一次洪峰能起削減作用，而后一次洪峰流量會增加 。四、植被對河流泥沙的影響植被，特別是森林植被的林冠和林下枯枝落葉層，均是地表的保護層，它可以減緩阻止坡面徑流，減緩?fù)寥狼治g。同時森林土壤具有良好的結(jié)構(gòu)和較多的大孔隙，增加了下滲水分；植物根系在土壤中網(wǎng)狀交織，固結(jié)了土壤，減少了滑坡、

30、泥石流及坡積洪積物的沖蝕。這一切都增強了土壤抗侵蝕的能力，從而減緩了土壤侵蝕，減少了河流的含沙量。草原植被是以多年生者占優(yōu)勢，有機質(zhì)積累較多，使土壤具有良好的結(jié)構(gòu)，并使土壤在全年都有植物覆蓋，所以草原植被土壤抗侵蝕能力也較大，減少了水土流失，減少了河流的含沙量。黃河雖然含沙量很大，但在其上源，流域?qū)俨菰脖?，河水反而較清澈。采伐森林、減少森林覆蓋度不但影響著河流的流量，同時對河流含沙量也有明顯的影響。第四節(jié) 植被對環(huán)境的改造作用植被，特別是森林植被不僅能涵養(yǎng)水源，調(diào)節(jié)河川徑流，減少河流泥沙，而且還有諸多環(huán)境效益。一、森林能增加降水關(guān)于森林對降水的調(diào)節(jié)作用，到現(xiàn)在為止爭論尚多，觀點不一，但均不能

31、否認森林能增加水平降水這一事實。林區(qū)氣候較濕較涼，氣流產(chǎn)生渦漩，水汽易于上升凝結(jié)而產(chǎn)生降水。根據(jù)資料，森林能增加降水，自然植被的種類、覆蓋情況、葉子形狀等，對降水量多少的影響都很大，森林能增加降水的原因是林區(qū)的氣溫低、濕度較大，當氣流通過林區(qū)被迫抬升時，有利于水汽的凝結(jié)；林冠截留了降水，減少了地面徑流，使降水能緩慢地滲透到土壤中去，提高了土壤的含水量。同時由于植物個體多，可以從土壤中吸收水分，增加了水汽的蒸騰量；樹干枝葉截留的降水以及林下枯枝落葉層的蓄水又有相當一部分蒸發(fā)到大氣里去，所以大大增加了森林上空的水汽含量。林區(qū)濕度一般比無林區(qū)高1525，空氣容易飽和成雨，從而直接增加了河川徑流。此外

32、，近地表的氣流進入林區(qū)，與氣溫較低的林木枝葉接觸，氣流中所含水汽就凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài)，從面形成森林中的水平降水（霧、露水、霜、雨油、霧淞）。二、森林對空氣的凈化與對水質(zhì)的影響 工業(yè)生產(chǎn)，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)排故的汞、銅、砷、硒等，以及粉塵、二氧化硫、氟、一氧化碳、二氧化碳等會進人大氣，一旦這些污染物超過大氣的自凈能力，則使人類及其他生物深受其害。然而植被在它的新陳代謝中，可以吸收轉(zhuǎn)化這些有害成分。例如，植物在其生長中需要硫，森林就可以吸收大量的二氧化硫，從而降低了二氧化硫?qū)諝獾奈廴境潭取?綠色植物在光合作用過程中可以吸收二氧化碳，吐出氧氣。據(jù)測定，每公頃森林每天可以吸收二氧化碳1000 kg，放

33、出氧氣730kg。由此足見森林對空氣中的含氧量起著重要的調(diào)節(jié)作用。另外，林木枝葉對粉塵有一定的阻擋和吸附作用，1m2的榆樹葉一個晝夜可以吸附塵埃13g以上。綠化地區(qū)的空氣含少量在5、6月問比空曠地少2528，大面積林區(qū)比非林區(qū)空氣含塵量更少。森林植被分泌出的殺菌素還能殺死空氣中的細菌。據(jù)有關(guān)資料，林地空氣中細菌含量僅為無林區(qū)的1，鬧市區(qū)空氣中的細菌要比綠化區(qū)多7倍以上。由此可見，森林可以凈化空氣，所謂林區(qū)空氣好，就是這個意思。 由于降水對樹葉、枝條等塵埃物質(zhì)的淋洗，降水對樹葉中元素的淋溶，樹葉對降水中元素的吸收、吸附，以及降水對干枝的淋洗、淋溶等化學調(diào)節(jié)作用，已使降水所含化學元素發(fā)生了變化，故在森林集水區(qū)，降水通過林冠、樹干流下，然后由溪流流出時，已凈化了徑流，從而改善了水質(zhì)。 其次，當雨水進入林區(qū)后，通過枯枝落葉層和表層土壤的淋溶、截持、吸附，以及林木根系的吸收等的凈化和化學調(diào)節(jié)，然后以地表徑流形式流出林地，從而降低了徑流中各種化學元素的濃度，也改善了水質(zhì)。 再次，由于林區(qū)降雨對林木組