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「水土保持那些事儿」
知多少?
2021年4月20日,为了纪念一年一度的“世界地球日”,绿家园邀请到福建省水土保持专家林敬兰(自然名:Sunny)博士与大家聊一聊「水土保持那些事儿」。水土流失到底是什么?是什么造成的?又该如何防止这种现象的发生呢?……快来看看,你对水土保持知识知多少吧!
林敬兰 | Sunny水土保持专家
福建省水土保持试验站教授级高工
福建省水土保持学会秘书长
福建省绿家园环境友好中心专家顾问
新晋“自然教育”导师
水土流失是“头号环境问题”
1983年的长汀:水土流失问题严重
赤岭荒山,草木无收,雨水裹挟红土,在山岭间划出道道“伤痕”……谁能想象今天环境优美的福建长汀在上世纪80年代还是一片“山光、水浊、田瘦、人穷”的景象。
当Sunny为我们展示上述图片时,伙伴们都发出阵阵惊呼。大家都难以置信,原来植被覆盖率最高的“绿色大省”也曾经有如此严重的水土流失问题。事实上,随着人口的增加,水土资源开发利用程度加大,水土流失问题是我国多年来的“头号环境问题”。
知识
什么是水土流失?
如字面所言,水土流失就是水资源和土资源遭受破坏。通常是因为外力(风、水、冻、重力等)造成的。
注意:水土流失是自然界的正常现象,但人类活动对水土资源的不合理利用会加剧对自然的伤害,造成严重的后果。
水土流失的原因
“长汀县”的例子一下勾起了伙伴们的好奇心,大家不禁发出疑问:到底为什么会造成水土流失呢?
在Sunny的专业科普下,我们了解了原来自然界中对水土资源的影响因素包括了气候、地质、地形、土壤、植被五个方面。
气候、地质、地形是地球在千百万年的气候变化、地壳运动中形成的属性,人类很难将其改变。但土壤、植被是人类利用的重点。它们就好像地球的皮肤和衣服,对它们不合理的利用就会加剧对水土资源的破坏。
土壤
地球的皮肤
“事实上我们所需的88%的食物都来自土地。大家总认为水源是稀缺,不可再生的,但其实生成1cm厚的土壤需要120-400年……”,在Sunny的娓娓道来中,我们才知晓原来我们脚下的大地是如此珍贵的资源。
土壤也是脆弱的。风霜雨雪,气候交替都会对土造成一定程度的侵蚀。大家想必一定听过“水滴石穿”的故事,再坚硬的石头不断地遭受水的滴落也会被凿穿,更何况是土壤呢?
雨滴击溅
Sunny用专业知识向我们科普:雨滴落在干土上导致泥浆溅散开会造成泥土板结。
泥土板结
土地遭受雨水溅蚀后泥土结块变硬,导致土壤营养流失,土地肥力下降,农作物和植物生长受阻。
植被
地球的衣服
如果说土壤是地球的皮肤,那植被就好像衣服一样给大地披上一层最原始的保护。植被在水土保护过程是必不可少的存在。无论是植被的树冠、根茎还是落叶都能在防止水土流失中起到巨大的作用。
树冠:拦截雨滴
我们在上文提到了雨水对土地侵蚀造成的“板结”,植被的树冠就能很好帮助缓解这个问题。枝繁叶茂的树冠就像是一把大大的雨伞,帮助拦截雨水,预估大约15-40%的雨水可以直接被树冠截流。这减少对土地直接的冲击,降低对土壤的伤害。
枝叶:吸收雨水
通过枝叶茎干,大量雨水会被植物吸。吸收能力强的植被几乎可以吸收99%的降雨,其中5-10%会在植物内蒸发,50-80%会入渗土壤。这很好减少了落入地表的雨水总量,避免了雨水对地表物质的冲刷和侵蚀。
根茎:固结土壤
植物生于土,长于土。根茎是最直接与土壤接触的部分。植被细长的根茎互相缠绕,像密集交织的网络一样将土壤固结在一起,对松散的土体有很好的保护和凝结作用。这让土壤在风雨侵袭、水流冲刷等情况下不容易流失。
落叶:增加肥力
“落红不是无情物,化作春泥更护花”,这句诗词想必大家都耳熟能详。植被的落叶起到的就是“护花”的功效。大量的枯枝落叶进入土壤,增加土地表面营养物质的含量,加强土壤的肥力,更有利于生长出健康、性状优异的植被。良好的土壤功能促进植被的生长,对水土资源保护来说一种良性的循环。
树林:防止风害
除了雨水,大风也是造成土壤侵蚀的一大危害。风将表层土壤吹走,会造成土壤沙漠化,这时成片的树林植被就起到了降低风速,防止风害的作用。大面积的树林可以减少风的阻力,像一层屏障一样阻挡大风对裸露土壤的侵蚀,有些防风林甚至可以降低40-60%的风速和风力。
实验
植被在水土保持中的重要性
(图片来源于林敬兰博士)
Sunny为了向我们说明植被在水土保持中的的重要性,特意向我们展示了上图的「水土流失模拟小实验」。从图里我们可以清晰的观察到,左边没有植被保护的土壤在水流冲刷时更容易流失,水桶中水量更多且带有大量黄色沙土;右边种植了植被的土壤在水流冲击时能锁住更多水土成分。
实践
植被帮助作物增产
「果园生草」就是利用在果树间隙种草而达到防止水土流失的一种农业种植方法。但Sunny告诉我们,在推广实践工作中,这种方法还没有进行有效的科普,许多种植者依旧认为草会和树木抢夺养分,不种草对树木生长更有利。
短期来看,不种草的果树确实生长得更繁茂且产量更多,但是裸露在外的土壤没有植被的保护容易“板结”,经过几年的种植,土壤肥力和果子质量就会大大降低。
事实上,无需担心草会和树木争夺养分,二者的根系不在一个深度,草只能吸收浅层土壤的养分,并且在落败后能增加土壤中的营养成分,对土壤肥力有良好的改善作用。
福建省的水土保持工作
如今的长汀汀江国家湿地公园
从寸草不生到苍翠遍野,40年间长汀经历了非凡的改变。Sunny也向我们介绍了半个世纪以来,福建省在治理水土保持的道路上的的坚实成效。截止到2020年10月底,全省累计完成水土流失治理面积1244.93万亩,水土流失率从2015年的8.87%下降至2019年的7.75%。
问:福建是全国绿植覆盖率最高的省,为什么依旧要进行水土保持工作?
从了解到“长汀”的例子开始,这个问题就围绕在所有伙伴的心中。我们生活在全国绿植覆盖率之最的省份,但却没有发现水土正像时间一样在不知不觉中流逝。
Sunny告诉我们福建省的水土流失是由先天的环境脆弱和后天的人为活动共同造成的。“八山一水一分田”的福建以山地丘陵地貌为主,水力侵蚀力强,土质呈酸粘性且许多地方的土壤层很薄,仅20-30公分厚度。这从先天结构上就注定了福建省的水土资源容易流失。而生产建设、农业开发项目未采取有效的水土保持措施加剧了水土流失。Sunny提到,许多生长了几十年甚至上百年的原始植被含有丰富的营养,被人类砍伐后难以在短时间内生长出同样高质量的植被,这也使土质受到影响。
既然我省在水土保持方面获取的如此大的成效,那专家学者们又是如何在水土保持治理方面做出努力的?
正如Sunny告诉我们的,土壤和植被是最能被人类直接利用的自然因素。我们可以通过合理利用它们达到防止水土流失的效果。
工程措施
林草措施
耕作措施
专家们通过改造现有土地,比如开展梯田工程等办法,最大限度地防止水土流失,保证农作物的生长。同时,开展一系列造林种草行动,将植物残枝落叶覆盖土壤,增加土壤的营养。利用科学种植方法,最大程度增加植被的存活保育率。
修复我们的地球
Sunny的精彩分享让我们不再觉得“水土保持”是一个遥远而陌生的词汇。原来它不仅早已在我们身边显现,并且影响气候、农业生产等方方面面。几十年来,科学治理使水土保持取得了一定的成效。在此,我们感谢林敬兰(Sunny)老师、福建省水土保持学会以及行业内的诸位专家学者为保护水土资源做出的不懈努力。感谢所有线上、线下参与聆听互动的伙伴们!
“水是生命之源,土是万物之本”。水土流失就是生存条件的流失。绿家园也在此呼吁所有朋友关爱地球,关爱我们的生存家园,力所能及节约用水,呵护植被,珍惜土壤。这些您在日常生活中的微小行动却对“修复地球”意义重大。
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