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森林生态系统退化的主要危害

发布时间:2014-08-28

 1、侵蚀土壤,毁坏农业生态条件。

  森林植被在雨季可以拦截降雨,保持叶表面上以及枯枝落叶层中、土壤里及生命组织中的大部分水分,从而减少地表径流。特别是森林的枯枝落叶层可在土壤及面形成一个保护层,保持土壤结构的稳定性,消除雨水的侵蚀作用;而且通过增加地面的粗糙度,过滤、阻断和减缓地表径流;枯枝落叶层可增加土壤的有机物含量,改善土壤的结构和肥力,提高持水能力。同时, 森林可以增加地下径流,延长河川径流在干燥季节的持续时间。而采伐减少了林地凋落物的数量,使森林的蓄水能力降低、涵养水源功能减弱。如蒙古栎林地凋落物量6.29t/h㎡,疏伐后为5.82t/h㎡,皆伐2.73t/h㎡,最大持水量由原林分的21. 96 t/h㎡.降至疏伐后的18. 97t/h㎡皆伐迹地只剩下8.9t/h㎡。森林采伐后迹地裸露,土壤水分蒸发量增大,土壤含水率下降。 采伐强度愈大,土壤含水量愈低,如冷杉林内土壤蒸发量为74.8mm,迹地增至190.8mm,为林地的2倍以上。在黄土高原,森林植被退化使得坡面裸露、溯源侵蚀剧烈,某些地区一次暴雨可使沟头前进80m以上,造成土地资源可利用率大幅度降低。素称“甘肃粮仓”的董志塬,由于水土流失对塬面的蚕食,自唐代至今的一千三百余年,塬面东西宽由34 km减少为18km, 最窄处不足1km,塬面面积缩小到不及原来的三分之一。

  森林植被通过改善土壤的化学、物理和生物结构,从而提高土壤的肥力。 此外,森林可以使空气中的部分元素转移到土壤中,比如固氮作用。陕西省的一项研究表明,平均每年每公顷森林枯枝落叶层的腐烂吋以使3 990kg 的硝酸盐返回到土壤中。据估计,森林每年每公顷可固氮5〜10kg。但当森林生态系统遭到损害、发生退化后,在水蚀发生时,首先带走土壤中的细粒物质及富集于细粒物质上的肥力,造成土壤粗化(沙砾化)、薄层化,肥力下降,作物产量降低,进而粗粒物质也被侵蚀而基岩裸露,完全丧失农业生产能力。中国科学院华南热带生物资源综合考察队的土壤调查表明,1957— 1960年间,广西中等肥力以上的土壤面积占67%,低等肥力的33%;1985 年再次调查,中等肥力以上的土壤面积已下降到60%,而低等肥力和有各种障碍因素的土壤面积上升到40%。水土流失对土壤和土地资源的破坏,是造成土壤养分衰减的主要途径,已直接影响到农业的可持续发展。

  森林具有巨大的水土保持功能。据研究,林地土地只要1cm厚的枯枝落叶层,就可以使泥沙流失量减少水土流失可淤积江河湖沼和水利工程,影响农业灌溉利用,加剧洪水威胁和灾害。以仏江为例,近年来,长江上游森林的大量砍伐造成了严重的水土流失,使长江干流和支流岷江的含沙量增加。沙砾沉积在河床、沟渠、水库、支流、中小河道中,降低了这些设施的储水能力,使干旱、洪水的发生更加频繁,对治水、灌溉、供水等构成极大威胁。

  2、引起农田荒漠化和沙化,使作物减产。

  在干旱和半干旱地区,风沙危害是影响农业生产力的一个重要因素。森林的防风固沙作用主要表现在防护林网的作用上,通过林带降低风速和改变风向,从而实现防止和减轻风沙危害的效益。一条疏透结枸的防护林带,迎风面防风范围可达林带高度的5倍,背风面可达林带高度的30倍,在防风范围内,风速降低20%〜50%。防护林可显著地减少流沙量,且防护林后的沉降物中,直径很小的沙粉和黏土占较大的比例,从而提髙了被保护土壤的抗风能力。如果林带和林网配置合理,可起到增加产量、防风固沙、抵御沙尘暴、降低风灾等作用。实验表明,在干旱和半干旱地区,农田防护林可增产10%〜30%,在 湿润地区可增产5%〜10%。

  3、改善区域农田小气候的能力下阵。

  森林可在夏季降低局地温度而在冬季增加局地温度,可有效降低年平均温度、缩小年温差和日温差,减缓温度变化。而森林的退化导致农田系统温度升高、温差增大、土壤蒸发强烈。据测定,缺乏森林保护的裸地表蒸发比林内的地表蒸发显著增大,约是林地的1.2〜2.5倍。这对于农田来说,无疑增加了其土壤水分的损失量,土壤水分的大量损失使农田更易发生旱灾和风蚀。对于内陆或平原区的灌溉农田,因蒸发强烈,盐分向地表聚积,还会诱发农田盐渍化的发生。

  此外,防护林体系的缺失或退化导致的农田温度升高,还会使土壤有机质的微生物分解加快,造成地力下降;而且温度增高会增加养分的释放量, 缩短肥力有效期。这将增加农田的施肥量,从而增加农民负担。温度升高还有利于病虫鼠害的繁衍和杂草的蔓延,导致作物病虫害交叉感染及农药用量增加,引起作物减产和种植成本增高。

  森林可以通过减弱风力来减少临近农田的水分蒸发量,增加空气的相对湿度,一般情况下,林内相对湿度可髙出林外10%〜26%,有时甚至高出40%。同时森林蒸腾作用可促进水分微循环,且大部分的林冠截留降水被蒸发返回大气,以较缓慢的过程参与大气循环,这对加湿森林附近的空气、改善小气候、增加局地降雨量、创造舒适的环境起到重要作用。森林退化和地表裸露使水源涵养条件恶化,加大了水分蒸发强度,加快了水分转换和循环过程,缩短了水分在区内的滞留时间。据新疆林业科学研究所多年观测,新疆吐鲁番县旷野无林网防护农田的风速较林网防护下的农田平均高160%,夏季温度高0.2℃,空气湿度低3%〜14%,水面蒸发高10%〜40%。在农业措施基本相同的条件下,小麦单产下降500〜915kg/h㎡。

  4、 防治风灾危害的能力下降。

  沙尘暴、干热风、风灾是影晌农业生产稳定的主要自然灾害之一。特别是沙尘暴,它常常造成风蚀表土、沙打沙割、沙埋沙压,甚至于毁种等,是我国最主要、最普遍的危害形式。干热风和大风也会造成作物减产,主要以 “三北”地区及沿海地区较多。农田防护林带、林网可以有效地防治这些自然灾害,保护庄稼免遭风的破坏;但林带、林网的缺失或退化,则会导致森林降低风速的功能下降,风农增加,防灾能力下降,致使作物减产。

  对于近海岸的农田系统来说,红树林和沿岸的森林、灌木等有助于降低严重风暴的风速和破坏力,发挥抗御台风、暴风雨和海潮侵蚀农田及固定流 沙、防止沙土不被风吹到附近的农业区等作用。此外,红树林能栏截泥沙, 将其固定在根系里,从而形成新的冲积地,便于发展农田或鱼池。而海防林、 红树林及灌木的退化,则会导致其防风灾能力下降,引起农田风蚀、沙埋、 海侵等发生,影响农田生态系统的正常功能。

  5、控制农田生物灾害的能力下降。

  中国的病、虫、草、鼠等生物灾害种类繁多,给农林牧业带来東大损失, 这些灾害是生态系统简单化和外来物种入侵的结果。健康的森林生态系统拥有多种多样的小气候和物种(包括各种大敌),丰富的生物多样性可为附近的作物提供保护。任何一种害虫数量的增加,通常都会从健康的森林生态系统中招来大敌。如果森林生态系统退化或遭到破坏,天敌的多样性和数量会大大减少,而且森林植被破坏后,还会形成适宜于害虫滋生的生境。例如裸露的滩地适于东亚飞蝗产卵,从而形成虫源地,引发蝗灾。在海南、广西等地, 许多林区边缘地带盲目地毁林开垦,破坏植被,人为引发了蝗灾。而且森林生态系统退化本身也增加了有害生物的数量和种类,在大量施用农药后可导致天敌数量缩减,从而影响周围的农田生态系统。据报道,全国每年生物灾害带来的损失占粮食产量的10%〜15%,棉花产量的15%〜20%,水果蔬菜产量的20%〜30%,折合经济损失达数百亿元。

  6、保护野生作物资源多样性的功能下降。

中国丰富的植物多样性在相当程度上依赖于森林生态系统及其生态功能。 而森林砍伐、生态系统的退化不仅减少了这些原材料的收获量,影响从事农业生产的物质资料,而且由于森林生态系统的退化可造成相当的物种绝火, 使其遗传多样性丧失。野生植物的遗传多样性可能具有抗病基因或者能够有选择地与家养品种杂交,形成诸多新品种。如中国利用丰富的野生亲缘植物, 在1949- 1992年培育了41种作物的五千多个新品种,为中国农业的高产量、 高等级和高效生产作出了巨大贡献。但目前有数量众多的具有遗传多样性的潜在野生物种资源处于濒危状态或已绝灭,主要缘于森林生态系统的退化和植被的破坏。