水源涵養(yǎng)林

森林的形成、發(fā)展和衰退與水分循環(huán)有著密切的關(guān)系。森林既是水分的消耗者，又起著林地水分再分配、調(diào)節(jié)、儲(chǔ)蓄和改變水分循環(huán)系統(tǒng)的作用 。

調(diào)節(jié)坡面徑流

調(diào)節(jié)坡面徑流，削減河川汛期徑流量。一般在降雨強(qiáng)度超過土壤滲透速度時(shí)，即使土壤未達(dá)飽和狀態(tài)，也會(huì)因降雨來不及滲透而產(chǎn)生超滲坡面徑流；而當(dāng)土壤達(dá)到飽和狀態(tài)后，其滲透速度降低，即使降雨強(qiáng)度不大，也會(huì)形成坡面徑流，稱過飽和坡面徑流。但森林土壤則因具有良好的結(jié)構(gòu)和植物腐根造成的孔洞，滲透快、蓄水量大，一般不會(huì)產(chǎn)生上述兩種徑流；即使在特大暴雨情況下形成坡面徑流，其流速也比無林地大大降低。在積雪地區(qū)，因森林土壤凍結(jié)深度較小,林內(nèi)融雪期較長(zhǎng),在林內(nèi)因融雪形成的坡面徑流也減小。森林對(duì)坡面徑流的良好調(diào)節(jié)作用，可使河川汛期徑流量和洪峰起伏量減小，從而減免洪水災(zāi)害。

調(diào)節(jié)地下徑流

調(diào)節(jié)地下徑流，增加河川枯水期徑流量。中國受亞洲太平洋季風(fēng)影響,雨季和旱季降水量十分懸殊,因而河川徑流有明顯的豐水期和枯水期。但在森林覆被率較高的流域，豐水期徑流量占30～50%，枯水期徑流量也可占到20%左右。森林增加河川枯水期徑流量的主要原因是把大量降水滲透到土壤層或巖層中并形成地下徑流。在一般情況下,坡面徑流只要幾十分鐘至幾小時(shí)即可進(jìn)入河川,而地下徑流則需要幾天、幾十天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間緩緩進(jìn)入河川，因此可使河川徑流量在年內(nèi)分配比較均勻。提高了水資源利用系數(shù)。

水土保持功能

水源林可調(diào)節(jié)坡面徑流，削減河川汛期徑流量。

一般在降雨強(qiáng)度超過土壤滲透速度時(shí)，即使土壤未達(dá)飽和狀態(tài)，也會(huì)因降雨來不及滲透而產(chǎn)生超滲坡面徑流；而當(dāng)土壤達(dá)到飽和狀態(tài)后，其滲透速度降低，即使降雨強(qiáng)度不大，也會(huì)形成坡面徑流，稱過飽和坡面徑流。但森林土壤則因具有良好的結(jié)構(gòu)和植物腐根造成的孔洞，滲透快、蓄水量大，一般不會(huì)產(chǎn)生上述兩種徑流；即使在特大暴雨情況下形成坡面徑流，其流速也比無林地大大降低。在積雪地區(qū)，因森林土壤凍結(jié)深度較小，林內(nèi)融雪期較長(zhǎng)，在林內(nèi)因融雪形成的坡面徑流也減小。森林對(duì)坡面徑流的良好調(diào)節(jié)作用，可使河川汛期徑流量和洪峰起伏量減小，從而減免洪水災(zāi)害。結(jié)構(gòu)良好的森林植被可以減少水土流失量90%以上。

滯洪和蓄洪功能

河川徑流中泥沙含量的多少與水土流失相關(guān)。水源林一方面對(duì)坡面徑流具有分散、阻滯和過濾等作用；另一方面其龐大的根系層對(duì)土壤有網(wǎng)結(jié)、固持作用。在合理布局情況下，還能吸收由林外進(jìn)入林內(nèi)的坡面徑流并把泥沙沉積在林區(qū)。

降水時(shí)，由于林冠層、枯枝落葉層和森林土壤的生物物理作用，對(duì)雨水截留、吸持滲人、蒸發(fā)，減小了地表徑流量和徑流速度，增加了土壤攔蓄量，將地表徑流轉(zhuǎn)化為地下徑流，從而起到了滯洪和減少洪峰流量的作用。

枯水期的水源調(diào)節(jié)功能

中國受亞洲太平洋季風(fēng)影響，雨季和旱季降水量十分懸殊，因而河川徑流有明顯的豐水期和枯水期。但在森林覆被率較高的流域，豐水期徑流量占30～50%，枯水期徑流量也可占到20%左右。森林能涵養(yǎng)水源主要表現(xiàn)在對(duì)水的截留、吸收和下滲，在時(shí)空上對(duì)降水進(jìn)行再分配，減少無效水，增加有效水。水源涵養(yǎng)林的土壤吸收林內(nèi)降水并加以貯存，對(duì)河川水量補(bǔ)給起積極的調(diào)節(jié)作用。隨著森林覆蓋率的增加，減少了地表徑流，增加了地下徑流，使得河川在枯水期也不斷有補(bǔ)給水源，增加了干旱季節(jié)河流的流量，使河水流量保持相對(duì)穩(wěn)定。森林凋落物的腐爛分解，改善了林地土壤的透水通氣狀況。因而，森林土壤具有較強(qiáng)的水分滲透力。有林地的地下徑流一般比裸露地的大 。

改善和凈化水質(zhì)

造成水體污染的因素主要是非點(diǎn)源污染，即在降水徑流的淋洗和沖刷下，泥沙與其所攜帶的有害物質(zhì)隨徑流遷移到水庫、湖泊或江河，導(dǎo)致水質(zhì)渾濁惡化。水源涵養(yǎng)林能有效地防止水資源的物理、化學(xué)和生物的污染，減少進(jìn)入水體的泥沙。降水通過林冠沿樹干流下時(shí)，林冠下的枯枝落葉層對(duì)水中的污染物進(jìn)行過濾、凈化，所以最后由河溪流出的水的化學(xué)成分發(fā)生了變化。

調(diào)節(jié)氣候

森林通過光合作用可吸收二氧化碳，釋放氧氣，同時(shí)吸收有害氣體及滯塵，起到清潔空氣的作用。森林植物釋放的氧氣量比其他植物高9~14倍，占全球總量的54%，同時(shí)通過光合作用貯存了大量的碳源，故森林在地球大氣平衡中的地位相當(dāng)重要。林木通過抗御大風(fēng)可以減風(fēng)消災(zāi)。另一方面森林對(duì)降水也有一定的影響。多數(shù)研究者認(rèn)為森林有增水的效果。森林增水是由于造林后改變了下墊面狀況，從而使近地面的小氣候變化而引起的 。

保護(hù)野生動(dòng)物

由于水源涵養(yǎng)林給生物種群創(chuàng)造了生活和繁衍的條件，使種類繁多的野生動(dòng)物得以生存，所以水源涵養(yǎng)林本身也是動(dòng)物的良好棲息地。

包括樹種選擇、林地配置、經(jīng)營管理等內(nèi)容。

①樹種選擇和混交

在適地適樹原則指導(dǎo)下，水源涵養(yǎng)林的造林樹種應(yīng)具備根量多、根域廣、林冠層郁閉度高（復(fù)層林比單層林好）、林內(nèi)枯枝落葉豐富等特點(diǎn)。因此，最好營造針闊混交林，其中除主要樹種外，要考慮合適的伴生樹種和灌木，以形成混交復(fù)層林結(jié)構(gòu)。同時(shí)選擇一定比例深根性樹種，加強(qiáng)土壤固持能力。在立地條件差的地方、可考慮以對(duì)土壤具有改良作用的豆科樹種作先鋒樹種；在條件好的地方，則要用速生樹種作為主要造林樹種。

②林地配置與整地方法

在不同氣候條件下取不同的配置方法。在降水量多、洪水為害大的河流上游，宜在整個(gè)水源地區(qū)全面營造水源林。在因融雪造成洪水災(zāi)害的水源地區(qū)，水源林只宜在分水嶺和山坡上部配置，使山坡下半部處于裸露狀態(tài)，這樣春天下半部的雪首先融化流走，上半部林內(nèi)積雪再融化就不致造成洪災(zāi)。為了增加整個(gè)流域的水資源總量，一般不在干旱半干旱地區(qū)的坡腳和溝谷中造林，因?yàn)檫@些部位的森林能把匯集到溝谷中的水分重新蒸騰到大氣中去，減少徑流量。總之，水源涵養(yǎng)林要因時(shí)、因地、因害設(shè)置。水源林的造林整地方法與其他林種無重大區(qū)別。在中國南方低山丘陵區(qū)降雨量大,要在造林整地時(shí)采用竹節(jié)溝整地造林;西北黃土區(qū)降雨量少，一般用反坡梯田（見梯田）整地造林；華北石山區(qū)采用“水平條"整地造林 。在有條件的水源地區(qū)，也可采用封山育林或飛機(jī)播種造林等方式。

③經(jīng)營管理

水源林在幼林階段要特別注意封禁，保護(hù)好林內(nèi)死地被物層，以促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)和改善表層土壤結(jié)構(gòu)，利于微生物、土壤動(dòng)物（如蚯蚓）的繁殖，盡快發(fā)揮森林的水源涵養(yǎng)作用。當(dāng)水源林達(dá)到成熟年齡后，要嚴(yán)禁大面積皆伐，一般應(yīng)進(jìn)行弱度擇伐。重要水源區(qū)要禁止任何方式的采伐。

水源涵養(yǎng)林，用于控制河流源頭水土流失 ，調(diào)節(jié)洪水枯水流量，具有良好的林分結(jié)構(gòu)和林下地被物層的天然林和人工林。水源涵養(yǎng)林通過對(duì)降水的吸收調(diào)節(jié)等作用，變地表徑流為壤中流和地下徑流，起到顯著的水源涵養(yǎng)作用。為了更好地發(fā)揮這種功能，流域內(nèi)森林需均勻分布，合理配置，并達(dá)到一定的森林覆蓋率和采用合理的經(jīng)營管理技術(shù)措施。

本書針對(duì)我國華北、西北和東北(“三北”)地區(qū)水資源缺乏和水源涵養(yǎng)林功能低下的關(guān)鍵問題以及國家林業(yè)生態(tài)工程和水源涵養(yǎng)林建設(shè)中急需解決的植被恢復(fù)、結(jié)構(gòu)調(diào)控、植被配置等關(guān)鍵技術(shù)，在全面分析“三北”地區(qū)水源保護(hù)和生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)基礎(chǔ)之上，從水源涵養(yǎng)林型植被定向恢復(fù)、低功能人工水源涵養(yǎng)林結(jié)構(gòu)定向調(diào)控、小流域凈水調(diào)水功能導(dǎo)向型水源涵養(yǎng)林配置 3方面開展了系統(tǒng)的技術(shù)研究，并集成水源涵養(yǎng)林構(gòu)建技術(shù)體系建立了完善試驗(yàn)示范區(qū)，旨在提高“三北 ”水源區(qū)水源涵養(yǎng)林生態(tài)服務(wù)功能，保障水資源生態(tài)安全。

本書可供林學(xué)、水土保持學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理科學(xué)等專業(yè)的研究、管理人員及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

2011年7月19日，《水源涵養(yǎng)林建設(shè)規(guī)范》發(fā)布。

2011年12月1日，《水源涵養(yǎng)林建設(shè)規(guī)范》實(shí)施。

主要起草單位 ：國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院 、中南林業(yè)科技大學(xué) 、北京林業(yè)大學(xué) 、華南林業(yè)大學(xué)等 。

主要起草人 ：唐小平 、王瑞輝 、馬履一 、王志臣等 。 2100433B