森林的作用 在北京大暴雨中“凸顯”

來源:不詳 發布時間:2012年07月30日 瀏覽次數:
中國綠色時報7月30日報道(記者  梅青  通訊員  陳列) 7月21日的北京大暴雨剛剛過去,但這次特大暴雨引發的城市傷痛卻難以像猛烈來襲的暴雨一樣迅速退去。
  據官方最新統計,這場61年來遭遇的最強暴雨導致北京受災麵積1.6萬平方公裏、190萬人受災,造成直接經濟損失高達116.4億,致77人死亡。
  隨著災情的逐漸明晰,人們痛定思痛:為什麼北京這座龐大都市在大自然麵前如此脆弱?有沒有更好的辦法監測雨情、減緩災情?
  在不斷反思的同時,一份來自基層的觀測報告給人們帶來了安慰。這份報告顯示,森林對於製衡易怒的大自然的作用很“光鮮”。
  這份報告來自於國家林業局首都圈森林生態係統定位觀測研究站。
  7月21日午後至22日淩晨北京發生特大暴雨時,首都圈生態站的全程自動觀測係統像往常一樣安靜地記錄著水文、土壤、氣象、生物等生態因子實時數據。人們並不知道,這段時間取得的珍貴的第一手資料卻成為驗證森林對於暴雨洪災的消減作用的最鮮活的證據,留下了森林調節自然、減緩災害、庇護人類的有益啟示。
  據首都圈生態站站長、北京林業大學餘新曉教授介紹,暴雨尤其是特大暴雨,由於雨量和降雨強度大,常引發滑坡、泥石流等,形成一定的危害。而森林植被對暴雨侵蝕能夠起到良好的減災和生態調控作用,對於確保經濟社會安全、宜居環境保護具有非常重要的意義。
  北京“7·21”特大暴雨降雨總量之多曆史罕見。全市平均降雨量170毫米,城區平均降雨量 225毫米,為新中國成立以來北京市最大的一次降雨過程,降雨量在100毫米以上的麵積占全市的 86%以上;局部降雨強度之大近500年一遇,全市最大降雨點房山區河北鎮為460毫米;局部洪水之巨更是曆史罕見,拒馬河最大流量達每秒2500立方米,北運河最大流量達每秒1700立方米。造成部分山區丘陵地帶形成山洪和泥石流爆發。大石河和拒馬河洪水暴發,引發新的次生災害,破壞力疊加,對基礎設施破壞明顯,極大地威脅著人民群眾的生命財產安全。
  國家林業局科技司負責人告訴記者,首都圈生態站是國家林業局森林生態係統定位觀測研究站網(CFERN)的台站之一。國家林業局高度重視生態站建設,已在全國森林、濕地和荒漠三大生態係統的典型區域建設生態站100個,初步形成了覆蓋全國主要生態區的生態站網觀測體係。這個觀測體係經過多年建設,正在逐步發揮著不可替代的突出作用。
  據了解,首都圈生態站重點承擔著監測首都林業生態防護效能、都市重要水源區水源保護功能和都市生態與環境變化等特色功能的任務。首都圈生態站采取“一站多點”式布局,在北京市共布設1個主站和5個觀測點。“7·21”特大暴雨,首都圈生態站依托現有儀器設備、固定樣地等,監測森林植被對暴雨侵蝕發揮了良好的減災作用和生態調控功能,具體表現為5個“給力”:
  給力一:林冠截留,降低災害發生可能性。
  數據表明,首都圈生態站主站降雨達164.4毫米,累計降雨時間達14小時,降雨強度亦達特大暴雨級別。然而,未有明顯的水土流失、泥石流和山洪等災害現象,其中,林冠截留發揮了重要作用。觀測數據表明,側柏、栓皮櫟、油鬆、刺槐等典型森林植被的林內降雨率為62.44%-71.52%,而截留率達25.87%-35.82%,有效地降低了地表徑流和山洪暴發的可能性。另外,林內降雨在開始時間上要晚於林外降雨,延滯的時間在21分鍾左右,延滯並降低了降雨對地麵的侵蝕強度;同時,減少了單位水體的雨滴動能,降低了水土流失、泥石流等災害發生的可能性。
  給力二:枯落物截持,發揮生態調水作用。
  枯枝落葉層主要是指覆蓋在林地土壤表麵未分解、半分解的地被覆蓋物層。在“7·21”特大暴雨中,林地枯落物在調節徑流和蓄水減沙方麵發揮了重要的作用,枯落物覆蓋時產流時間和裸地相比,比裸地滯後2-5倍,阻延徑流速率為裸地的20%-55%。另外,枯落物對產沙量的調節作用非常明顯,枯落物的覆蓋使產沙量減少了97%-98%,不論是枯落物對降雨的有效攔蓄,還是對徑流的阻滯作用,最終都表現在對林地的減流減沙方麵,從而有力地說明:在水土保持過程中,枯落物發揮了巨大的作用,防止了大量的水土流失,起到了有效的生態調控功能。
  給力三:土壤層蓄納,發揮水源涵養功能。
  在生態係統不同界麵的水分傳輸中,土壤層通過入滲、蓄納等作用,對降水資源分配格局產生的影響最為明顯。在“7·21”特大暴雨中,林地土壤發揮了重要的生態調控功能。根據實測數據,林地各土壤層土壤含水量驟增並迅速達到穩滲速率,不僅增加了森林中土壤的蓄水量,同時,減少了地表徑流、降低了水土流失發生的可能性。林地土壤層0-60cm間的平均含水量由降雨前的13.3%驟增至降雨後的24.1%,土壤儲水量也由降雨前的11.97毫米增加至21.69毫米 ,表現出良好的水源涵養和綠色水庫調蓄功能。
  給力四:植被蒸騰,提高森林持水能力。
  植物生長過程必然伴隨著蒸騰作用的發揮,即植物體內的水分以氣體狀態向外界散失的過程。根據實測數據,在“7·21”特大暴雨期間,喬木層單株的平均蒸騰量維持在每分鍾14.4 毫升,灌木層單叢的平均蒸騰量也達到了每分鍾0.13毫升,對於緩解短時間的降雨輸入對土壤層含水量帶來的驟增情況起到了有效的調節作用。
  給力五:徑流調節,發揮防災減災作用。
  經過林冠截留、枯落物截持、土壤入滲、植被蒸騰4個生態水文過程後,暴雨雨量和降雨強度被消減,地表徑流已處於很小的狀態,不易造成災害或減緩山洪等災害現象。據首都圈生態站水量平衡場的實測數據,林地的平均徑流深僅為0.97毫米,遠遠低於本次降雨總量的164.4 毫米,表明降雨量的絕大部分被森林生態係統滯留,其所攔蓄的徑流一部分以壤中流的形式在土壤表層包氣帶中側向流出,另一部分則以垂直入滲的形式補給深層地下水,進一步印證了森林生態係統良好的徑流調節作用。
  有關專家認為,這次觀測研究成果再次驗證了森林對於洪災的消減和緩衝作用,這是用數據說話、用事實證明、科學宣傳森林功能和作用的一個強有力的例證,也再次體現了生態站在提供科學數據、反映林業成效方麵不可替代的重要作用。特別是通過彙總分析這次觀測數據,可以得出幾點結論:一是森林的林冠截留延滯並降低了降雨對地麵的侵蝕強度,減少了水土流失、泥石流等災害發生的可能性;二是林地土壤發揮了重要的生態調控作用,具有良好的水源涵養和綠色水庫調蓄功能;三是森林植被的徑流調節消減了雨量和雨強,顯著減輕了暴雨災害的危害性。
  有關專家建議,人們應高度重視森林在北京“7·21”特大暴雨中顯現出的這些重要作用。它說明經濟社會的發展離不開林業生態建設的保障作用。確保城市,特別是大中型城市的生態安全,必須大力植樹造林,推進森林城市建設,這對於綜合應對暴雨等災害性天氣具有十分重要的現實意義和長遠的指導意義。