加強林業(yè)建設(shè)是遏制生態(tài)災(zāi)害的根本途徑
——舟曲特大泥石流災(zāi)害與森林植被情況調(diào)查
國家林業(yè)局舟曲特大泥石流調(diào)研組
自然災(zāi)害年年有,但有些災(zāi)害與林業(yè)密切相關(guān),與林業(yè)發(fā)展的快慢、好壞緊緊相連。
2010年8月8日,甘肅舟曲暴發(fā)特大山洪泥石流,造成巨大生命及財產(chǎn)損失。那么,特大山洪泥石流發(fā)生與森林植被變化和生態(tài)環(huán)境有何關(guān)系?森林植被變化對削減泥石流災(zāi)害的影響有多大?森林植被在預(yù)防泥石流發(fā)生、減輕泥石流災(zāi)害方面的作用機理是什么?帶著這些問題,我們對舟曲泥石流與森林植被變化問題做了調(diào)研,結(jié)論是:森林植被憑借龐大的林冠、深厚的枯枝落葉層和發(fā)達的根系,具有涵養(yǎng)水源、減少地表徑流、延緩產(chǎn)流和削減洪峰的作用,同時,具有錨固土體、增強土體穩(wěn)定性,蓄水保土,減輕地表侵蝕的作用。
一、舟曲特大泥石流暴發(fā)原因
經(jīng)國土、水利、林業(yè)等部門專家初步認定和本次實地調(diào)研了解,導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的原因主要有三個方面:
一是特殊地質(zhì)地貌原因。舟曲位于西秦嶺構(gòu)造帶西延部分,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂發(fā)育,褶曲強烈,巖體極為松動破碎,是滑坡、泥石流和地震三大地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地區(qū)。同時2008年汶川大地震又進一步導(dǎo)致舟曲境內(nèi)山體松動、極易垮塌,為形成泥石流提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。
二是極端氣象原因。8月8日凌晨舟曲縣城東北山區(qū)突降特大暴雨,是當(dāng)?shù)赜杏涗浺詠碜畲髲娊涤?,形成很強沖刷能力的山洪,為泥石流形成提供了巨大動力支撐,沖蝕溝道松散堆積物,發(fā)生罕見泥石流。
三是森林植被覆蓋率低。據(jù)統(tǒng)計,從1952年到1998年,舟曲累計采伐森林120萬畝,消耗森林蓄積量1000萬立方米。目前坡度平緩處的云杉、冷杉被大面積皆伐,森林植被線較50年代退縮了20-30公里。目前,舟曲縣森林資源基本枯竭,植被稀疏且分布不均,喪失了森林植被對降雨的緩沖能力,喪失了根系固持土壤能力,喪失了對降雨徑流的調(diào)節(jié)(延緩產(chǎn)流、削減洪峰)能力。
二、森林植被對泥石流的削減作用明顯
一是森林的枯枝落葉層具有極強的吸水能力??葜β淙~層通常可以吸收自身重量2-4倍的水分,最大持水率平均為309.54%,可將吸收的水分逐漸轉(zhuǎn)至土壤,且可過濾徑流中的泥沙和其他雜質(zhì)。因此,森林枯枝落葉層通過對地表徑流的滯緩、過濾和分散作用,可減輕地表徑流對表土的沖刷和侵蝕強度,能防止各種面蝕及溝蝕的進一步發(fā)展。
二是森林土壤具有良好的結(jié)構(gòu)以及較高的水分滲透性。森林土壤的穩(wěn)定入滲率通常是農(nóng)耕地的3-12倍,可使地表徑流最大限度的轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵聫搅?,盡可能減少地表徑流量及其流速。據(jù)研究,在150-170年生的苔蘚云杉林中,森林土壤的水流速度僅為82.4毫米/分。按500米長的坡面(20°)計算,從分水嶺開始流到坡腳需要6天時間。可見當(dāng)?shù)乇韽搅髁髁恳欢〞r,枯落物的阻延徑流作用使地表徑流減小,其沖刷作用也必然會隨之降低。
三是森林的林冠層能有效消減降雨總動能。森林植被的林冠層能夠攔截部分降水量,減少地表徑流量,防止地表土壤被侵蝕。
四是森林植被的根系可增強土壤的抗沖刷強度。森林植物,尤其是樹木的根系,像網(wǎng)狀般交織,能固結(jié)土壤,防止滑落面的形成,加固斜坡和固定陡坡,極大地增強了土壤的抗蝕強度,減少滑坡、泥石流和山洪的發(fā)生。據(jù)研究,在成熟林中樹木各徑級根系總長度在土中的密度可達每公頃數(shù)千至上萬公里,干重可達每公頃數(shù)噸至20噸,可見林木具有提高土體抗剪強度,增強土體抗沖刷能力的巨大作用。
森林植被憑借龐大的林冠、深厚的枯枝落葉層和發(fā)達的根系及結(jié)構(gòu)良好的土壤,具有減少地表徑流、延緩產(chǎn)流和削減洪峰的作用,同時能錨固土體、增強土體穩(wěn)定性,蓄水保土,減輕地表侵蝕。如1996年6月上旬,北京市懷柔、密云、延慶等縣,遭受百年一遇的特大暴雨襲擊,地處暴雨中心的懷柔、密云兩縣交界地區(qū),最大降雨量達543毫米,最大暴雨強度每小時110毫米。京郊北部山區(qū)發(fā)生了洪水和泥石流災(zāi)害,沒有經(jīng)過治理、植被覆蓋度低的流域遭到嚴重沖刷,到處出現(xiàn)一條條裸露巖石和黃色沖溝,給群眾造成巨大財產(chǎn)損失;而綜合治理好的、植被覆蓋度高的40條小流域,各項措施完好率在85%-90%,保護了流域內(nèi)60多個村莊免受洪災(zāi)、泥石流危害,群眾的生命財產(chǎn)基本沒有受到影響。
實踐證明,森林植被可有效地減輕泥石流發(fā)生規(guī)模和發(fā)生頻率,降低泥石流危害性,減輕危害程度。對白龍江流域調(diào)查可以從不同角度說明森林植被在防止和減輕泥石流方面的作用。
1.同一山體兩側(cè)比較,良好的森林植被,確保了特大泥石流沒有在大河壩林場發(fā)生。岷江林業(yè)總場大河壩林場位于宕昌縣西南部,西鄰舟曲縣,與發(fā)生泥石流的三眼峪和羅家峪屬同一山體,泥石流發(fā)生當(dāng)日的降水量與三眼峪溝和羅家峪溝相當(dāng),但“8.8”特大泥石流并沒有使大河壩林場受到損失和破壞。究其原因,主要是大河壩林場良好的森林植被所致。特別是實施天保工程后,使林場森林資源得到了保護和恢復(fù),森林覆蓋率不斷提高。
2.白龍江兩岸比較,植被好的白龍江南岸沒有發(fā)生泥石流。白龍江南岸地區(qū)次生天然植被良好,大部分地區(qū)植被覆蓋率在30%-40%之間,且人口密度小,水土流失明顯比北岸輕。舟曲所在的白龍江以北地區(qū)人口密度較大,植被覆蓋率為14%以下,水土流失十分嚴重。舟曲縣侵蝕模數(shù)等值線查算結(jié)果表明:白龍江以北地區(qū)年侵蝕模數(shù)極值為每年每平方公里5000噸,而白龍江以南地區(qū)極值只有2000噸。
3.境內(nèi)三流域比較,植被好的流域沒有發(fā)生大規(guī)模泥石流。白龍江、拱壩河、博峪河是舟曲境內(nèi)的“一江兩河”,攔壩河、博峪河流域的降水量達900毫米以上,是全縣的降水最大值中心,大于白龍江流域,尤其在海拔1500米以上地區(qū),這三條水域之間降水量的比差十分明顯,但由于攔壩河、博峪河流域的植被蓋度好,滑坡、泥石流發(fā)生較少,白龍江下游的城關(guān)、江盤、峰迭、大川、中牌等鄉(xiāng)鎮(zhèn)年降水量雖不足500毫米,但植被破壞嚴重,山體裸露,成為滑坡、泥石流災(zāi)害密集分布區(qū)。觀測數(shù)據(jù)顯示:各河流多年平均含沙量1.26公斤/立方米,其中白龍江流域2.535公斤/立方米,攔壩河流域0.687公斤/立方米,博峪河流域0.617公斤/立方米。
4.上下游比較,植被好的上游基本沒有發(fā)生泥石流。根據(jù)甘肅省生態(tài)監(jiān)測監(jiān)督管理局提供的衛(wèi)星遙感資料判讀,距縣城較遠無人居住的高山區(qū)植被豐茂,有大片森林、雜草、青苔,到12月仍然有涓涓山泉。而在人為活動頻繁的地區(qū),河谷原生植被已被破壞,山石土壤裸露,極易引發(fā)泥石流災(zāi)害。例如,距離上游53公里的臘子口以北地區(qū),人為活動少,森林植被保存完好,基本沒有泥石流災(zāi)害發(fā)生。
5.歷史與現(xiàn)實的比較。據(jù)《舟曲縣志》記載:“1950年代縣境森林覆蓋面大,峰巒疊嶂、山清水秀,空氣清新濕潤,環(huán)境幽雅,生態(tài)平衡。以后由于大面積開荒、毀林,水土流失嚴重”。“兩江一水”流域森林植被覆蓋率上世紀50年代為50%,80年代降為29%,河谷地帶大面積淪為荒地。通過上世紀50年代末的航空影像資料與2008年的遙感影像資料判讀對比分析表明,植被的破壞與泥石流的危害緊密相關(guān),植被破壞越多,泥石流越嚴重、危害越大。
三、幾點建議
實踐證明,森林植被可有效地減輕泥石流發(fā)生規(guī)模和發(fā)生頻率,降低泥石流危害性,減輕危害程度。因此,林業(yè)建設(shè)是預(yù)防和治理泥石流災(zāi)害的根本措施和手段,是恢復(fù)生態(tài)平衡的根本性途徑。應(yīng)進一步加強林業(yè)建設(shè),加快國土綠化步伐。一是要強化森林保護。采取最嚴格的措施保護好現(xiàn)有生態(tài)性森林資源,以最大程度發(fā)揮其保護國土生態(tài)安全、防災(zāi)減災(zāi)、保護人民生命財產(chǎn)安全的作用。二是要加快人工植被建設(shè)步伐。特別是對2008年因冰凍雨雪天氣造成植被減少和破壞的地區(qū),要加大植被重建力度。三是要繼續(xù)推進退耕還林工作,特別是要優(yōu)先開展泥石流高發(fā)區(qū)的退耕還林工作。四是要加強防沙治沙工作,實施全國重點地區(qū)防沙治沙項目,遏制和減輕沙害。同時,要大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),通過加強農(nóng)村能源替代工程建設(shè),解決農(nóng)村居民的生活能源問題,降低農(nóng)牧民生產(chǎn)生活對森林資源的依賴,促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),還要加快小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐,適當(dāng)開展生態(tài)移民,緩解人口、資源與環(huán)境的壓力。