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森林与泥石流

来源: | 作者:王俊杰 | 日期:2018-08-14 13:22:57 | 阅读: 257

这本来是投稿给报纸的,至今不见反馈消息。只好用这样的办法发表出来。 

2010年8月8日,特大山洪泥石流袭击舟曲县城,造成重大人员伤亡和财产损失,给受灾民众及全社会带来巨大心理伤痛。人们渴望灾难永远不再发生,渴望生活永远安宁祥和。有人宣称这次巨大灾难是人们毁伐森林、破坏生态环境导致的恶果,是大自然的报复。这种观点对于提高社会公众的生态意识,保护、维持、建设良好的生态环境不无裨益。如果论述仅限于此,而不深入探讨森林与泥石流的相互关系,不仅无益于深认识自然,认识森林的生态功能以便科学防灾减灾,而且还会给社会公众带来许多认识上的混乱,甚至引起一些社会矛盾,利弊相抵,有弊无益。 

沧海桑田,高岸为谷,深壑为丘,是我们人类所赖以生息繁衍的这个星球上自然的地质运动过程。大陆漂移、海底扩张、高原隆升、盆地下陷、火山喷发、大地震动都是地质活动的表现,是地球内部物质运动的结果。低层大气冷热变化引起刮风、下雨、冻融、胀缩等过程,导致岩石风化破碎为土沙砾石等松散物质。在重力主导下,风和流水会把地表松散物质从一处搬运沉积到另一处,特别是流水总是把松散物质从高处搬运到低处,从而夷平高山、淤平深谷。这就是地球简略的地质运动过程。 

从地球诞生之日起,地质运动就一刻也不曾停止过。正是地质运动造就了地球上生机勃勃的生命系统。地质运动主导着环境的变化。生命总是力求适应环境变化,物竞天择造就了丰富多彩的生命系统。生命也是一种物质运动形式,与物理的、化学的运动形式不同,生命不是被动响应外界的影响,而是又反过来作用于环境,力求稳定环境确保自己运动过程的延续,因此生命系统也会影响地质过程。森林覆盖的山坡水土流失微弱就是生命系统影响地质过程的典型代表,这也正是人们所认为的生态良好的表现。

包括地上地下两大部分,森林植被的总厚度不过百米。相对于地质运动所处的厚达数十公里的地壳来说,森林植被不过一层薄膜。就是相对于高达一万多米的大气对流层来说,森林植被也仅仅表现为增加地表粗糙度而已。因此,森林植被远远不足以抗衡地质内力、外力联合作用下的地质过程,对于夷高弥低的地质过程,森林只能有所减缓,而不能阻止。即使陆地全部被森林所覆盖,高山终久将被侵蚀夷平,深谷终久将被淤积弥平。 

泥石流是急速洪水裹挟大量土沙砾石运动的现象,“激水之疾至于漂石”形容的正是这种现象。泥石流具有巨大的能量,是夷高弥低运动的一种暴烈形式。同样,森林对泥石流的作用有限,不足以阻止泥石流的发生,不足以消除泥石流给人类社会带来的灾难,只能在一定程度上减轻泥石流的灾害。 

泥石流的形成要具备三个条件,一是沟道上储备有大量的土沙砾石;二是崇山峻岭,沟道狭窄;三是山洪。沟道中的土沙砾石主要是地震引起的崩塌、泻溜所形成,混杂堆积,一个个堆积体就像配合好的混凝土备料一样。崇山峻岭是地壳运动升降、挤压、褶皱所致,其间的沟道一般窄狭而强烈倾斜,有利于降雨或融水汇集成汹涌湍急的山洪。土沙砾石颗粒之间存在静摩擦力,能够克服重力静止成堆。水能减小颗粒之间的静摩擦力。土沙砾石吸水饱和后,颗粒之间的空隙被水充满,摩擦力达到最小值,不足以克服重力而坍塌、泻溜。因此大量降雨会使斜坡上的土沙砾石发生泻溜运动,与径流混合形成坡面泥石流。土沙砾石也可能整体泻溜到沟道上阻塞流水,最终溃决暴发山洪。暴雨引发的山洪会沿着狭窄弯曲而倾斜的沟道,像过山车一样跌宕激荡,左冲右突,冲击吞噬沟道堆积物,掏空堆积体坡脚。被掏空的堆积体坍塌时又将更多的土沙砾石投入到洪流之中,成为天然投料机。山洪的翻滚激荡将水土沙石很快搅拌均匀,如果土沙砾石含量大就会形成类似于混凝土的流体,称为黏性泥石流,含量较少时则称为稀性泥石流。黏性泥石流比稀性泥石流更具破坏力。这次舟曲特大山洪泥石流就属于黏性泥石流。 

森林能够改善土壤团粒结构,增加雨水入渗率;林下地表的枯枝落叶层具有较强的吸水能力,当其吸水饱和后又能够滞缓径流、提高雨水入渗率。因此森林能够削减滞缓山洪。森林植物的根系在土壤中纵横交结成网,如同钢筋对混凝土的作用一样,将土体固结在一起,增强其整体性和稳定性。其实,钢筋混凝土就是法国一位花匠受到植物根系固结土壤的启发而发明。树木的根系下扎一般较深,经常会扎入到土壤之下的基岩中,像锚一样将土体固定在基岩上。沟道堆积体上如果发育起良好的森林植被,根系固结土体的作用可以减少坡脚被洪水冲蚀的规模,降低堆积体坍塌的危险。因此,良好的森林植被可以削减山洪而缩小泥石流规模,可以减少土沙砾石含量而降低泥石流的黏性,从而减轻山洪泥石流的危害。

任何事物都具有两面性,森林也不例外。在一定限度内,森林可以降低山洪泥石流规模及其危害性,超过一定限度森林也会变成山洪泥石流的帮凶。云南德宏州西部梁河、盈江、陇川、瑞丽一带,森林覆盖率超过70%,森林几乎均为原始状态,2004年7月5日和20日两次暴发特大山洪泥石流、滑坡,大量树木被推入沟道,漂木又被带到下游造成特大洪涝灾害。委内瑞拉阿维拉山区北坡植被覆盖率超过90%,森林覆盖率达75%以上,1999年20多处暴发特大山洪泥石流,造成数万人死亡。这些泥石流均为暴雨激发所致。当强降雨历时较长时,斜坡上的土体吸水饱和而失稳下滑,带动植被下滑,高大乔木的巨大自重又进一步促进土体的下滑运动。强降雨往往伴有大风,树大招风,风摇树冠带动土体变形破碎,导致大面积坡体破碎成为泥石流物质的来源,这种现象在土层浅薄或林木根系浅的地方尤为明显。而且漂木更容易堵塞沟道形成临时泥石流库,溃决后则产生更大规模的泥石流。

总之,良好的森林植被在一定限度内可以削弱泥石流,超过限度则又会对泥石流推波助澜。

良好的森林植被指繁密、结构复杂、发育成熟、健康稳定的森林,其内部植物种类丰富多样,一般包括乔木、灌木、草本等多个层次结构。森林是结构紧密的有机群体,不是一棵棵树的简单集合,这在“森”和“林”两个汉字中体现得非常形象。

“森”由三个“木”字组成,三代表数量众多。从字形上可以看出,“森”表示众多树木构成的群体。与“森”读音相近的字中,“深”字最基本的含义是从水面到水底的距离大,实质是水在纵向上多的意思,并由此引伸出“浓密、众多”一个含义,例如“山高林深”。由此可知,在读音上,“森”与“深”含义相近,有浓密、众多的意思。综合形与音两方面的含义,“森”表示浓密众多的树木群体,像水一样绵连,带给人以“深邃”的强烈印象,“森”字又因此被引伸用来构成“森严、阴森”等词。

“林”由两个“木”字组成,表示一棵棵树木并排成片。“林”字的同音字中,“邻”字表示两个物体互相靠近。由此可知,在读音上,“林”与“邻”含义相近,表示树木之间互相为邻,比邻而生。综合形与音两方面的含义,“林”表示树木比邻排列成片,树木个体之间相对疏朗,相对整齐划一,“林”字又因此被引伸用来构成“徐行如林、林林总总、林立”等词。

森和林既相似,又有区别。两者的相同点是都由众多的树木构成。两者的区别在于,森繁密绵连、植物种类丰富、层次结构复杂,不易被看透;林疏朗明透、植物种类比较单一、层次结构简单,容易被看透。森的生态功能要远远大于林,特别在削弱山洪泥石流之类的地质灾害方面,森的效益比林更突出。“森林”是一个具有偏正性质的集合词,表示具有森的性质的林,其实指的就是森。“林”字使用广泛,在许多情况已经取代了“森”字,例如,“天然林、原始林、林区、林缘”等。前文所说的“良好的森林植被”,其实就是森,与之相对应的则是林。

在适宜条下,如果没有强烈干扰,特别是人为干扰,林可以通过其内部乔木、灌木、草本植物种类之间的更替、竞争、淘汰而发育成森。人工营造的林也能发育成森,封山育林实质就是封禁山林,促使林自然发育成森的过程。经济林、用材林是真正意义上的林,是人为强烈干扰林向森发育的结果。为获取较高的经济回报,人们总是重点关照这些林中的目标树木,像种庄稼一样,尽量消除其他植物对树木的竞争,林冠层下疏朗明透,其林的特点明显。生态公益林则不同,人们对生态公益林要求的主要是其生态服务功能,它必须发育成森才能发挥最优的生态服务功能。因此,要获得功能最佳的生态公益林,一般要经历两大过程,一是植树造林,二是育林成森。

森林与泥石流之间互相作用,互为因果,此消彼长,互相纠缠着共同响应着强烈的地质运动、气候变化,以及人为干扰。一个小流域,如果地质结构比较稳定,气候变化缓和,强降水稀少,人为干扰轻,则不利于山洪泥石流的发育,而有利于森林的发育,森林又进一步抑制山洪泥石流的发生。这样的小流域即使山高谷深,沟壑纵横,泥石流也不活跃,规模小,致灾轻。如果小流域的地质结构脆弱,气候变化剧烈,强降雨较多,人为干扰强度大,则有利于泥石流的发育,而不利于森林的发育,泥石流又进一步抑制森林的发育,抑制林发育为森。这样的小流域即使地形比较平缓,泥石流活动也会非常活跃,规模大,致灾重。特别是,如果地震、山崩、滑坡、气候异常,以及人为采伐等毁灭了森林,会促使一个并不活跃的泥石流沟活跃起来,暴发泥石流,在相当长的时期内抑制流域内森林的发育,甚至连林也长不起来。

据报道,这次舟曲特大山洪泥石流主要暴发区域是三眼峪沟,自1823年以来,该沟曾发生过11次致灾泥石流,说明它是一个很活跃的泥石流沟。在活跃的泥石流抑制下,可能还包括人们砍柴伐木的干扰,该沟中的森林没能获得充分发育,一旦遭遇异常强降雨,暴发特大山洪泥石流也就在所难免了。

科学技术是第一生产力。对于活跃的泥石流沟,只要科学地进行治理和管护,促进流域内的植被正向演替发育为森林,增强森林抑制泥石流的生态服务功能,相信一定能够最大限度地减少泥石流对人类社会的危害。 

2010年9月1日于兰州