森林对降水和蒸发的影响

雒文生

（武汉水利电力学院　湖北　武汉　430072）

【摘要】　本文由水量平衡原理和实际观测资料，分析论证了植树造林对当地流域蒸发、降水的影响。认为森林将使流域蒸发增加，南方湿润地区将大于北方干旱地区。对于本地区的降水，影响则比较小，尤其小于3000km2的中小流域，影响几乎可以忽略不计；大流域可能使本地区降水有所增加，我国一般不会超过增加蒸发量的65%。

【关键词】　森林；流域；降水；蒸发

河川径流是流域降水、蒸发、下渗、蓄存等因素的综合结果。由于这些因素本身和它们之间关系的错综复杂，在估计森林影响上，不仅使定量计算难以准确，甚至在定性上也还存在着尖锐的争论。森林对于多年平均径流量的影响，相对于洪水来说，是其中比较简单的问题，但直到目前也还存在着两种根本对立的观点：一种是美国的部分水文学者，根据砍伐森林最大面积达7km2时，流域年径流由40mm增加到400mm的一些实验结果，得出砍伐森林或将森林变为草地时，会使多年平均径流量增加；另一种是部分苏联学者的观点，他们根据10000km2以上的流域的多年平均径流量与森林覆盖率成正相关关系的分析，断言上述结论只对10km2以下的面积才是正确的，对于较大的流域则会得出相反的结论，即大面积上森林率减小会使多年平均径流量减小。法国水文学者F·哥里任斯基（Grazynski）对美国面积介于0.03～19000km2的196个流域的多年平均径流量与森林覆盖率βF的关系进行回归分析，结果如表1。

表1　美国多年平均径流量与森林覆盖率（取自然对数）关系

续表

由表1可知：①美国东北部从0.03～65km2的流域，多年平均径流量与森林率的相关关系有正有负，当流域面积大于65km2后为正效应；②西俄勒冈州的流域面积大于150km2时森林影响为正效应；③加利福尼亚州西南部，流域面积小于130km2时为负效应，超过210km2时为正效应，并认为面积较大的流域的森林率对多年平均径流量产生正效应是下述两方面的原因所致：一是较大面积的森林能增加降水，从而增加林区径流；二是森林有利于下渗，林区的地下径流比重大，流域面积大时，河道下切比较深，在流域出口断面可以测得流域的全部径流，小流域河道下切深度浅，在出口断面往往测不到流域产生的全部地下径流。争论双方各自都有一定的依据，那么何者正确呢？对此，有必要根据水量平衡原理，结合实验观测资料，从成因上作更深入的分析。

对于某一流域，施加森林措施前、后多年平均的水量平衡方程式分别为

式中：为造林前、后流域出口断面实测的多年平均径流深，mm；为由于流域不闭合，造林前、后流域出口断面没能测到的多年平均地下径流深，mm；为造林前、后流域多年平均降水量，mm；造林前、后流域多年平均蒸散发量，mm。二式合并，得森林措施后的多年平均径流深为

对于小流域（如实验流域）造林，由于增加下渗，使更多的地下径流不通过测流断面而渗流到外流域，故，如上所述，这项作用将减少多年平均径流量。对于大流域造林，由于出口断面切割深，不管造林前还是造林后的流域径流都要经过出口断面流出（闭合流域），故均为零，此时式（3）变为

由此可见，对于闭合流域，大于时，森林将增加径流，反之则减少径流。因此研究森林对蒸散发及降水的影响，即对径流影响是非常重要的。