泥石流形成所具备的三大条件是一个长期较稳定的地质作用过程,是泥石流发生的内因,但是,受当地周围环境(自然环境、生态环境和地质环境)和人类经济活动的影响,泥石流产生的规模、次数、活跃程度不同,这是泥石流产生的外因。以下将具体讨论泥石流形成的三个主要影响因素。
(1)地理环境因素
由于周围环境的差异,尽管条件相同,泥石流发生频率和规模也会大相径庭。自然环境、地质环境和生态环境的好坏是泥石流形成的环境要素,但要做到定量分析这些因素就变得很复杂了,因此我们一般通过评价当地环境的优劣,如森林覆盖情况、水土流失状况和不良地质现象等,来区分环境的差异。
森林植被是陆地生态系统的主体,它生产的生物量达100~400吨/公顷,为农田或草本植物的20~100倍。森林(含地被物和森林土壤)能形成复杂而稳定的生态系统,通过与环境相互影响,产生包含对泥石流形成、活动和灾害规模造成的影响等多方面的效应。森林植被对泥石流的影响有正负两方面的效应:一方面是森林破坏致使生态环境恶化,从而加强泥石流活动,加重泥石流灾害程度;另一方面是茂密而多层的森林植被促进生态环境向良性转化,从而逐渐削弱泥石流活动,对预防、降低泥石流灾害发挥着重要作用。总的看来,森林植被不属于泥石流形成的基本条件,而是重要的影响因素。
首先是森林植被类型的影响,其中以亚热带热带常绿阔叶林的防护作用最强,针叶林、次生的针阔叶林、幼林、疏林等作用效应次之,再是森林覆盖率愈大,覆盖愈均匀,其持水保土、防止土壤侵蚀的作用愈强。根据研究测试,森林覆盖率对山坡泥石流有很强的抑制和消减作用。当森林覆盖率小于30%时,对暴雨洪水削减作用不大;当森林覆盖率大于或等于60%时,能够效益明显地防止片蚀沟蚀。据日本试验显示:森林区自然侵蚀量10~100立方米,而泥石流溪沟每次冲出的泥沙量1万~10万立方米,相当于森林区1000亩的侵蚀量,且无论汇水面积大小,此值几乎是稳定的。
由于学术界对森林水文效应的认识还存在着不同的观点,因此,森林植被影响泥石流程度的评价应适当。首先森林对保持水土、治理大面积水土流失(含治理山坡泥石流)的功效有目共睹,能起到稳定山坡土层,防止侵蚀的作用,但在稳定滑坡和崩塌土石体,防止重力侵蚀方面,效果有限,特别是当中厚层滑坡的深度在三米以下时,森林起不到稳坡作用。因此森林对以滑坡或崩塌为主提供松散碎屑物质来源的泥石流沟产生的抑制作用极其有限。再者森林虽可削减泥石流形成的水体补给量,但其作用也是相对的,当暴雨量特别大或持续时间比较长时,即使在中上游森林茂密的情况下,以暴雨山洪为动力的沟蚀泥石流仍然会发生。这是由于当暴雨量特别大或持续时间较长时,森林及林下土壤持水入渗能力达到饱和,暴雨会全部转为山坡径流,并汇成强劲的沟谷径流,森林就起不到削减山洪的作用。四川甘洛利子依达沟上中游森林植被茂密,全流域覆盖率达81.1%,其中阔叶疏林覆盖面积占全流域面积的66.8%,次生密林达14.3%,部分地段树丛密集,连通行都很困难,但在1981年7月9日一场强暴雨引起山洪冲蚀沟床,形成一次特大型泥石流,造成沟岸大量坍塌,沟床被揭。由此可知,优良的生态环境只能减轻灾害,却不能消除隐患,这就是环境因素的作用。
(2)人为因素
人为活动对泥石流发生、发展有消极和积极两个方面的影响:积极方面体现在对泥石流进行预防与治理上,现所涉及的全属于消极方面。人类经济活动(如开矿、筑路、采石、兴修水利、森林乱砍伐、陡坡开荒等)都会对泥石流产生影响,并且随着人口增长,人与土地矛盾突出,这种人为活动的影响就会变得越来越深刻,呈现不断增强的趋势。据铁路部门统计,全国铁路沿线由于人类不合理开发活动造成的泥石流灾害占其1/3。成昆铁路有65%的因泥石流中断而造成的行车事故中,都是产生于不合理的人为活动。四川攀枝花市、泸沽铁矿、江西德兴铜矿、永平铜矿、云南东川矿务局、易门铜矿、个旧锡矿、贵州六盘水市等工矿区域均先后暴发过矿山泥石流。外部条件重要的影响因素是人为影响,可加速泥石流形成发展的进程。人类不合理的经济活动,往往造成这类泥石流的发生,如陡坡开荒、破坏森林植被等,致使生态环境恶化,加剧泥石流活动。云南小江流域就是一个典型的例子。在东晋时常璩著的《华阳国志》和《东川府志》记载东川出银、铅、铜,自然环境优越,小江两岸,森林茂密,人迹罕至,气候湿热有瘴气。据记载东川从唐朝开始采铜矿,经历了清乾隆最盛时期。
历代的“政铜”、 “商铜”掠夺式的开采,进行烧炭炼铜,当时炼铜50千克需炭500千克。最高年产800多万千克铜,每年需用炭8000万千克,照此算来,估算每年要砍伐森林10平方千米。距今1000多年的时间里造成了大批的森林被砍伐。所以到了今天,这里的森林已砍伐殆尽,变成了一片荒山秃岭。据1983~1984年实地调查,这里是我国泥石流危害最严重的地区,这和只有8.88%的森林面积是分不开的。(www.xing528.com)
(3)水土流失的因素
覆盖地表的植物群落总称植被。所谓植物群落,是指一定地段的植物的总体。森林、草丛、灌丛、玉米地、果园等就属于植被的范畴,而一棵树木、一株草或者一棵玉米等只能属于植物的概念。当森林死亡的时候,死亡的不仅仅是树木,而是一个生态系统。据世界自然保护基金会估计,全球的森林正以每年2%的速度消失,进入20世纪90年代以来,每年有13万~15万平方千米的热带雨林变成荒地,非洲的热带雨林只剩下原先的1/3。按照这个速度,50年后人们将看不到天然森林了。
森林是陆地生态的主体,各种林产品有着广泛的经济用途,森林在维持全球生态平衡、调节气候、保持水土、减少洪涝等自然灾害方面,有着极其重要的作用。森林对保护生态环境也具有重要的作用。但从全球来看,森林破坏仍然是许多发展中国家所面临的严重问题,所导致的一系列环境恶果引起了人们的高度关注。
自然界中的一切动物都要靠氧气来维持生命,而森林是天然的制氧机,可以说森林是陆地生命的摇篮。如果没有森林等绿色植物制造氧气,生物生存将失去保障。
森林能够阻滞酸雨、降尘、可衰减噪声,还可以分泌杀菌素,杀死空气中的细菌,净化大气,所以森林又是消灭环境污染的万能净化器。
森林能使二氧化碳转化为生物能量;能促进水循环,调节气候,延缓干旱和沙漠化发展;能保护农田,增加有机质,改良土壤。因此森林是自然界物质能量转换的加工厂和维护生态平衡的重要原动力。
森林是陆地上最大、最理想的物种基因库。它繁育着多种多样的生物物种,保存着世界上珍稀特有的野生动植物,为人类提供大量林木资源,是世界上最富有的生物区。
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