森林在水土資源保育上之功能
89.2.8.(二)

    砍伐林木後，由於蒸發散損失量減少﹝包括截留損失量之降低﹞
，致砍伐區之土壤水含量則相對地較高，使水分有較多的機會可進入
溪流內，因此集水區出水量通常會增加。且在某些地區或某種條件下
，林地變更後集水區之出水量改變情形可藉公式或經驗預測。

    砍伐林木、將深根性樹種轉變為淺根性樹種或由截留量高之樹種
轉換成截留量低之樹種均可預期集水區出流量會增加。雖然如此，集
水區出流量受林木變更影響之程度與降雨量、優勢樹種、砍伐面積或
作業方法仍有密切的關係。

    不同植被集水區之出水量對處理反應的程度與年降雨量間之正相
關回歸式。

    很明顯地，無論是伐木或是造林對集水區出水量之影響，均以年
平均雨量高之地區較為顯著，但受影響之時間則因植生快速地恢復而
相對地較短。

    改變地表覆蓋會導致集水區蒸發散量降低，則出水量即會增加；
反之出水量則會減少。因此，砍伐林木，或將深根性樹種轉變為淺根
性樹種，或由截留量高之樹重轉換成截留量低之樹種均可望增加出水
量。

    林地變更後集水區出水量受影響之季節及影響時間長短亦為另重
要研究課題。

    基本上，集水區流量季節性之變化主要決定於氣候因素，森林覆
蓋的影響有限；林地變更後，集水區各季節流量受影響的程度與當季
之蒸發散量、降雨量、溶雪量以及土壤水分之多寡有關。

    林木覆蓋完整之集水區，常令人想到水流源源不斷之﹁青山綠水
﹂。事實上森林地保育水土、調節水源的功效確實高於非林地，然而
對森林涵養水源之功效多為定性的描述，缺乏定量性之數據或試驗研
究可予以證實。涵養水源一般係指增加集水區之低流量或基流量與調
節流量在時間上之分佈。

    森林涵養水源的功能可簡單地從林地有利於水分進入土壤層及增
進土壤之保水能力兩方面加以說明。林木之樹冠及枯枝落葉層可有效
地消減雨滴打擊地表之能量，一則可減少飛濺沖蝕，一則可減免密封
作用，使地表保持最佳之入滲狀況，有助於雨水進入土壤層。枯枝落
葉層及複雜交錯之植物體，使地表之粗糙度大為提高，除可增加地表
之窪蓄容量外，並可減低地表水流的速度，因而可避免逕流集中與地
表沖蝕，增加水分入滲之機會。而林地土壤發達之團粒構造亦有利於
水分進入土壤層，故林地的入滲容量多高於非林地。

    森林地提供大量之有機質或腐植質，每公頃林地每年約可產生一
至十公噸的有機物質，每平方公分林地一年中可累積一至三公克之乾
物質重。此等物質能促進及穩定土壤的團粒作用；腐植質含量高之土
壤﹝特別是含有新腐植質之土壤﹞，其土壤之團粒構造發達，常出現
多量的大孔隙或粗孔隙，使土壤具有良好的通氣性與透水性，有利於
水分入滲。

    土壤孔隙率可作為評估集水區有效貯水容量之指標，森林土壤中
發達的孔隙構造以及豐沛之地下水係林地發揮『綠色水庫』功能的主
要原因。此外，有機質或腐植質本身亦可提高土壤之保水、蓄水能力
。腐植質及其分解後所產生之有機質均可吸附大量水分：腐植質能從
濕潤的空氣中吸取水分達到其本身重量之80-90%，當其浸水時，體積
大為膨脹，更能容納其本身體積2-6倍的水。

    而有機質之濕潤熱甚高，其與水分子間之吸引力甚強，水分不易
流失。故縱使孔隙率含量相同之土壤，林地集水區土壤水含量與保水
能力通常較非林地者高出甚多。

    森林涵養水源之功能並非來自林木本身而係整個動態的森林生態
體系，森林僅提供一良好的環境使土壤層達到最佳之保水蓄水狀況，
並藉植物保土護土之功能維持此最佳狀況。至於涵養水分的多寡，則
決定於土壤之孔隙率、土壤深度、有機質含量、坡度、地下水位、土
壤及岩石層裂隙、母岩性質與不透水層分佈等多種因素。