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土石流

⊙蔡國海

　 地球約在數十億年前誕生，各種物質經演化過程，創造各種生物種後出現人類。地球上生物所生活之範圍稱為「生物圈」，在此圈內，植物以太陽光的能量作為成育的根源，多數大小動物及人類取此為食物，或互相吃來吃去，由此種「食物鏈」維生並推進能量之流動。

　一方面，生物之遺體或排出物經微生物或小動物分解後還原於土壤成為植物之營養源。此外，自然界之水、二氧化碳及其他無機物質，均經代謝活動循環於生物體內外之自然環境間。此為地球上之自然界，而其體系之動態，稱為「生態系」。 生態系之典型，在「森林生態系」表現最為精細，其主體為樹木。樹木為木質構造，長壽，而成大集合形成之群落稱為「森林」。「樹木」為光合物質之生產主體。

　森林之光合作用能力大，不但可應付昆蟲類、鳥獸類等之消費，還可提供大型動物之棲息處及人類之休閒處。森林之中，小動物或微生物棲息於土壤表層中，數目非常多。小動物將嚼碎供給地表之有機物，而微生物將此等經碎細之物質還原為無機物供給植物。 穩定狀態之森林土壤表面堆積落葉層，下部為已經經某種程度分解之落葉層，其更下部為黑褐色之土層，含有多量由上層來之生物遺體，經分解成為較穩定之有機物。

　此層，不但有機物含量多，因有機物之混入結果，土壤之粒子結合接著，其總合構造發達，形成柔軟多空間之土壤，排水良好，通風容易，佔全層中之二○—二五％程度，其餘由水及空氣所充塞。森林之土地，除上述土層之外還有更深度土層。不過，最重要的部分仍為總合構造所發達之表層部分，為植物所必要之養分、水分及空氣之貯藏所，生態系內物質循環之重要場所。其重要之土層深度雖不過二○—三○公分，惟僅由輕度地形之變革亦可激發影響。 為此，維持其健全性以保全自然生態系之穩定性為重要。

　 土壤之總合構造具有穩定性之性質，不易被水流出，而且覆於地表面之落葉層有防止流出土壤之作用。降至山地之雨水，一部分接觸樹木之枝葉而蒸發，惟大部分由地表流至低處進入河川或滲透土中。森林稀少之荒地流域下雨時，因其所流出之水量將急激增加，而一旦雨停時亦急速的減少流水量，不久則不流出來。在此種地域造林可緩和急速的流水量。 在優良森林，因其所露出之地表少，同樣降雨，其流水速度緩慢不像上述急激的增加流水量，而雨停之後，亦可緩慢的繼續性流水。

　如上述，以緩和暫時性急激的流水量，而以保持長時間緩慢的流水表示在豪雨增水時期尚可降低出水量，而且在渴水期能不斷地出清秀的溪水而保持河川一定之水量。此種「理水機能」當然係森林生態系之功能所致。 由森林之地上部取出植物的結果，其覆蓋物（植物）消失時，將急速的提高地表之溫度，促進腐植之分解速度成為流失養分之原因。

　再者，降雨水因無植物或落葉堆積之緩衝物，直接衝擊地表面破壞總合構造，水之土中滲透力亦可能會受影響，造成增加地表之流水量，次第的將最重要的表層土壤流出。

　此種現象之產生頻率多且時間久時，將成為阻礙植物之回復，破壞理水機能。降大雨或連續降雨時將成「洪水災」，台灣目前就是此種情況。森林土地中，樹木根生長於網狀，堅固的抱著周圍的土及石粒，防止土壤之流失，惟如伐採森林、破壞森林生態系之後，其殘留樹根腐爛，消失支持土石之力量，理水機能亦被破壞。

　此時，如逢長雨或豪雨將發生山洪成災，由險峻高山流下來之高速水流不但大，聯合土石成為「土石流」，有極大的破壞力。「土石流」沖流至既有之河川填高溪底阻礙都市排水路之順流，造成積水成災，或兇猛的自己開出新水路，破壞水路上之各項設施，發生嚴重災害。 一九八九年發生七二七水災時，台中市旱溪決口，筆者住家土水入侵人高成災。

　最近，桃芝颱風侵襲台灣亦帶來多處土石流之發生，造成災害。台灣為一海島，年中多雨，山地多於平地，自然環境條件適宜於多種樹木之生育。同時，高山多為險峻，山坡地大多為高傾度之丘陵地或林相不良之山地。經幾千年或幾萬年所形成之森林生態系雖僅在幾十年之間，由自己雙手破壞。

　不過，我們相信，居住在台灣之所有人將以認同台灣的精神共同努力愛護我們的土地，不要沉醉於人家看起來會厭惡的政治鬥爭，我們會以完好美麗的自然生態系傳給下一代。

　（作者蔡國海╱中興大學農藝學系退休教授）