【生態復育】『六和緣的手作森林』讓受傷土地“轉化”成充滿神奇藥草的山林
六和緣 2016-02-07
指導/陳永陵    編輯撰文/黃子春
 
獻給人、山林、地球的新年禮物
 
認識崩塌基礎篇|談地下水脈與土石流的關係及如何打造安全的山居環境
一、前言
二、土石流的現象與成因及水土保持
三、地下水脈的暢通跟樹木根系的關係
四、山區不等於災區-六和緣的經驗
五、結語

  • 一、前言

「水」是大自然給予萬物生命最好的禮物之一,是生命三要素-「陽光、空氣、水」其中之一,而人類的古文明也是發源於大河流域。然而,我們不禁想問:「水從哪裏來?」現代文明生活便利,獲取用水易如反掌,隨手轉開水龍頭,自來水就傾瀉流出。所以,水是從水龍頭來的?不,水龍頭的水是透過管線從水塔來的,那水塔的水又是從哪兒來的?水塔的水從自來水廠來的,自來水廠的水則是從溪流、湖泊來的。溪流、湖泊的水又從哪裏來?唐朝詩人李白《將進酒》有云:「君不見黃河之水天上來,奔流到海不復回。」的確,溪流、湖泊、大海的水是從天上來的,是天上下雨滴落到大地而匯聚到溪流、湖泊、大海的;然而,奔流到海的水是會透過水體的蒸發再循環回天上的,另外植物的「蒸散作用」也會使得水分轉為水氣再回到大氣中,因此而形成「水循環」

一顆小水滴,從天上落下,趨向幽谷再跟同伴集合後歸向大海,中間其實有段奇異的旅程。大雨落在山上森林,雨滴先被喬木的層層樹冠、樹葉所承接,接著再彈落在灌木、草叢的葉子上,之後才緩緩地滲入表土,形成漫流於地表的「地表水」表土層下面一層是不透水的黏土層,而透過樹的根系才得以打通這黏土層到達下一層由石礫及其孔隙所構成的「地下水脈」,而地下水脈的水則順著坡度由高往低匯聚於山谷,時而湧出地表形成山泉水(參見影片1)。當雨滴隨著樹的根系匯集到地下水脈,而整座山頭、森林亦因此形成了「天然的蓄水庫」 地下水脈產生的湧泉(2015/01/07)

地下水脈的暢通與否跟土石流的關係就像人體的經絡是否通暢跟疾病的關係一樣,當經絡通暢時是不會有病痛的現象,當有病痛的現象時則表示經絡有阻塞的情形;當地下水脈暢通時,不會有土石流的現象,而一旦有土石流的情形時則表示地下水脈不通暢、有阻塞的情形。
  • 二、土石流的現象與成因及水土保持

「石土流」的定義是:「泥、砂、礫及巨石等物質與水之混合物,受重力作用所產生之流動體,沿坡面或溝渠由高處往低處流動之自然現象。」[1]簡言之,土石流就是「土石」混合著「水」產生「流動」的現象。也因此,土石流發生原因主要有三個[2]
  1. 豐富的堆積物:足夠的鬆散土砂提供土石流中所需的固態物質。
  2. 充份之水分:充分之水分能降低土石流中土砂之間的摩擦力,是很好的潤滑劑,能夠幫助固態物質流動。
  3. 足夠的坡度:足夠大的斜面坡度讓土石流有流動的動力,使土石流能克服土石的摩擦力後繼續向低處流動。
然而是什麼原因讓「土石」失去原有的平衡變成鬆散土砂?是什麼原因造成充份的水份在地表溢流?又為何會在坡度大的地方發生這樣的情形呢?不就是人為過度、不適當地開發山林所造成的嗎!?山地坡度大,人類與山爭地,為了農耕開墾、觀光開發而砍除了原有的森林,山地地表失去植被及樹根的保護,大雨來時土石便形成鬆散的土砂,而又缺乏樹根的貫通,地表水無法匯聚到地下水脈,因此大水只能在地表竄流,帶著土石往下流動,形成了土石流。因此,防止土石流的產生、避免過多的地表水溢流,很重要的一點是要維持地下水脈的暢通,而地下水脈的暢通關鍵在於保護森林、種樹造林,藉由森林的樹冠和樹根才能根本性地作好水土保持。「樹林與草本植物就是水土防固專家,穩定地質結構,讓所有生命安居其上。」[3]
  • 三、地下水脈的暢通跟樹木根系的關係

表土層和地下水脈之間的黏土層是需要靠樹木的根系來打通,一旦樹木的根系穿透黏土層使得雨水可以順著根系流到地下水脈後,持續有水流動的地下水脈將有利於樹木根系的加寬、加深成長,樹木根系和地下水脈可說是有著互利共生的關係。當我們說地下水脈暢通時,有兩種情形,第一種表土層地下水脈是有相通的,沒有被黏土層完全隔絕,第二種是地下水脈同層之間的暢通,高處的地下水脈跟低處的地下水脈是相通的;當以上二種情形都成立時,我們才能稱地下水脈是暢通的。

第一種地下水脈暢通使得地表水可以通過不透水的黏土層達到地下水脈,這需要樹木的根系來穿透黏土層,而地表水也才可以順著樹木的根系流到地下水脈。第二種地下水脈暢通是指上坡處的地下水脈層跟下坡處的地下水脈層是通暢沒有阻塞的,阻塞的的原因也是跟樹木的根系有關,當整個坡面其中一段或整段沒有樹木、森林時,地表水無法透過樹木的根系流到地下水脈,久而久之,地下水脈在沒有水流動的情形下,黏土便會阻塞地下水脈層的礫石間隙,造成整個坡面的地下水脈其中一段或整段阻塞不通
;因此來說,當第一種地下水脈不暢通的情形發生後,會進一步造成第二種地下水脈阻塞的現象。而當地下水脈不暢通時,有大雨發生時,則有可能發生石土流的情形,以下我們簡化成四種情境來探討:
 
情境 坡面上方 坡面下方 整個坡面水脈 大雨影響
土地利用 地下水脈 土地利用 水脈
情境一 森林 森林 暢通 森林將雨水往地下水脈蓄滿
情境二 森林 慣行農耕過度開發 不通 阻塞 上方土壤液化,下方表土被侵蝕、深層崩塌→土石流
情境三 慣行農耕過度開發 不通 森林 阻塞 上方表土被侵蝕→表土崩塌→土石流,下方地表水流增加
情境四 慣行農耕過度開發 不通 慣行農耕過度開發 不通 嚴重阻塞 整個坡面地表水溢流→表土被侵蝕→土石流
表一 山坡土地上下方不同利用方式對地下水脈的影響跟土石流的關係
 
情境一是整個山坡的上方和下方都有完善的森林系統,當下大雨時落在地表的雨水會順的樹木的根系流到地下水脈,地下水脈暢通的情況下,漫流在地表的地表水因此減少,地表也因此較不會受到水流的侵蝕,不易有土石流的發生,且森林將雨水蓄往整座山的地下水脈,形成天然的蓄水庫。

情境二是山坡的上方仍維持良好的森林系統,但是坡面的下方卻是過度地砍除森林來開發或從事農耕,慣行的農耕方式使得寸草不生且作物根系短淺造成對山坡的危害更嚴重,一旦下起大雨,雖然上方的地下水脈是暢通的,但是下方的地下水脈由於缺乏樹木的根系來維持暢通,導致雨水順著上方的地下水脈到下方時發生阻塞的情形,之後可能發生兩種狀況輕微的狀況是下方的水沿著地下水脈通道往上方回灌,造成上方地表土壤液化嚴重的話,下方表土由於缺乏植被保護,大量的地表水侵蝕表土而形成「侵蝕溝」(「侵蝕溝」的介紹參見影片2中楊俊朗先生的說明),而下方的地下水脈由於阻塞早已無水,空掉的地下水脈容易因為承受不住地表水的重量而塌陷,且下方的地下水脈阻塞處承受不住上方的地下水脈的水量,會因此導致整個下方處深層崩塌,造成土石流的發生。 六和緣附近山區慣行果園地表的「侵蝕溝」(2015/10/08)

情境三是山坡的上方過度地砍除森林來開發或從事農耕,而下方卻保留了良好的森林系統,當下大雨時,上方處的雨水只能在表土溢流,沒有樹木的根系可以將雨水引導到地下水脈,造成上方的表土受到雨水侵蝕,漸漸地會形成「侵蝕溝」,表土也會進一步崩塌,而上方處的地表水會全部湧向下方,造成下方地表水流量增加。

情境四是整個山坡的上方和下方都過度地砍除森林來開發或從事農耕,一旦下大雨,整個坡面缺乏植被保護,而整個地下水脈呈現嚴重的阻塞使得雨水完全無法滲流到地下水脈,雨水全部都在地表溢流,表土會因此受到嚴重的侵蝕,且空掉的地下水脈容易因為承受不住地表水的重量而塌陷,進一步會造成整個坡面的土石流。

以上我們是將坡面分成上、下方來探討,我們也可以將坡面分成上、中、下三段來討論,每一處坡面的土地利用方式分成森林或過度開發,如此可以得到八種情境,其結果我們是可以同理類推的。在開發山區的道路,也會形成上、中、下三段存在著不同植被的情形,道路為中段沒有樹木,道路的上方為上段,而道路的下方為下段,上、下段在缺乏森林的情況下會有沖刷、崩塌的情形。(參見影片3陳永陵先生的說明) 山區道路開發與道路上、下方的可能崩塌情形(2016/01/06)

另外,地下水脈的暢通除了跟樹木的根系有關之外,亦跟蟲洞、獸穴有所關連,若發現蟲獸所挖掘的洞穴一定要保護、保留住,不要因為討厭他們而將洞穴堵塞,特別是螃蟹洞(見圖1),溪蟹是少數山區不怕水的動物,他們會在積水區、黏土區挖洞,更應該珍惜他們,不可傷害他們的生命。

圖一 溪蟹挖的洞

而螞蟻有在地下築巢,亦有在樹幹或樹上的山蘇根部作窩以避免地表水的沖擊。因為這些蟲洞空隙讓空氣得以進入地下水脈中的石礫,使得在下小雨時,水會往地下水脈流入,豪大雨時水也得以湧出,以降低地下水壓,我們將蟲洞試想作沏茶的茶壺蓋上的孔,而壺嘴的出水口就像那地下水脈,茶壺蓋上的孔的確使得壺嘴的出水更加順暢。蟲洞通常是氣體流動的進出口,而樹根的孔隙不但是氣體流動的進出口,也是水的進出口,一甲地若有一千棵喬、灌木,孔隙通常超過三千個,有些孔隙是在空氣進出的狀態,而同時間有些孔隙是進水或出水的狀態。

通常大喬木的樹根坡度上方會有蟲洞形成入氣孔,而樹根的坡度下方則會有湧泉產生。在「受傷土地」剛發現蟲洞時,需將其容易積水處疏通,儘量保護各種獸穴、蟲窩不要讓大雨灌入,以致他們大量傷亡
;這是由於在受傷土地的復癒過程中,蟲也很難確認何處是他們安全的家,而此時山脈的健康、水脈的順暢是非常需要蟲的幫忙。蟲洞有助於水脈的暢通,而樹木的根系昆蟲、微生物亦有共生的關係,樹木的根系附近會阻截、堆積落葉、果實、腐植質等,昆蟲、微生物便會在根系附近聚集取食,而落葉、果實、腐植質經昆蟲、微生物分解後所形成營養元素又會隨著雨水流到地底被樹木根系所吸收。

另外,不同植物的根系之間亦有接力互益的關係,就像雨水落到地表,依序由喬木、灌木、草本植物來緩衝雨水的沖擊力,而雨水滲入地表後,先由草本植物的根系將雨水帶入地下約
30公分處,再由灌木的根系接力將雨水帶入地下約1.2公尺處,最後由喬木的根系將雨水帶入地下3公尺~5公尺處的地下水脈層。總而言之,我們說樹木根系有助於地下水脈的暢通,也需歸功於昆蟲、微生物、草本植物等等的助益。(參見影片4陳永陵先生的說明) 六和緣前庭周邊樹木根系跟昆蟲的共生關係(2016/02/03)
 
  •  四、山區不等於災區-六和緣的經驗 

六和緣的土地以前是從事慣行耕作的果園,經八、九年的山林復癒經驗,漸了解在人類不以石化和過度的人工介入自然界、導致土地嚴重受傷的前提下,山區是不等於災區的,在此提供對已受傷的土地與植被如何進行復癒的經驗給願意著手復癒山林生態的人作為參考。以下內容節錄自陳永陵先生所著《山區不等於災區》,相關內容亦可參見如何幫助山區地下水脈暢通有興趣想知道完整內容的讀者或有相關疑問可以洽詢六和緣生態生活化農場。六和緣的山區安居及森林復癒經驗的實施步驟如下:

()全盤了解山區坡度並避免開發坡度四十度以上的山坡地

山區土石流一旦發生往往使得山區成為災區,要避免此一憾事,首先在開發山區時就要決定有所不開發,坡度四十度以上的地區要避免開發,「根據記錄觀察,在坡度逾四十度斜坡地,是絕對不可砍樹,因這種地形條件下,要砍掉樹非常的快,但要將樹種活和成長成大樹的難度均很高」[4]。而坡度二十度到三十度的緩坡地,則是可以低度開發而不致於產生崩塌的現象。坡度三十度至四十度的坡地則要視情況而定,如果有易崩塌的情形也不要開發。

()觀察山坡地形並記錄現有的大小山溝

大的山溝兩側以竹子打上縱樁,再以竹子或鐵線編橫柵,以穩固坡面、減緩雨水的沖刷。(參見影片5陳永陵先生的說明)

山溝兩旁的水土保持措施(2016/01/06)

()大雨時現場觀察水流走向、水量及作好地表水的分流

六和緣屋後上方山丘的稜線處,左邊和右邊的稜線皆較中間處來得高,因此雨水都會往山坡中間匯集,而一開始復癒的土地上還未形成森林系統,使得雨水在地表上流動而無法滲入地下水脈,而過多的地表水集中造成地表土更嚴重受到侵蝕,導致植樹更形困難。因此,在造林植樹之前,必先形塑樹木可安居生長的環境,故需挖溝以分流過度集中的地表水,而水溝內鋪以石頭以減緩水流將溝道沖垮。而當地表水順著挖掘的水溝分流後,水溝兩旁即形成地質較安定的區域,便可在溝道的兩旁種樹,樹木長成後亦可進一步地穩固溝道。(參見影片6陳永陵先生的說明)

地表水分流措施說明(2016/01/06)

()建造凹槽水潭以緩衝坡度太陡、水流過快的水溝

積水過多的爛泥區、易崩塌區可建造凹槽水潭,形成小型的生態沼澤區,四周植樹以防崩塌。而坡度太陡的水溝,可將溝道延伸至平坦區域以建造凹槽水潭,若地形太窄則可在水溝沿線多做幾處小水潭,水潭四周亦需種植耐多水的樹,例如水麻、苧麻、茄苳等等,水麻的葉子、果實可以生吃、熟食,亦可以用來作麵包。另外,雨水匯集的大崩塌區下方可以建造緩沖池,以減緩崩塌。(緩沖池的設施參見影片7)

雨水匯集區下方建造緩沖池(2016/01/06)

()以「當地原生」且多元的樹種來植樹造林

颱風來時,風搖動樹的幅度會較大,致使樹根與土壤的縫隙會擴大,就有利於地表水往樹根的下方及四周擴散,更快速地將雨水輸往地下水脈。因此在挑選植林樹種時需選經得起颱風搖擺的樹種,而這樣的樹種不僅僅是臺灣原生種,而是早已適應當地風土的「當地原生種」樹木,不僅存活容易也耐得住強風豪雨。即使是種植當地原生的樹種,亦不可只種植單一品種,不同樹種有不同的根系形狀,而多元化的根系能夠形成一個交錯縱橫、緊密結合的根系共構網絡,更耐得住颱風的搖擺,讓水土更不易流失。誰來植樹造林?鳥獸是散播種子的行家,會帶來附近原始森林的種子。人所要做的並不是先優先種樹這件事,而是先營造樹木容易生長的環境:
  1. 在復癒的土地施以有機穀物、有機糖[5]及混合附近適合此狀態的土質、蟲菌,以吸引昆蟲、微生物和動物在此受傷土地繁衍下一代,以降低、轉化原有土地的重金屬、石化殘留。
  2. 以手工的方式砍除強勢的芒草、竹子、銀合歡及小花蔓澤蘭,並保留鳥獸、自然播種長成的樹苗。
  3. 降低在野生動物活動區的停留時間,讓他們來協助復癒土壤並播種。
  4. 人可適時地移植鳥獸所播種萌生的樹苗至缺乏樹木的土地上。
  5. 小樹苗成長期,其周遭須保留草本植物,因為喬、灌木的樹苗根系在與各種草根交纏的情況下會更耐得住狂風暴雨,所以種植時要草本、灌木與喬木三種同時並進。
  6. 勿施用有石化、重金屬的肥料,最好就地取材來培養腐質土作為樹苗的肥料,施用含有石化、重金屬的肥料將造成樹根短淺且細,不利於水土保持。詳細種樹植林的方法,可參見六和緣如何照顧受石化、重金屬汙染的土地變成健康的森林
補充說明,不是我們種深根的樹種,該樹的樹根就會深深地往地下竄生,當我們給他的條件不對時他就無法深根,例如池上鄉大坡村的一棵近二百歲的臺灣櫸,我們從2002年或更早之前的照片(見圖二)[6]可以發現,當時樹葉蒼翠、樹幹沒有支架,而2016年時樹幹需以兩根鐵支架支撐且枝枯葉落(見圖三),原本是深根性的大喬木竟落得爛根的下場,仔細檢視該樹週邊的生長環境,田埂、邊坡可以看出有噴過除草劑的痕跡,該樹四周被以慣行方式耕作的水稻田所包圍,焉能深根!

圖二 2002年以前池上鄉的台灣櫸老樹


圖三 2016年池上鄉的台灣櫸老樹

()將地下水脈通道引流至樹林區

修築山區道路時若發現到地下水脈的通道(呈棕色礫石層,上下由灰色不透水黏土層包住),建議將這個水脈引流至旁邊樹林區,約樹根下一公尺處,以連結其營養系統,同時助益樹林能健全成長。(參見【永陵。工程筆記】山區道路,路面下水脈引流建議)

()多年觀察大雨不崩塌處後再決定房屋興建位置

由小範圍生態復癒、植林2~3年,觀察1000毫米以上豪大雨可以不崩塌處,累積4~5年的的經驗後再研究於何處建設30坪以內的房屋。

()山居生活的食、衣、住、行等等生活用品都要避免石化污染

 若食用含有石化、重金屬污染的食物,不但損害自身的健康,而且所產生的廚餘、糞尿亦會污染山林土地。洗衣、洗碗、洗身體的清潔用品若含有石化成份,不僅會形成「經皮毒」危害人體健康,所排放的家庭廢水將會污染山林的土壤及水源,而水是我們因尊重山林、溪流、湖泊、大海及眾生命鏈而形成的甘露恩物,必須考量整體狀態的正常運作以感謝回報回去。(上方污染源對森林的傷害參見影片8陳永陵先生的說明 ) 上方污染源對森林的傷害(2016/01/06)
 
  • 五、結語

大自然的一切乃是不可分割的生命體系,地、水、火、風、山、川、草、木、蟲、魚、鳥、獸、微生物、人類都要共同維持生態系的平衡,在大自然已經形成平衡的狀態下,人類的活動應該要避免去干擾、破壞自然,例如原始森林、坡度超過四十度以上的山坡地要避免開發;而在大自然失去平衡的情況下,人類可以用適當且遵循自然法則的作為來「輔助」自然回復它原有的平衡狀態,一如《老子》所言:「輔萬物之自然而不敢為」,所謂不敢為乃是不以個人好惡、人類立場來妄為,例如將原先實施慣行耕作的果園復癒為生機勃勃、水脈暢通與山林共處的自然生態果園,即是人類輔助自然回復平衡的例子。

土石流的現象所反應的是大自然的失衡,是人為開發破壞及人無知所生產的非地表、海洋、河流當處的產物而造成的現象,所謂的天災往往是人禍。「有些容易發生土石流或容易崩塌的地方,常是人為的過度破壞,施工者無視於地表與地下水文,無視於地質結構或重力平衡問題。更無視於昆蟲及微生物的存在,甚至將這些生物連雜木當成有害、該消除的,也難怪大自然變得如此脆弱。」[7]

不同的作為、活動對於樹木根系及地下水脈將產生不同方向的循環,一者是良性循環,昆蟲、鳥獸的活動及人類適當的輔助下,對有益於微生物及土壤的改善,進一步會幫助樹木及其根系的生長,而森林的根系又有利於地下水脈的暢通,地下水脈暢通後又回過來滋養森林,森林茂盛、土地安固後又使得昆蟲鳥獸得以棲息、人類可以安居。反之則造成惡性循環,人類過度開發山林及各種不適當的物質或石化重金屬的污染下,傷害了植物、昆蟲、微生物及土壤後,將使得樹木及其根系生長不正常,而森林被破壞後,導致地下水脈阻塞,大雨之後阻塞的地下水脈將會造成土石流的發生,土石流發生後使得山坡、林木崩塌,造成昆蟲鳥獸無法棲息、人類也無法安居。一如「皮之不存,毛將焉附?」而「樹之不存,土將焉固?」生命界的一切息息相關,草、木、蟲、魚、鳥、獸可以棲息之處,也才是人類可以安居之所。

「山區不等於災區」,我們並不是鼓勵人們開發山坡、進入深山居住,而是希望有志之士可以一起復癒已受傷的山腳、淺山地區。「通則順暢、瘀則不通,疏瘀會痛」,受傷的土地機制好像人體肌肉瘀腫,治療過程看似簡單,但每一處受傷狀況皆不太一樣,所以尚會有您不知道的問題產生,故請不要太灰心,只要努力、細心觀察、如實調正,沒有所謂的事情失敗,只有您在復癒過程中怕痛而逃離現場。本文所述只是大要,細節要自己親身體驗,才會更清楚知道如何實際應用,正所謂「如人飲水,冷暖自知」。(六和緣復癒森林的心路歷程參見影片9陳永陵先生的說明) 六和緣復癒森林的心路歷程(2016/01/06)
 
參考資料:
1.陳永陵著《山區不等於災區》,大原文化事業有限公司,2011年4月。
2.土石流防災資訊網http://246.swcb.gov.tw/index.html。
3.自然環保卡通系列 Nature knows best VCD。
4.張蕙芬著《台灣老樹地圖 台灣老樹400選》, 大樹文化事業股份有限公司,  2002年12月。
 
[1]    參考土石流防災資訊網。
[2]    參考土石流防災資訊網。
[3]    陳永陵著《山區不等於災區》,第3頁。
[4]    陳永陵著《山區不等於災區》,第3頁。
[5]    要慎選施用的有機穀物和有機糖,市面上的有機穀物和有機糖的石化、重金屬含量高低不一,在購買前要跟廠商取得檢驗報告,或是像六和緣以傅爾電針或能量錘來測試產品品質;一但誤用石化、重金屬含量高的有機穀物和有機糖,反而會傷害土地。若土地停止使用化肥、農藥,已復癒一年以上,可施用合格的有機穀物和有機糖,由於市面上合格的產品數量不多且多是供人食用,建議可購買破包或過期的。破包或過期的有機穀物和有機糖在到貨時,或許會有長黴菌的情形,如果是品質合格的,其黴菌的顏色會是正常的白色、黃色、綠色、紅色、橘色或黑色,如果有產生柏油顏色的褐色黴菌,則可能是產品在保存或運送的過程中,遭受石化物質的污染;柏油顏色的褐色黴菌不是地表正常的微生物,如果施用長有柏油顏色的褐色黴菌之有機穀物和有機糖,這些非地表正常的微生物會跑到受傷的土地,影響地表微生物的正常運作。如果土地已復癒六年以上,可以參照六和綠的作法,以自己園區的枯枝、落葉、落果等等來培養腐質土。
[6]    翻拍自張蕙芬著《台灣老樹地圖 台灣老樹400選》。
[7]    陳永陵著《山區不等於災區》,第109頁。
 
相關文章▼
曾麗容 於2016-02-10 20:00:52
永陵老師:

加油! 梅門德藝甩報永在第一線為六和緣復育受創土地做推薦。敬祝

新年快樂 一切順利

曾麗容 敬上
0915-094-708
台北市麗水街38號
梅門德藝天地
回覆↓
陳永陵 於2016-02-11 16:16:54
謝謝妳的回應,如果妳有朋友對山區復育有需要的朋友,歡迎介紹給我們認識
回應本篇▼
姓名(*必填)
信箱(*必填)
網站

請輸入: 123