余 娜，李 姝

(貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，貴州貴陽(yáng)550003)

全世界喀斯特地貌分布面積約2 200萬(wàn)km2，約占陸地面積的15%，主要集中在低緯度地區(qū)，包括中國(guó)西南、東南亞、中亞、地中海、南歐、北美東海岸、加勒比、南美西海岸和澳大利亞的邊緣地區(qū)等。集中連片的喀斯特主要分布在歐洲中南部、北美東部和中國(guó)西南地區(qū)。歐洲和北美的喀斯特地區(qū)，因人口和經(jīng)濟(jì)壓力相對(duì)較輕，生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題不是很嚴(yán)重，基本上是一個(gè)保護(hù)問(wèn)題。而只有我國(guó)西南地區(qū)的喀斯特分布面積廣，人口壓力大，生態(tài)環(huán)境也最脆弱，且主要集中在滇、黔、桂三省區(qū)，有48個(gè)民族的1億人口，集中了全國(guó)近1/2的貧困人口，是我國(guó)最主要的貧困地區(qū)?？λ固厥粌H破壞生態(tài)環(huán)境，使土地生產(chǎn)力衰減，而且嚴(yán)重影響農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)，甚至危及到人類生存。因此，喀斯特石漠化已經(jīng)成為制約我國(guó)西南地區(qū)可持續(xù)發(fā)展最嚴(yán)重的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。

1 貴州省石漠化現(xiàn)狀

1.1 石漠化的概念石漠化是在熱帶、亞熱帶的濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)氣候條件下，由于人類對(duì)資源的不合理開(kāi)發(fā)利用，使本已脆弱的喀斯特生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)植被退化、土壤流失、碳酸鹽基巖大面積裸露或礫石堆積、土地生產(chǎn)力極度衰退甚至喪失等相應(yīng)的生境變化，地表在視覺(jué)上呈現(xiàn)類似于荒漠的演變過(guò)程與結(jié)果，是喀斯特地區(qū)地質(zhì)、植被、土壤、降水等自然環(huán)境因素和不合理的人類活動(dòng)綜合作用而造成的特有的土地退化的極端形式［1］。從目前狀況來(lái)看，獨(dú)特的氣候條件和強(qiáng)烈的巖溶化過(guò)程為石漠化產(chǎn)生的主要自然原因，而人類對(duì)生態(tài)的破壞和土地的不合理利用成為激發(fā)石漠化過(guò)程的主要人為因素［2］。

1.2 貴州石漠化概況我國(guó)西南的貴州高原是一個(gè)強(qiáng)烈喀斯特化的亞熱帶高原山區(qū)，是世界上面積最大、最集中連片的喀斯特地區(qū)的中心，也是喀斯特發(fā)育最典型、景觀類型最豐富復(fù)雜的地區(qū)之一。其分布廣泛的碳酸鹽巖層出露面積達(dá)13萬(wàn)km2，占貴州全省國(guó)土面積的73%［3］，而喀斯特地貌面積占貴州全省總面積的63.8%。貴州省是全國(guó)石漠化面積最大、等級(jí)最齊、程度最深且危害最重的省份［4］。根據(jù)貴州省2000年正式立項(xiàng)開(kāi)展的全省石漠化遙感調(diào)查項(xiàng)目結(jié)果顯示，貴州省石漠化面積約為3.7萬(wàn)km2，占全省國(guó)土面積的18.79%，其中輕度石漠化面積約2.3萬(wàn)km2，中度石漠化面積約1.1萬(wàn)km2，強(qiáng)度石漠化面積約0.3萬(wàn)km2，另外尚有約4.4萬(wàn)km2的土地有潛在石漠化趨勢(shì)。從空間分布看，石漠化地區(qū)多集中分布于六盤水、黔西南、黔南、安順、畢節(jié)等所在的喀斯特地區(qū)的南部和西部。

近年來(lái)貴州喀斯特地區(qū)出現(xiàn)了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，而石漠化則是這一地區(qū)最嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。一方面由于石漠化地區(qū)缺乏植被，在降水的直接沖刷之下，地表土層流失殆盡，土壤肥力降低甚至喪失，坡耕地基巖裸露而成石質(zhì)荒漠，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)、林、牧業(yè)發(fā)展，甚至危及當(dāng)?shù)厝罕娚?，并成為喀斯特地區(qū)貧困的主要根源。另一方面，石漠化還導(dǎo)致洪澇、干旱、滑坡等頻繁的環(huán)境災(zāi)害，如洼地與盆地每逢雨季，因喀斯特特有的落水洞、溶蝕漏斗或伏流入口無(wú)力排泄過(guò)量的洪水，致使洪水漫溢，甚至發(fā)生滑坡及泥石流;而由于喀斯特森林植被破壞嚴(yán)重，作為群眾主要生活用水的泉水無(wú)森林滯流水補(bǔ)充而頻頻斷流。作為我國(guó)長(zhǎng)江、珠江上游最重要的生態(tài)屏障，貴州喀斯特地區(qū)石漠化所導(dǎo)致水土流失加劇、耕地和林業(yè)用地資源減少、扶貧開(kāi)發(fā)難度加大，不僅嚴(yán)重制約全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，而且危及長(zhǎng)江、珠江三角地區(qū)的生態(tài)安全，與我國(guó)西北地區(qū)的沙漠化、黃土高原的水土流失一并成為我國(guó)的三大生態(tài)災(zāi)害［5］。

2 貴州省石漠化主要治理措施

2007年國(guó)家啟動(dòng)了“巖溶區(qū)石漠化綜合治理試點(diǎn)工程”項(xiàng)目，貴州省共有55個(gè)縣被納入首批試點(diǎn)縣，涉及土地總面積12.36萬(wàn)km2;巖溶面積8.79萬(wàn)km2，占全省巖溶面積的80.6%;石漠化面積3.23萬(wàn) km2，占全省石漠化面積的85.9%。2008年石漠化綜合治理工程試點(diǎn)縣增加到78個(gè)，實(shí)現(xiàn)了全省石漠化治理區(qū)域的全覆蓋。治理過(guò)程中所采取的主要措施包括建設(shè)先進(jìn)完善的石漠化監(jiān)測(cè)體系、以林草業(yè)為代表的植被恢復(fù)體系構(gòu)建、以農(nóng)林草間作輪作為代表的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，以及以坡耕地改梯、農(nóng)村新能源建設(shè)推廣和生態(tài)移民等為代表的工程技術(shù)措施等。

2.1 石漠化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)先進(jìn)的石漠化監(jiān)測(cè)體系是全面掌握石漠化動(dòng)態(tài)變化特征、評(píng)價(jià)石漠化防治成效的保障與基礎(chǔ)，而石漠化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立與完善亦是石漠化綜合治理工程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。我國(guó)國(guó)土資源部于2008年制定的《巖溶地區(qū)石漠化綜合治理規(guī)劃大綱》中要求，我國(guó)喀斯特巖溶地區(qū)石漠化監(jiān)測(cè)體系主要包括宏觀監(jiān)測(cè)、定位監(jiān)測(cè)、工程績(jī)效監(jiān)測(cè)及專題監(jiān)測(cè)等。其中宏觀監(jiān)測(cè)為其主體和核心，主要監(jiān)測(cè)工作包括按照統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基于3S技術(shù)(即遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng))，采用地面調(diào)查與遙感解譯判讀相結(jié)合的方法，以巖溶地區(qū)近年石漠化監(jiān)測(cè)本底數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，省、市區(qū)林業(yè)主管部門監(jiān)測(cè)隊(duì)伍定期(每5年)對(duì)巖溶地區(qū)石漠化狀況及相關(guān)生態(tài)因子實(shí)施全面監(jiān)測(cè)。通過(guò)5年前后兩期對(duì)比分析，主要掌握治理區(qū)內(nèi)石漠化成因與危害、石漠化土地動(dòng)態(tài)變化信息(如石漠化土地利用類型變化)、森林覆蓋率、林草植被蓋度及生物多樣性等，為我國(guó)制訂石漠化防治政策與對(duì)策提供數(shù)據(jù)支撐［6］。

目前貴州省石漠化綜合治理試點(diǎn)工程監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)已初步建立，省水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)土等部門通過(guò)遙感監(jiān)測(cè)、地面監(jiān)測(cè)、調(diào)查試驗(yàn)和試驗(yàn)分析等方法，對(duì)石漠化治理試點(diǎn)工程實(shí)施質(zhì)量、進(jìn)度和治理效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集整理監(jiān)測(cè)成果，建立了“貴州省石漠化監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)［7］?；?S的喀斯特石漠化遙感監(jiān)測(cè)顯示，2005～2010年貴州石漠化發(fā)生根本變化，石漠化面積開(kāi)始減少，等級(jí)降低，無(wú)石漠化面積增加2 004 km2，潛在石漠化面積減少1 126 km2，石漠化面積以年均0.6%的速度減少，中、強(qiáng)度石漠化面積明顯減少，石漠化程度減弱，石漠化治理初見(jiàn)成效，貴州石漠化工程治理速度超過(guò)惡化發(fā)展速度，石漠化總體處于惡化和好轉(zhuǎn)相持階段，石漠化惡化趨勢(shì)已經(jīng)得到遏制［8］。

2.2 石漠化治理主要技術(shù)措施貴州省石漠化治理始于20世紀(jì)80年代，通過(guò)多年摸索已總結(jié)出一套行之有效的治理方法，即針對(duì)不同石漠化等級(jí)實(shí)施不同的治理方案，如潛在石漠化地區(qū)(遵義市、黔南州和畢節(jié)市等)治理工作以預(yù)防為主，預(yù)防石漠化形成;輕、中度石漠化地區(qū)(北部的翁安縣、中部的惠水縣和平塘縣、南部的羅甸縣等)進(jìn)行人工干預(yù)，減輕石漠化程度;強(qiáng)度和極強(qiáng)度石漠化地區(qū)(主要集中于西南部，如六盤水、安順、畢節(jié)、長(zhǎng)順、惠水、安龍和黔西等)主要采取生態(tài)移民、封山育林(草)等措施，依靠大自然自我修復(fù)［9］。具體采取的技術(shù)措施主要包括林草措施、農(nóng)業(yè)措施及工程措施:

2.2.1 林草措施。石漠化治理的核心是生態(tài)的恢復(fù)重建，其主要內(nèi)容即大力發(fā)展林業(yè)，而國(guó)家林業(yè)生態(tài)工程項(xiàng)目是目前貴州治理石漠化的主要資金渠道和重要驅(qū)動(dòng)力，項(xiàng)目主要包括退耕還林工程、天然林保護(hù)工程、珠江水系防護(hù)林工程等一系列林業(yè)生態(tài)工程。具體措施包括封山育林(草)、人工造林、飛播造林、低產(chǎn)低效林改造、中幼林撫育、人工種草、草地改良等。

在喀斯特石漠化比較嚴(yán)重的地區(qū)，生境嚴(yán)酷，土壤分布零星且淺薄，且石漠化比例大，封山育林是該地區(qū)恢復(fù)森林植被的重要且有效的途徑之一。根據(jù)喀斯特石漠化環(huán)境特點(diǎn)、人為干擾方式、立地條件等，封山育林有不同的類型，如稀疏灌叢草坡型、矮灌叢型、退耕還林型(喬灌草立體型)等，采取自然恢復(fù)與人工促進(jìn)的植被恢復(fù)技術(shù)，對(duì)植被組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，增加治理區(qū)域內(nèi)的物種多樣性或生物多樣性［10］。如在開(kāi)陽(yáng)、沿河等地基本無(wú)植被覆蓋的石灰?guī)r荒坡進(jìn)行封山育林，10年間植被總蓋度達(dá)到了80%以上，其中灌木層蓋度達(dá)到60%以上［11］。

貴州省人工造林的樹(shù)種主要包括生態(tài)用材林、生態(tài)果木林及生態(tài)經(jīng)濟(jì)林等。其中常用的生態(tài)用材林主要有柏木、滇柏、側(cè)柏、楸樹(shù)、梓樹(shù)、刺槐等;生態(tài)果木林是當(dāng)?shù)厝罕娮园l(fā)種植和行業(yè)部門試驗(yàn)推廣種植的，大多是按果－農(nóng)混作和果－草經(jīng)濟(jì)林模式營(yíng)建的果木林，面積不大、分布零星，但經(jīng)濟(jì)效益比較好，廣泛應(yīng)用的果木林樹(shù)種主要有核桃、板栗、櫻桃、楊梅、梨、桃、李、柑橘等;生態(tài)經(jīng)濟(jì)林主要包括生漆、油桐、烏桕、杜仲、香椿、黃柏等。近十年來(lái)，在黔西南地區(qū)利用種植花椒、金銀花、香椿等經(jīng)濟(jì)樹(shù)種進(jìn)行石漠化治理，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，并有效地遏制和治理了石漠化［12］。

巖溶地區(qū)的草地畜牧業(yè)具有生態(tài)修復(fù)與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的雙重功能，且具有比耕地農(nóng)業(yè)更高的資源利用效益，而相同條件下巖溶地區(qū)的人工草地蓄水保土效益優(yōu)于林地，即使在坡度陡峻區(qū)，良好的草被覆蓋能極大地減輕水土流失量，其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于林、灌。通過(guò)進(jìn)行草地改良、人工種草、圍欄封育等草地建設(shè)措施，短期內(nèi)就可以提高植被覆蓋率，對(duì)防止水土流失、減少地面徑流具有十分顯著的作用。貴州省巖溶區(qū)草地在全國(guó)具有很好的代表性，通過(guò)選育與引進(jìn)國(guó)外優(yōu)質(zhì)牧草，實(shí)踐總結(jié)出不同環(huán)境條件、季節(jié)及利用方式的牧草種植及組合種植方式，如遵義、黔東南、銅仁等地的冬種一年生黑麥草和夏種牛鞭草+皇竹草;六盤水和安順、貴陽(yáng)市等地的冬種一年生黑麥草或燕麥和夏種紫花苜蓿等等［13］。

除了目前正在進(jìn)行的林草措施外，我國(guó)學(xué)者亦開(kāi)始了對(duì)苔蘚植物在退化喀斯特植被恢復(fù)過(guò)程中所發(fā)揮的拓荒作用的研究。苔蘚特別是石生苔蘚主要與地衣、藻類共同構(gòu)成生物結(jié)皮層，并成為這種荒漠生物結(jié)皮層的優(yōu)勢(shì)物種，在植物群落演替過(guò)程中是主要的先鋒物種，對(duì)改善土壤肥力、水土保持以及群落演替甚至生態(tài)環(huán)境都發(fā)揮著難以替代的作用:在巖石表面生長(zhǎng)的蘚類植物可分泌一些酸性代謝物質(zhì)，能降低巖面硬度，加快巖面溶蝕，從而加速巖石和礦物的風(fēng)化成土過(guò)程;另外，蘚類單層細(xì)胞結(jié)構(gòu)和巨大的儲(chǔ)水細(xì)胞及毛細(xì)管系統(tǒng)具有很強(qiáng)的吸收水分和持水力，有利于改善石漠化裸露巖面及周圍環(huán)境的水濕條件;同時(shí)，蘚類還能蓄積空氣和降水中的粉塵、水分等物質(zhì)，與蘚類本身緊密叢集的殘?bào)w結(jié)合在一塊，日積月累，逐漸形成薄層土壤，該過(guò)程同時(shí)為其他生物的生長(zhǎng)營(yíng)造微環(huán)境，最終逐漸膠結(jié)形成生物結(jié)皮層，促進(jìn)了土壤微生物的繁衍，加快了土壤生化過(guò)程，增加了物種多樣性，促進(jìn)植被演替［14－15］。目前我國(guó)學(xué)者對(duì)貴州石漠化區(qū)域苔蘚類植物的研究?jī)?nèi)容主要包括石生蘚類的種類組成和分布特征的調(diào)查;由苔蘚、地衣及藻類構(gòu)成的生物結(jié)皮層的外部形態(tài)特征和內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)變化分析;石生蘚類的生理結(jié)構(gòu)、生化特征及適應(yīng)干旱脅迫環(huán)境的生存機(jī)制等［14，16－18］。

2.2.2 農(nóng)業(yè)措施。農(nóng)業(yè)技術(shù)措施包括耕作、間作、輪作、棄耕、禁牧等。如旱地農(nóng)－草間(輪)作模式:采用“農(nóng)作物+牧草”間、輪作方式，提高土地生產(chǎn)力，調(diào)節(jié)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的供給，培植地力，減少表土侵蝕，既可穩(wěn)產(chǎn)糧食又可解決畜(禽)青綠飼料，經(jīng)濟(jì)效益也遠(yuǎn)大于單一種植糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和牧草。如畢節(jié)市石橋村在輕度石漠化緩坡區(qū)(坡度＜10°)，采用一年生黑麥草與本地玉米的輪作，4～9月種玉米，10月～次年3月種植黑麥草，不但提高了土壤肥力，還減少甚至省了化肥的施用。又如林間(下)種草模式:貴州巖溶區(qū)有大量退耕地、幼林及疏林地，采取在林間、林下種植多年生禾、豆科牧草，可建立人工、半人工草地改善其植被組成、增加植被覆蓋度，更能有效地防止水土流失［13］。

2.2.3 工程措施。工程措施包括坡改梯工程、小型水利水保工程、農(nóng)村能源建設(shè)工程、生態(tài)移民工程等。坡改梯工程即坡耕地改梯化工程，以貴州烏蒙山片區(qū)為例，其屬于喀斯特強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，可溶性碳酸鹽巖出露面積達(dá)到63.01%，水土流失問(wèn)題嚴(yán)重，耕地以坡耕地為主，坡耕地中又以旱地為主。目前該片區(qū)特別針對(duì)石質(zhì)山體坡耕地形成了一整套成熟的“石坎+山邊溝”的坡耕地整治經(jīng)驗(yàn)，即根據(jù)坡地的地形采用水平梯田、坡式梯田、反坡梯田、隔坡梯田等模式，有效降低了地表徑流的速度，消弱了徑流沖刷力，增加了降水入滲量，提高了土層的保水保肥性能，有效地減少了水土流失和石漠化［19］。農(nóng)村能源建設(shè)工程則是將喀斯特石漠化山區(qū)農(nóng)村家庭傳統(tǒng)的能源消費(fèi)類型如薪柴、秸稈和煤炭等適當(dāng)轉(zhuǎn)換為新型能源如沼氣等類型，如在貴州部分地區(qū)正在建設(shè)的以花椒種植為核心的花椒－養(yǎng)豬－沼氣模式及以砂仁種植為核心的砂仁－養(yǎng)豬－沼氣模式等，已初現(xiàn)成效。生態(tài)移民工程則通過(guò)對(duì)以貴州省武陵山區(qū)、烏蒙山區(qū)及滇桂黔石漠化區(qū)三大連片特困地區(qū)貧困人口的遷移，疏散人口壓力，調(diào)整資源分配，改變資源環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，克服資源環(huán)境的主導(dǎo)性限制，選擇有條件的遷入地區(qū)，一方面解決當(dāng)?shù)氐呢毨?wèn)題，另一方面減輕人口壓力對(duì)資源的掠奪，依賴自然條件充分恢復(fù)自然植被［20］。從2012年《貴州省扶貧生態(tài)移民工程規(guī)劃(2012－2020年)》工程啟動(dòng)實(shí)施以來(lái)，截至2013年12月，2年累計(jì)搬遷安置移民25萬(wàn)余人，占規(guī)劃搬遷人口的12.36%，特別對(duì)少數(shù)民族聚居村寨從重視生態(tài)移民的社會(huì)適應(yīng)性為出發(fā)點(diǎn)而實(shí)施整體搬遷，集中安置，著力創(chuàng)造移民社會(huì)適應(yīng)的基礎(chǔ)性條件，目前遷出的移民已在城集鎮(zhèn)和工業(yè)園區(qū)開(kāi)始了新的生活［20］。

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