冀建成 謝世友,2

(1.西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,重慶 400715)

（2.西南大學(xué)三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715)

石漠化（Karst Rocky Desertification）是指在亞熱帶脆弱的喀斯特環(huán)境背景下，受人類不合理社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的干擾破壞，造成土壤嚴(yán)重侵蝕，基巖大面積裸露，土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降，地表出現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化過程.[1]喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要類型之一，它以脆弱的巖溶（喀斯特）地質(zhì)環(huán)境為基礎(chǔ)，在強(qiáng)烈的人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響下，以土地生產(chǎn)力退化為本質(zhì)，以出現(xiàn)類似荒漠景觀為標(biāo)志.而西南巖溶地區(qū)擁有世界上最大的連片裸露巖溶，生態(tài)環(huán)境脆弱.西南巖溶地區(qū)集中了西南地區(qū)70%的國家扶貧縣，是西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施的重點(diǎn)和難點(diǎn)地區(qū).這一地區(qū)還是我國長江、珠江的重要源區(qū)，維系著大江大河下游地區(qū)以及大型水利水電設(shè)施的生態(tài)安全.[2]

根據(jù)國家林業(yè)局最新發(fā)布的巖溶地區(qū)石漠化狀況公報(bào)顯示，截至2005年底，石漠化土地總面積為12.96萬km2，占該區(qū)域巖溶土地面積的28.7%.而西南石漠化廣泛分布在湖北、湖南、廣東、廣西、貴州、云南、重慶、四川8?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的451個(gè)縣（市、區(qū)），區(qū)域總面積107.14萬km2（見下頁表1）.雖然重慶石漠化面積比云、貴、滇三省區(qū)較小，但作為國家西部大開發(fā)重點(diǎn)市，石漠化加劇對(duì)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生的消極影響不可忽視.

1 重慶市巖溶石山區(qū)石漠化現(xiàn)狀及其影響

1.1 重慶市巖溶石山地區(qū)石漠化現(xiàn)狀

重慶市位于105°17′～110°11′E，28°10′～32°13′N，幅員面積8.24萬km2.重慶是我國碳酸鹽巖分布最廣、喀斯特發(fā)育最強(qiáng)烈的省區(qū)之一，其巖溶地區(qū)面積約4.14×104km2，占全市總面積的51%，而碳酸鹽巖出露面積達(dá)3.01萬km2，占全市土地總面積的40.02 %，全市約有34.6 %的人居住在喀斯特地區(qū).目前，全市石漠化總面積已達(dá)9 256.58km2，石漠化比重為9.77 %.碳酸鹽巖出露面積較大的縣均處于渝東南和渝東北巖溶石山地區(qū).

表1 石漠化土地發(fā)生狀況[3]

重慶巖溶石山地區(qū)位于四川盆地東南邊緣，與云貴高原、湘西鄂西山地、大巴山山地的接合部位，涉及的行政區(qū)劃為奉節(jié)、巫山、云陽、萬州、石柱、豐都、涪陵、南川、萬盛、綦江縣（市、區(qū)）部分，武隆、彭水、黔江、酉陽、秀山縣全境（見圖1），其中的萬盛區(qū)、南川、武隆、彭水、黔江、酉陽、秀山、巫溪、城口等區(qū)縣的石漠化問題都比較嚴(yán)重，尤其是萬盛、巫山、巫溪三縣巖溶面積可達(dá)90%以上.由于喀斯特環(huán)境的特殊性及人類不合理活動(dòng)的影響，重慶巖溶地區(qū)的土壤侵蝕日趨嚴(yán)重，許多陡坡地段的地表土層流失殆盡，出現(xiàn)了連片的裸露石山和半裸露石山景觀，已直接威脅到居民的生存環(huán)境。

圖1 重慶巖溶石山地區(qū)所包括的區(qū)、縣

1.2 重慶市巖溶石山地區(qū)石漠化的特征及危害

1.2.1 分布范圍廣

全區(qū) 17個(gè)區(qū)、縣都存在不同程度的石漠化問題，其中碳酸鹽巖出露面積占該縣面積大于50%的有 8個(gè)，占總區(qū)、縣數(shù)的 47.04%.巖溶面積為28 511.23km2，占全區(qū)面積的54.32%，占全市巖溶面積的87.13%；石漠化面積為8 557.45km2，占全區(qū)巖溶面積的30.01%，占全市石漠化面積的92.45%.

1.2.2 以中度石漠化為主，水土流失嚴(yán)重

水土流失較嚴(yán)重，生態(tài)狀況惡化，部分石漠化地區(qū)生存條件逐漸喪失.全區(qū)輕度石漠化面積占石漠化總面積的28.55%，中度石漠化面積占57.19%，重度以上僅占14.26%，但其主要分布在黔江、石柱、秀山等老、少、邊、山窮地區(qū)，治理難度較大.缺乏森林植被的巖溶土地，極易遭到雨水及地表水的侵蝕、沖刷，水土流失嚴(yán)重.據(jù)重慶市第三次水土流失遙感調(diào)查，[4]該地區(qū)總土壤侵蝕面積為12 480.46km2，占該地總面積的23.78%，其中中度以上水土流失的面積為8 998.63 km2，占該地總土壤侵蝕面積的72.10%.由于重慶市碳酸鹽以石灰?guī)r類、石灰?guī)r—白云巖類、白云巖類為主，泥灰?guī)r類只占很小比例，其成土速率很低，盡管巖溶區(qū)土壤流失量絕對(duì)值并不大，但卻導(dǎo)致區(qū)域土層處于負(fù)增長狀態(tài)，促使巖體裸露，石山荒漠化趨勢加劇；同時(shí)由于石漠化土地林草覆蓋率低，土壤持水能力差，加劇了干旱程度，人畜飲水十分困難.

1.2.3 分布區(qū)域生態(tài)區(qū)位十分重要

石漠化土地主要集中在渝東北的長江流域、渝東南的烏江流域中下游，石漠化地區(qū)水土流失嚴(yán)重，河流泥沙含量高，不僅直接影響到本土水電資源的開發(fā)和利用，而且威脅長江下游地區(qū)的生態(tài)安全，生態(tài)區(qū)位十分重要.

2 石漠化成因分析

石漠化是在自然巖溶過程基礎(chǔ)上人為因素疊加所造成的，人口壓力及人類不合理開發(fā)利用資源是石漠化形成的主要原因.

2.1 自然原因

2.1.1 特殊的地質(zhì)地貌基礎(chǔ)

地質(zhì)地貌是生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展的載體和物質(zhì)基礎(chǔ)，并在形態(tài)上反映其環(huán)境的某些外部特征.區(qū)內(nèi)除缺失第三系地層外，從前震旦系板溪群至第四系地層皆有出露，主要為沉積巖.其中廣布三疊系、二疊系、奧陶系、寒武系碳酸鹽巖，碳酸鹽巖地層總厚度 5 725m，約占該區(qū)出露地層總厚度的50%.分布面積為 17 280.11km2，占總面積的68.5%.[5]

渝東北巖溶槽谷表現(xiàn)不明顯，侵蝕作用大于巖溶作用，形成以灰?guī)r為主體的高山峽谷；渝東南低中山區(qū)巖溶發(fā)育，凡灰?guī)r分布區(qū)均呈現(xiàn)頂面齊一的巖溶丘陵（以中丘為主）景觀，圓丘間以洼地、干谷、漏斗和落水洞發(fā)育為主，為典型的亞熱帶巖溶景觀.生境基巖裸露，土體淺薄，山多坡陡的地表結(jié)構(gòu)導(dǎo)致強(qiáng)烈的水土資源流失，地表地下雙層結(jié)構(gòu)同樣不利于水土資源的保存，同時(shí)存在水庫滲漏、巖溶塌陷、滑坡、泥石流、巖溶水排泄成沼澤、巖溶水上涌成澇、巖溶地下水污染等.[5]

2.1.2 土壤稀薄、植被覆蓋率低

喀斯特環(huán)境中土壤的成土速率十分緩慢，形成1cm厚的土層一般需要1.3～3.2萬年，所以喀斯特環(huán)境中土壤厚度較薄，因此，漏水漏肥現(xiàn)象十分嚴(yán)重，土壤允許流失量小，土壤淋溶作用強(qiáng)烈，土壤養(yǎng)分普遍存在限制因子，粘粒含量高，凋萎系數(shù)高.如重慶巖溶山地耕地表層有機(jī)質(zhì)12.7～33.2g?kg，速效P 0～18.8mg?kg，速效K 52.6～149.6mg?kg、堿解N 82.3～134.7mg?kg，養(yǎng)分含量變化大，普遍缺P；土壤粘粒含量在30% 以上，凋萎系數(shù)在20%左右，不耐澇、不耐旱，土性偏冷，易板結(jié).[6]

重慶巖溶區(qū)的植被具有喜鈣性、旱生性、石生性的特點(diǎn)，生長緩慢，適生樹種少，群落結(jié)構(gòu)簡單，順向演替難，逆向演替易，造成本地區(qū)植被覆蓋率較低，尤其是森林植被缺乏森林調(diào)節(jié)地表徑流的功能減少，如巫溪縣 20世紀(jì) 50年代林木覆蓋率為24%，20世紀(jì)70年代林木覆蓋率為10.3%，20世紀(jì)80年代為13.02%.三峽庫區(qū)長江兩岸30km的范圍內(nèi)，森林覆蓋率僅有4%～7%.[7]

2.1.3 氣候溫暖濕潤

氣候作為巖溶發(fā)育的主要外營力，對(duì)巖溶地貌形態(tài)與景觀的形成、地下巖溶的發(fā)育起著區(qū)域性的控制作用.[8]重慶市屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，年氣溫變化小，降雨充沛，在這種氣候條件下，碳酸鹽巖化學(xué)溶蝕作用強(qiáng)烈，形成豐富的巖溶地貌形態(tài)及洞穴系統(tǒng)，加速了地表水的向下滲漏.地表土層含水量較少，土質(zhì)疏松，一旦遭受高強(qiáng)度暴雨的沖刷，表層土壤極易流失，形成土地石漠化.

2.2 人為因素

西南喀斯特地區(qū)的人口壓力及不合理的人類活動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域貧困與生態(tài)退化的惡性循環(huán)，缺乏經(jīng)濟(jì)支撐的人文狀況和缺乏文化基石的經(jīng)濟(jì)行為相互促動(dòng)、疊加，加劇了深層次的貧困，使人地關(guān)系惡化，積重難返.[9]

2.2.1 人口壓力大

明清至民國時(shí)期是重慶人口形成的重要時(shí)期，特別是抗戰(zhàn)爆發(fā)后，大量外省民眾紛紛遷入重慶，導(dǎo)致這一時(shí)期重慶人口暴漲，1937年重慶地區(qū)有戶數(shù)2 549 291，人口數(shù)13 635 254口.[10]從1997年直轄到2008年，人口年平均增長率為6.57‰.（見表2）

表2 重慶直轄以來總?cè)丝冢☉艏y(tǒng)計(jì)）變動(dòng)情況 單位：萬人，‰

人口壓力增大導(dǎo)致人們對(duì)自然界過度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，從而造成對(duì)資源的破壞遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于恢復(fù).迅速增長的人口也加快了對(duì)土地、能源等的需求，使原有的森林資源快速消耗，植被覆蓋率也隨之下降，脆弱的巖溶生態(tài)不堪負(fù)重.人口密度間接地反映了人口對(duì)資源和環(huán)境的壓力，因此，人口密度越大，石漠化的危險(xiǎn)性越大.

石漠化是自然和人為因素共同作用的結(jié)果，人口密度間接地反映了人口對(duì)資源和環(huán)境的壓力，通常農(nóng)業(yè)人口壓力大的地區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重.李瑞玲等[11]提出的貴州省人口密度大小對(duì)巖溶地區(qū)石漠化產(chǎn)生的危險(xiǎn)性劃分體系，根據(jù)重慶市巖溶石山地區(qū)人口密度分布的特點(diǎn)，將是其平均農(nóng)業(yè)人口密度作為人口對(duì)石漠化壓力中度的等級(jí)，平均人口密度最小的地區(qū)可視為對(duì)石漠化沒有明顯影響，將平均農(nóng)業(yè)人口密度稍高地區(qū)的值作為輕度危險(xiǎn)性的界線.將人口密度大小對(duì)巖溶地區(qū)石漠化產(chǎn)生的危險(xiǎn)性劃分為3個(gè)等級(jí)，即輕度危險(xiǎn)性（＞147人/ km2）、中度危險(xiǎn)性（＞209人/ km2）和極危險(xiǎn)性（＞ 262 人/ km2）.根據(jù)這一指標(biāo)貴州巖溶區(qū)絕大部分地區(qū)處于較重的人口壓力之下（見表3）.

表3 人口密度與石漠化危險(xiǎn)性

2.2.2 不合理的土地利用方式

西南石漠化地區(qū)大多仍以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主，生產(chǎn)技術(shù)落后，維持著廣種薄收、結(jié)構(gòu)單一和只種不養(yǎng)的掠奪式經(jīng)營方式，造成了石漠化地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)代謝循環(huán)的失調(diào)，破壞了生態(tài)平衡.表現(xiàn)為高陡坡種植，過度的放牧，甚至原始的刀耕火種.毀林開荒是巖溶地區(qū)土地退化的主要人為因素，在生產(chǎn)力水平提高有限的情況下，它成為人們獲取更多食物的重要途徑.[12]加之人地矛盾、人糧矛盾突出，使得毀林開荒非常普遍，大于25°的陡坡耕作現(xiàn)象嚴(yán)重，[13]加劇了水土流失和環(huán)境的惡化.

2.2.3 貧困是誘因

該區(qū)處于重慶老、少、邊、山區(qū)，全區(qū) 17個(gè)區(qū)、縣中，國家級(jí)貧困縣 13個(gè)以及省級(jí)貧困縣 2個(gè).該區(qū)2008年農(nóng)村居民人均純收入為3 546元，比重慶市2008年農(nóng)村居民人均收入（4 126元）少580元.貧困是導(dǎo)致環(huán)境惡化的重要根源之一，環(huán)境惡化又加劇了貧困.喀斯特貧困地區(qū)普遍存在人口增長速度高于經(jīng)濟(jì)增長速度，使人地矛盾十分突出.人口增長對(duì)糧食、耕地以及生活資源的需求量的增加，導(dǎo)致毀林毀草開荒，造成成本已脆弱的喀斯特生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)困難，嚴(yán)重地制約了當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂缓蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展.[14]隨著人口增長，土地超載，導(dǎo)致長期亂砍濫伐和陡坡開荒，使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境日益惡化，形成惡性循環(huán).[15]

3 石漠化治理措施

石漠化不是純自然過程，而是與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)緊密相關(guān)，以人類活動(dòng)為主導(dǎo)因素而引起的環(huán)境惡化、土地退化過程.根據(jù)對(duì)重慶巖溶石山地區(qū)石漠化的分析，應(yīng)從強(qiáng)度、中度和輕度石漠化地區(qū)采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理.

3.1 強(qiáng)度石漠化地區(qū)

在強(qiáng)度石漠化地區(qū)，封山育林是主要手段之一，但在實(shí)施過程中，同時(shí)抓住“封”和“育”這兩個(gè)關(guān)鍵.[16]封，就是在適宜自然恢復(fù)的區(qū)域，利用原有植被資源通過封山保護(hù)而實(shí)現(xiàn)植被的逐步大面積恢復(fù).育，則是針對(duì)當(dāng)?shù)刂参锓N間競爭，選擇，淘汰所需時(shí)間較長這一現(xiàn)狀，輔以人工促進(jìn)措施，如局部整地，調(diào)整林分種類組成，密度和結(jié)構(gòu).施行補(bǔ)播補(bǔ)植，預(yù)防病蟲害，森林火災(zāi)及人畜再度破壞等，保障植被的正?；謴?fù)與生長.

此外，對(duì)自然環(huán)境惡劣，人均耕地面積不足0.02 hm2，溫飽問題得不到解決，難于發(fā)展的貧困戶和部分無田無地、居住無定所的少數(shù)民族實(shí)行易地扶貧搬遷，重建新的家園.

3.2 中度石漠化地區(qū)

在中度石漠化地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，要盡量避免種植經(jīng)濟(jì)、用材林對(duì)土壤及植被的破壞.鑒于陡坡耕地非常嚴(yán)重，因此，退耕是最重要的舉措.

在石灰?guī)r分布區(qū)，應(yīng)實(shí)施封山育林以防止土壤流失；在白云巖以及碳酸鹽巖與別的巖性互層分布區(qū)，退耕后應(yīng)種植生長速度快、喜鈣、耐瘠且經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的灌木林，林下種草來固定土壤，提高土壤肥力；在土被連續(xù)的地方進(jìn)行立體種植，采用生物梯化技術(shù)，并在灌草周圍種植防護(hù)林.但樹種要耐瘠、耐旱、喜鈣和石生性，有發(fā)達(dá)的地下根系可以充分利用地下水并防止水土流失.

3.3 輕度石漠化地區(qū)

在輕度石漠化地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)受損相對(duì)較輕，然而坡度較大，農(nóng)田種植面積應(yīng)減少，尤其在石灰?guī)r分布區(qū)，應(yīng)主要發(fā)展林牧業(yè).在土層較薄的地帶種植牧草，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè).土層連續(xù)且較厚的地區(qū)種植經(jīng)濟(jì)、用材林，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的增加，保持水土.另外，還應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)毓鉄釛l件進(jìn)行多層種植.在山頂栽種水源涵養(yǎng)林，山腰發(fā)展經(jīng)濟(jì)、用材林，林間還可以種植經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的灌木，林下則種草，樹種需多樣化，這樣才可以促使生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展.

此外，在石漠化地區(qū)，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，因地制宜，進(jìn)行以下計(jì)劃.

1）農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè).在石漠化地區(qū)開展農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如水柜集雨工程、農(nóng)村生態(tài)能源工程、水土保持工程、耕地整理工程和沃土工程等，尤其在農(nóng)村生態(tài)能源工程方面，渝東北地區(qū)可依托三峽水電站的有利優(yōu)勢，大力推廣水電；渝東南地區(qū)應(yīng)大力發(fā)展沼氣建設(shè)，解決當(dāng)?shù)鼐用衲茉葱枨?這些工程既解決了當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)資源的基本需求，又有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展.

2）富民措施.政府應(yīng)大力支持石漠化治理的力度，加大科研投資，推廣適宜在石漠化地區(qū)種植的經(jīng)濟(jì)作物；利用當(dāng)?shù)刎S富的旅游資源和風(fēng)土人情，大力發(fā)展旅游，增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入.

3）宣傳和教育措施.加大石漠化危害的宣傳力度，提高當(dāng)?shù)鼐用癖Ｗo(hù)環(huán)境意識(shí)；大力發(fā)展貧困地區(qū)教育，提高居民文化程度，在一定意義上有利于石漠化治理.

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