王建宇

摘要：指出了中國西南喀斯特區(qū)石漠化與北方區(qū)沙漠化是中國生態(tài)環(huán)境建設(shè)的癥結(jié)所在。貴州地處于我國西南山區(qū)石漠化區(qū)域的核心地段，石漠化區(qū)的植被恢復(fù)與治理成敗與否直接影響著區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，具有改善生存環(huán)境的生態(tài)價(jià)值?；谇叭搜芯炕A(chǔ)，綜述了石漠化成因及主要類型劃分，結(jié)合已有植被恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論，系統(tǒng)闡述了貴州石漠化區(qū)植被恢復(fù)研究現(xiàn)狀，并揭示了影響植被恢復(fù)效果的重要關(guān)鍵因素。此外，專門針對(duì)樹種選擇技術(shù)研究展開了相關(guān)論述，總結(jié)了現(xiàn)有的主要恢復(fù)模式、關(guān)鍵物種配置模式，并分析了現(xiàn)存模式的優(yōu)劣，提出了相對(duì)應(yīng)的對(duì)策及建議。

關(guān)鍵詞：石漠化;植被恢復(fù);樹種選擇;物種配置模式

中圖分類號(hào)：S718

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）4-0018-07

1 石漠化研究現(xiàn)狀

1.1 石漠化概念

喀斯特石漠化代表了世界上一個(gè)比較獨(dú)特的荒漠類型，即濕潤(rùn)區(qū)石質(zhì)荒漠化[1]，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[2]。其成因于獨(dú)特的喀斯特巖溶環(huán)境基礎(chǔ)和不加節(jié)制的人工因素所造成的，是巖溶地區(qū)的一種環(huán)境惡化和土地退化過程典型代表[3]。石漠化的綜合治理一直是困擾中國西南部生態(tài)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的關(guān)鍵瓶頸，該類型的退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的核心首要問題集中于森林植被的生態(tài)功能恢復(fù)。

1.2 石漠化的成因

20世紀(jì)80年代末到90年代初，自水土保持科技工作者在研究石灰?guī)r丘陵山地陡坡等開墾中導(dǎo)致的水土流失中，相繼提出了“石化”、“石山荒漠化”、“石質(zhì)荒漠化”概念后，袁道先首先采用了石漠化（ Rock Deserti-fication）的概念來描述喀斯特區(qū)的植被、土壤覆蓋轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石裸露的獨(dú)特喀斯特景觀過程，并指出石漠化是中國南方亞熱帶喀斯特地區(qū)最為嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題[4]。隨后許多學(xué)者分別就喀斯特區(qū)的石漠化進(jìn)一步闡述和定義[5-10]，基于此，石漠化應(yīng)該是指在亞熱帶區(qū)喀斯特大背景環(huán)境下，由于巖溶區(qū)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境特征，土層淺薄、巖溶作用強(qiáng)烈導(dǎo)致自身的生態(tài)環(huán)境極為脆弱，再通過疊加過度、不合理的人為活動(dòng)干擾，造成了土壤嚴(yán)重侵蝕、基巖大面積出露、土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降甚至喪失、地表出現(xiàn)類似荒漠化景觀的退化過程。

根據(jù)喀斯特區(qū)水、熱條件幾個(gè)地殘存的森林植被基礎(chǔ)，該地區(qū)原本應(yīng)是一片山川秀麗、鳥語花香、蒼翠欲滴、郁郁蔥蔥的喀斯特常綠、落葉闊葉混交林區(qū)。尖銳的人地矛盾是必然導(dǎo)致過度的人為活動(dòng)[6]，導(dǎo)致喀斯特區(qū)的森林群落發(fā)生退化或消失，其主要表現(xiàn)在火燒、開墾、放牧和樵采等形式[11]。石漠化的形成是基于脆弱的喀斯特生態(tài)環(huán)境大背景下，加上不合理、不理性、過度的干擾人為活動(dòng)造成的。根本原因是脆弱的生態(tài)環(huán)境，但現(xiàn)階段出現(xiàn)的主要原因與人為過度的干擾活動(dòng)緊密相關(guān)。

1.3 石漠化類型劃分

退化生態(tài)系統(tǒng)的退化和修復(fù)機(jī)制的研究均與其退化類型劃分密切相關(guān)。石漠化作為喀斯特區(qū)極端典型的生態(tài)系統(tǒng)退化表現(xiàn)形式，對(duì)其開展類型劃分有著重要的研究意義。然而關(guān)于喀斯特地區(qū)石漠化的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，不同學(xué)科背景的學(xué)者考慮的角度不一樣。當(dāng)前的研究多利用野外實(shí)地調(diào)研以及衛(wèi)星遙感技術(shù)手段，從定性、直觀的角度對(duì)石漠化類型類型和等級(jí)劃分，選取的指標(biāo)大多為植被覆蓋率[12～15]、巖石裸露率、地地貌類型[6，16]、坡度[17]、水土流失、土地利用類型[8]、生態(tài)景觀特征[18 ，19]等，目前，學(xué)術(shù)界主要按照地貌以及微地貌來對(duì)喀斯特石漠化來進(jìn)行類型劃分，伴隨著研究的不斷深入和交叉學(xué)科的不斷發(fā)展，如巖溶動(dòng)力學(xué)、生態(tài)水文和生態(tài)經(jīng)濟(jì)等，對(duì)石漠化的研究逐步地全方位、多層次、多角度從定性描述向定量描述方向轉(zhuǎn)變。成永生綜合我國石漠化的研究與防治狀況上，提出了“驅(qū)動(dòng)機(jī)制十成因機(jī)制”雙重機(jī)制的喀斯特石漠化分類方式，將石漠化驅(qū)動(dòng)機(jī)制劃分為自然型、人為式、自然 人為等3類石漠化類型，和成因機(jī)制的11類石漠化類型[20]。

綜上所述，石漠化類型的劃分在科學(xué)界目前并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系[16]，研究者的研究背景和出發(fā)角度是造成這一差異的重要原因，直接影響著石漠化的成因分析、規(guī)劃編制、治理措施的選擇及示范項(xiàng)目的大面積推廣。因此，研究石漠化類型劃分過程中除考慮到植被覆蓋率、巖石裸露率、生態(tài)景觀特征等硬性指標(biāo)外，形成石漠化區(qū)的土地利用類型、人為活動(dòng)干擾強(qiáng)度等指標(biāo)也應(yīng)納入進(jìn)來，該區(qū)或周邊的植物生態(tài)研究將對(duì)石漠化治理起到不可或缺的作用。

1.4 石漠化森林群落退化特征

由于喀斯特山地生態(tài)系統(tǒng)的退化過程不同，導(dǎo)致了各系統(tǒng)退化表現(xiàn)上的差異。只有將退化置于一定的時(shí)間尺度內(nèi)，才能真實(shí)地把握退化過程的一般特點(diǎn)[21]，才可能抓住退化的實(shí)質(zhì)。

1.4.1 生物多樣性變化

系統(tǒng)的特征種類（或優(yōu)勢(shì)種）首先消失，與之共生的種類也逐漸消失，接著，依賴其提供環(huán)境和食物的從屬性依賴種相繼不適應(yīng)而消失，即K對(duì)策種類消失。而系統(tǒng)的伴生種迅速發(fā)展，種類增加，如喜光種類、耐旱種類或?qū)ι成心苋淌艿南蠕h種類如構(gòu)樹（ Broussonetiapapyrifera）、馬桑（Coriaria nepalensis）、金櫻子（Rosalaevigata）、鹽膚木（Rhus chinensis）、小果薔薇（Rosa cy-mosa）、多花木蘭（Magnolia multiflora）、木姜子（Litseasp.）等趁勢(shì)侵入、繁殖。物種多樣性指數(shù)可能并不降低，但多樣性的性質(zhì)發(fā)生變化，質(zhì)量明顯下降，價(jià)值降低，因而功能衰退[22]。

1.4.2 群落結(jié)構(gòu)及食物鏈發(fā)生變化

復(fù)層鑲嵌，多種群結(jié)構(gòu)退化，優(yōu)勢(shì)種群碎片化，群落結(jié)構(gòu)矮小化，景觀碎片化、島嶼化。荔波茂蘭喀斯特原生群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，喬木層多為二層，且物種較為豐富，但如果受到人類的反復(fù)破壞，就會(huì)發(fā)生退化，層次結(jié)構(gòu)也由此變得簡(jiǎn)單，有向次生喬林一灌木（或灌叢）一草坡一裸巖發(fā)展的趨勢(shì)，零星分布，片段化。

有利于系統(tǒng)穩(wěn)定的食物網(wǎng)簡(jiǎn)單化，食物鏈縮短，部分鏈斷裂和解環(huán)，單鏈營養(yǎng)關(guān)系增多，種間共生、附生關(guān)系減弱，甚至消失。比如，隨著喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)的退化，乃至森林的消失，某些類群的生物如鳥類、動(dòng)物（含土壤動(dòng)物）、微生物也因失去了良好的棲息條件和庇護(hù)所及足夠的食源而隨之消失。由于食物鏈（網(wǎng)）結(jié)構(gòu)的變化，系統(tǒng)自組織自調(diào)節(jié)能力減弱，抗外界干擾能力降低。

1.4.3 物流能流發(fā)生不良變化

物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)[23]。主要表現(xiàn)在系統(tǒng)總光能固定的作用減弱，能量流規(guī)模降低，能流格局發(fā)生不良變化能流過程發(fā)生變化，具體是捕食過程減弱或消失，腐化過程弱化，礦化過程加強(qiáng)而吸貯過程減弱;能流損失增多，能流效率降低?？λ固厣降厣鷳B(tài)系統(tǒng)由于植被退化，層次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，食物網(wǎng)解鏈、解環(huán)或鏈縮短，斷裂，甚至消失，使得生物循環(huán)的周轉(zhuǎn)時(shí)間變短，周轉(zhuǎn)率降低，因而導(dǎo)致生物循環(huán)減弱，而土壤的退化又會(huì)引起地球化學(xué)循環(huán)的增強(qiáng)。物質(zhì)循環(huán)過程是元素在庫與庫之間的不斷轉(zhuǎn)移過程。

1.4.4 系統(tǒng)生產(chǎn)力和穩(wěn)定性下降

喀斯特山地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力下降，是因?yàn)楣饽芾寐蕼p弱;由于競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)資源利用的不充分，光效率降低，植物為正常生長(zhǎng)消耗在克服環(huán)境的不良影響上的能量（以呼吸作用的形式釋放）增多，凈初級(jí)生產(chǎn)力下降;第一性生產(chǎn)者結(jié)構(gòu)和數(shù)量的不良變化，也導(dǎo)致次級(jí)生產(chǎn)力降低。穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)最基本的特征。正常系統(tǒng)中，生物相互作用占主導(dǎo)地位，環(huán)境的隨機(jī)干擾較小，系統(tǒng)在某一平衡點(diǎn)附近擺動(dòng)。有限的干擾所引起的偏離將被系統(tǒng)內(nèi)的反饋所抗衡，使系統(tǒng)很快回到原來的狀態(tài)。但在喀斯特山地退化系統(tǒng)中，由于結(jié)構(gòu)成分不正常，系統(tǒng)在正反饋機(jī)制驅(qū)使下遠(yuǎn)離平衡，其內(nèi)部相互作用太強(qiáng)，以至系統(tǒng)不能穩(wěn)定下去。在喀斯特山地，主要表現(xiàn)在固定、保護(hù)、改良土壤及養(yǎng)分能力弱化;調(diào)節(jié)氣候能力削弱;水分維持能力減弱，地表徑流增加，引起土壤退化。

總的說來，喀斯特山地生態(tài)系統(tǒng)退化是其組成與結(jié)構(gòu)的不良變化，導(dǎo)致其功能退化和生態(tài)學(xué)過程的弱化，以致于自控能力弱而極不穩(wěn)定。系統(tǒng)成分與其結(jié)構(gòu)的不良變化是系統(tǒng)退化的外在表現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的衰退決定功能的失常。

2 植被恢復(fù)研究現(xiàn)狀

2.1 石漠化植被恢復(fù)的重要理論

2.1.1 恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論

恢復(fù)生態(tài)學(xué)（ Restoration Ecology）是一門關(guān)于生態(tài)恢復(fù)的學(xué)科，更為強(qiáng)調(diào)認(rèn)為干涉和應(yīng)用性。我國最早從事恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的學(xué)者余作岳是這樣定義恢復(fù)生態(tài)學(xué)的，恢復(fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)和方法、生態(tài)系統(tǒng)過程與機(jī)制的學(xué)科[24]?；謴?fù)生態(tài)學(xué)對(duì)指導(dǎo)退化生態(tài)系修復(fù)和重建扮演著越來越重要的作用。在生態(tài)恢復(fù)的實(shí)踐中，構(gòu)建初始生態(tài)系統(tǒng)是恢復(fù)演替的第一步，也是關(guān)鍵的一步。以何種類、多少種類（即群落的種類組成）去組建先鋒群落，決定了生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃的首戰(zhàn)能否成功，并會(huì)影響退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的方向和速度。如何確定最低限度的種類數(shù)量或類型，以保證群落功能的恢復(fù)與維持，對(duì)恢復(fù)生態(tài)學(xué)工作者來說尤其重要。因此，種類組成與退化生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)是生態(tài)恢復(fù)的核心問題，必然要牽涉到生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系這一問題。

2.1.2 自我設(shè)計(jì)理論

該理論是源自于恢復(fù)生態(tài)學(xué)實(shí)踐中總結(jié)生態(tài)恢復(fù)發(fā)展過程的理論。自我設(shè)計(jì)理論認(rèn)為，只要有足夠的時(shí)間，隨著時(shí)間的進(jìn)程，退化生態(tài)系統(tǒng)將根據(jù)環(huán)境條件合理地組織自身并最終改變其組分。而人為設(shè)計(jì)理論認(rèn)為，通過工程方法和植物重建可直接恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)，但恢復(fù)的類型可能是多樣的。這一理論把物種的生活史作為植被恢復(fù)的重要因子，并認(rèn)為通過調(diào)整物種生活史的方法就可加快植被的恢復(fù)。這兩種理論的不同點(diǎn)在于：自我設(shè)計(jì)理論把恢復(fù)放在生態(tài)系統(tǒng)層次考慮，未考慮到缺乏種子庫的情況，其恢復(fù)的只能是環(huán)境決定的群落;而人為設(shè)計(jì)理論把恢復(fù)放在個(gè)體或種群層次上考慮，恢復(fù)的可能是多種結(jié)果[25]。

2.1.3 生態(tài)演替理論

植物群落是由一定植物種類組成、具有一定結(jié)構(gòu)和功能的自然實(shí)體。多種類、多層次、多功能和動(dòng)態(tài)變化是植物群落最明顯的特征。群落演替是植被的動(dòng)態(tài)特征之一，也是植被與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的本質(zhì)。演替是一個(gè)植物群落被另一個(gè)植物群落所取代的過程，它是植物群落動(dòng)態(tài)的一個(gè)最重要的特征，演替導(dǎo)向穩(wěn)定性，是生態(tài)學(xué)的一個(gè)首要的和共同的法則，并為自然科學(xué)做出重大貢獻(xiàn)，目前，演替依然是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的中心課題，是解決人類現(xiàn)在生態(tài)危機(jī)的基礎(chǔ)。生態(tài)演替按演替方向分為順向演替和逆行演替[26]。生態(tài)系統(tǒng)的退化實(shí)質(zhì)上是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的退化實(shí)質(zhì)是一個(gè)系統(tǒng)在超載干擾下逆向演替的動(dòng)態(tài)過程[27]，主要表現(xiàn)為生物多樣性下降，生物生產(chǎn)力降低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能退化等。演替理論包括：一是單元頂極學(xué)說[28]。該理論認(rèn)為，頂極群落概念中的三個(gè)組成部分之間存在著直接的必然的聯(lián)系，這個(gè)學(xué)說設(shè)想一個(gè)地區(qū)的全部演替都將會(huì)聚為一個(gè)單一的穩(wěn)定而成熟的植物群落或頂級(jí)群落，這種群落的特征只取決于氣候。至少在原則上，在一個(gè)氣候區(qū)域上的所有的生境中，最后都將是同一的頂級(jí)群落。二是多元頂極群落理論。Tansley認(rèn)為，群系是一個(gè)圍繞成熟群落的一組與其生境有關(guān)的演替群落。這是一個(gè)與Clements的頂極群系和Braun - Blanquet的頂極群落復(fù)合體相關(guān)的概念。所不同的是，成熟或頂極的群落可被氣候以外的其他因素所決定;演替并不導(dǎo)致單一的頂極群落，而是導(dǎo)致一個(gè)頂極群落的鑲嵌體，它由相應(yīng)的生境鑲嵌所決定。在受迫生物群落逆行演替的任一階段，只要環(huán)境協(xié)迫（environmental stress）未超過生態(tài)閥值（ecologicalthreshold），一旦停止干擾，群落就從這個(gè)階段開始它的復(fù)生過程，且演替速度較原生演替快。在森林植被的恢復(fù)重建研究中，這個(gè)理論得到了較大的重視與發(fā)展，由此理論發(fā)展而來的新的理論有在我國西北地區(qū)應(yīng)用得較多的“撂荒理論”和在日本等地稱之為“新演替理論（new succession theory）”的“宮脅森林重建法”以及在西歐和北美等地應(yīng)用得較多的“生態(tài)恢復(fù)自我設(shè)計(jì)與人為設(shè)計(jì)（ self-design versus design）理論”等[29]。近年來，對(duì)植被演替方面的研究更注重演替機(jī)制以及演替過程中格局的演變[30]。

2.1.4 生物多樣性保護(hù)理論

生物多樣性是生物的基本特征，也是群落的基本特征，指“生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和”。生物多樣性有若干層次，但在理論與實(shí)踐上最基本、最重要，研究較多的是遺傳（基因）多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)基本層次。一個(gè)穩(wěn)定的群落一般包含高的物種多樣性，而群落的退化和逆行，也是多樣性減少的過程。一個(gè)群落中的物種越多，能量通路就越多，在面臨組成該群落的物種之一的密度發(fā)生不正常的增大或減少時(shí)，其他物種在密度上的反映可植物的多樣性越高，生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈、食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。多樣的植物生活型，增大了生態(tài)系統(tǒng)的空間異質(zhì)性。這些都有助于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。森林植被恢復(fù)所構(gòu)建的必須是具有較高物種多樣性的生態(tài)系統(tǒng)，而在物種的選擇上也應(yīng)更多地考慮那些對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境具有較高適應(yīng)性的鄉(xiāng)土種[31]。

因此，增加和豐富群落的物種和結(jié)構(gòu)、功能與多樣性，是植被恢復(fù)的主要內(nèi)容和目的。通過恢復(fù)，形成多物種、多層次、多功能的森林生態(tài)群落。

2.1.5 結(jié)構(gòu)一功能理論

任何系統(tǒng)總存在于環(huán)境之中，總是要與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。結(jié)構(gòu)是構(gòu)成系統(tǒng)要素的一種組織形式。一個(gè)系統(tǒng)不是其組成的簡(jiǎn)單相加，而是通過一定規(guī)則組織起來的整體，這種規(guī)則和組織形式就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[32]。具有什么樣的結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)將具有什么樣的功能，森林生態(tài)系統(tǒng)的效益發(fā)揮依賴與如何對(duì)林分結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，以滿足人們不斷對(duì)生態(tài)系提出的需求。石漠化植被恢復(fù)在不同恢復(fù)階段由于其植物適應(yīng)性生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能。

2.2 植被恢復(fù)的科學(xué)內(nèi)涵

聯(lián)合國氣候變化框架公約（ United Nations Frame-work Convention on Climate Change，UNFCCC）對(duì)植被恢復(fù)的定義為通過建立最小面積為0.05 hm²的植被但不滿足造林和再造林定義的直接人為活動(dòng)引起的立地碳貯量增加。植被恢復(fù)活動(dòng)通常是建立在立地條件惡劣或嚴(yán)重退化、自然演替較緩慢的立地上進(jìn)行，對(duì)促進(jìn)植被的自然演替具有重要的意義[33]。

2.3 影響植被恢復(fù)的因素

植被變化指生境中的一個(gè)或多個(gè)物種的主要種群被相同或不同物種的種群替代的植被改變過程，其變化的方向和速度受到物種特性、生境有效性和物種有效性影響[34]。退化的生態(tài)系統(tǒng)需要通過植被的發(fā)展和有機(jī)物的增加來提高對(duì)有限資源的生物控制，這種“植被發(fā)展”可以理解為植被變化的一種有效形式。退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的首要前提的明確所有修復(fù)達(dá)到的目標(biāo)。喻理飛等[11]為當(dāng)前喀斯特區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的目標(biāo)，應(yīng)該采用生態(tài)修復(fù)為主的植被恢復(fù)方式進(jìn)行。因此，研究退化喀斯特群落自然恢復(fù)過程和演替規(guī)律自然成為植被恢復(fù)的基礎(chǔ)理論。許多學(xué)者為此開展了許多開創(chuàng)性的研究工作，喻理飛等在對(duì)退化喀斯特森林自然恢復(fù)過程中的群落動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究，認(rèn)為退化喀斯特群過程即是種組替代過程，先鋒種經(jīng)次先鋒種、過渡種最終被次頂極種和頂極種所取代[11]。影響退化喀斯特系統(tǒng)的植被恢復(fù)因子主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.3.1 恢復(fù)區(qū)的立地條件

立地是林木生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，立地質(zhì)量評(píng)價(jià)是適地適樹、合理高效用地、改善生態(tài)環(huán)境的重要保證[35]。楊文姬等認(rèn)為立地是指所有影響植被生產(chǎn)能力因素的總和，森林立地是指影響森林生產(chǎn)能力因素的總和，它包括生物和非生物因素（即氣候、土壤、生物等）。而從環(huán)境學(xué)的角度來看，立地[36]是植物生長(zhǎng)地段作用于植物的環(huán)境條件的總體，而森林立地則是對(duì)林木生長(zhǎng)意義重大的環(huán)境條件的總體。介于立地的定義不難看出，立地條件對(duì)植物生長(zhǎng)的影響起到極為重要的作用。科技工作者在對(duì)不同的立地條件對(duì)植物個(gè)體生長(zhǎng)、生物量[37]、根系[38]、個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)、種群生態(tài)等[39，40]開展了大量的研究工作。

2.3.2 土壤種子庫

在大面積采用外來物種替代本地樹種后，森林群落在植物組成上發(fā)生了顯著的變化[41]。大量外來物種形成的純林導(dǎo)致的危害就是在林分的穩(wěn)定性、抵御病蟲害以及發(fā)揮森林生態(tài)效益等方面表現(xiàn)出劣勢(shì)。因此，森林管理者開始提倡用本地物種來取代外來物種的經(jīng)營目標(biāo)[42，43]，而土壤種子庫對(duì)原有植被的恢復(fù)過程其中極為重要的作用[44]。利用土壤種子庫進(jìn)行原有植被的恢復(fù)，對(duì)于干擾嚴(yán)重、立地條件差、不利于種子定植、萌發(fā)和種苗生長(zhǎng)的地域，要適當(dāng)結(jié)合人工重建及工程措施初建演替先鋒種，逐步達(dá)到原有植被的恢復(fù);對(duì)于可以利用土壤種子庫進(jìn)行植被恢復(fù)的地段，根據(jù)土壤種子庫的不同類型，以及主導(dǎo)的影響因素，在促進(jìn)原有植被恢復(fù)時(shí)，要求采取相應(yīng)的措施，加強(qiáng)生態(tài)脆弱區(qū)和退化生態(tài)系統(tǒng)中的土壤種子庫本地調(diào)查和研究，對(duì)于生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與重建具有現(xiàn)實(shí)意義[45～47]。

2.3.3 恢復(fù)種組選擇

退化喀斯特區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建已然成為決定西南地區(qū)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三者協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)，其中植被的生態(tài)恢復(fù)無疑是極為基礎(chǔ)和重要的環(huán)節(jié)，植被修復(fù)是否成功除考慮立地環(huán)境之外，更為重要的便是樹種或種組的篩選。喻理飛等研究認(rèn)為，退化喀斯特區(qū)的生植被修復(fù)，以樹種選擇[48，49]、小生境人工改造和利用為主的人工恢復(fù)技術(shù)，可提高退化植被恢復(fù)潛力和速度。田秀玲等根據(jù)已有的文獻(xiàn)資料，對(duì)喀斯特山區(qū)植被恢復(fù)的物種選擇進(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié)，以期對(duì)喀斯特山區(qū)的生態(tài)修復(fù)、石漠化綜合治理提供參考和依據(jù)[50]。

2.3.4 人為撫育管理

石漠化過程是喀斯特生態(tài)環(huán)境從森林逐步退化為裸巖地的逆向演化過程，在自然的內(nèi)動(dòng)力機(jī)制作用下，這種退化非常緩慢，但在脆弱的環(huán)境本底上若疊加了人類破壞，這種退化就會(huì)急劇加快。人為活動(dòng)的過度干擾是直接導(dǎo)致喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的退化并出現(xiàn)石漠化的重要原因。因此，退化生態(tài)系統(tǒng)的植被修復(fù)光靠植樹造林是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也是不科學(xué)的。以結(jié)構(gòu)調(diào)整、系統(tǒng)管理、撫育為主要措施的人工促進(jìn)自然恢復(fù)技術(shù)可以有效地提高退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)速度和進(jìn)度[11]。

3 石漠化樹種選擇技術(shù)研究及主要配置模式構(gòu)建

3.1 樹種選擇技術(shù)研究

3.1.1 樹種選擇原則

石漠化樹種選擇應(yīng)堅(jiān)持適地適樹的原則，盡量選擇原生性的鄉(xiāng)土樹種，滿足物種的多樣性，采用喬灌草相搭配，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益兼顧，符合定向培育的目標(biāo)。具體遵循：①原生性、鄉(xiāng)土樹種原則;②多樣性原則;③定向性原則;④地帶性原則;⑤生態(tài)適應(yīng)性原則;⑥生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益兼顧原則。

3.1.2 樹種選擇具體要求

在具體樹種選擇上，還要著重考慮以下幾點(diǎn)要求。

（1）能忍耐土壤周期干旱和熱量變幅懸殊。具體來說，在幼苗期間，既能在土壤潮濕環(huán)境下生存，亦能抵抗土壤短期干旱的影響;即能在溫差小的環(huán)境下生長(zhǎng)，亦能在夏日炎炎天氣、日夜溫差較大的條件下不至受到灼傷或死亡。同時(shí)，在高溫、干旱影響作用下亦能照常進(jìn)行生理活動(dòng)。

（2）要求根系特別發(fā)達(dá)，具有耐瘠薄土壤能力。主根在巖縫種穿透能力強(qiáng)，更為重要的是側(cè)根、支根等向水平方向發(fā)展能力強(qiáng)，即在巖隙縫間的趨水趨肥性顯著，須根發(fā)達(dá)，具有較強(qiáng)的保水固土作用，且能充分分解和吸收利用土壤中的養(yǎng)分。

（3）成活容易，生長(zhǎng)迅速，能夠在短期時(shí)間郁閉成林或顯著增加地表蓋度。

（4）具有較強(qiáng)的萌芽更新能力，便于天然更新，提高抗外界干擾能力。

（5）適宜于中性偏堿性和喜歡鈣質(zhì)土壤生長(zhǎng)的樹種。

3.1.3 樹種選擇技術(shù)

在立地條件較差、坡度較大、水土流失隱患等級(jí)較高的地段規(guī)劃營造生態(tài)公益林。在立地條件較好、地勢(shì)較平坦的山坡地，選擇名、特、優(yōu)的，竹、藥、果、藤等樹種營造生態(tài)經(jīng)濟(jì)林。貴州省選擇花椒、金銀花、任豆、香椿、車桑子、棕櫚、楸樹、刺槐、樺木、竹子、櫟類等樹種。龍永光等對(duì)黔東南石漠化區(qū)域分別提出了不同石漠化等級(jí)的石山相適宜的植物種[5l]。

陳強(qiáng)等[52]在滇東南巖溶山區(qū)對(duì)27個(gè)樹種3年的造林對(duì)比試驗(yàn)，認(rèn)為對(duì)滇東南巖溶山地適應(yīng)性最強(qiáng)的樹種5個(gè)：墨西哥柏、沖天柏、藏柏、郭芬柏和濕地松，適應(yīng)性較強(qiáng)的樹種有7個(gè)：川滇榿木、苦刺、圣誕樹、杜仲、任豆、酸棗和滇合歡，并認(rèn)為這些樹種可在滇東南巖溶山區(qū)推廣種植。常恩福等[53]對(duì)滇東南巖溶山區(qū)圣誕樹、滇合歡、新銀合歡、刺槐4個(gè)樹種的造林試驗(yàn)結(jié)果分析認(rèn)為圣誕樹和滇合歡能取得良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。陳強(qiáng)等[54]認(rèn)為滇東南巖溶山區(qū)，在多石的石灰土類型宜用墨西哥柏、郭芬柏和沖天柏等針葉樹作造林樹種，在厚層山地紅壤類型適宜營造墨西哥柏、沖天柏、郭芬柏、川滇榿木、滇合歡、銀荊、杜仲、苦剌等針闊、闊闊混交林。

考慮生境對(duì)造林樹種篩選是造林成活率保證的前提條件，王華田等研究認(rèn)為在黃土丘陵區(qū)造林樹種選擇要充分考慮苗木抗旱性和低耗水性[55]，苗木具有較高的成活率;不同營林目標(biāo)，會(huì)影響樹種的選擇，用材林、經(jīng)濟(jì)林、防護(hù)林、薪炭林等需要有針對(duì)性地去選擇樹種，如培養(yǎng)用材林，需要速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的林木種類，而薪炭林則需要生長(zhǎng)迅速、生物量大、熱值高、萌蘗能力強(qiáng)的樹種等等。巖溶區(qū)是具有與常態(tài)地貌顯著差異的地貌類型，水分虧缺、土壤淺薄且不連續(xù)、高鈣等立地生境[56，57]，開展巖溶區(qū)造林樹種篩選研究對(duì)該區(qū)植被建植與恢復(fù)意義重大。祝小科等在基于前人[58]烏江流域巖溶區(qū)造林困難程度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，篩選出了滇柏（Cupressus duclouriana）、藏柏、柏木、刺槐和女貞等物種開展造林試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)刺槐和女貞成活率較優(yōu)于其它3個(gè)針葉樹，表明具有自肥和耐旱的樹種更適合巖溶區(qū)的造林恢復(fù)[59]。而同種樹種的不同處理造林成活對(duì)比發(fā)現(xiàn)，圍繞水分平衡制定的配套措施更能提高苗木造林的存活率，如切根苗刺激側(cè)根發(fā)育、根系更為發(fā)達(dá)、容器苗減輕臨時(shí)性干旱脅迫影響等措施是苗木存活率的保障。

3.2 主要配置模式構(gòu)建

石漠化治理的首要任務(wù)是恢復(fù)巖溶地區(qū)的林草植被，實(shí)現(xiàn)巖溶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建是石漠化防治的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。因地適宜地配置喬一灌一草復(fù)合森林生態(tài)系統(tǒng)是石漠化植被恢復(fù)生態(tài)治理的終極目標(biāo)。

近年來，隨著國家大力投入和科學(xué)研究地不斷深入，在貴州核心地段上的石漠化區(qū)域涌現(xiàn)大量的植被恢復(fù)樹種配置模式，且取得不錯(cuò)的效果。筆者總結(jié)了當(dāng)前貴州省主要應(yīng)用于石漠化區(qū)生態(tài)治理模式如表1所示，由此，依次顯知，石漠化區(qū)生態(tài)治理模式種物種配置主要以下幾種：?jiǎn)我晃锓N配置模式、喬灌配置模式、灌草配置模式以及多物種配置模式;生態(tài)經(jīng)濟(jì)型配置模式、防護(hù)型配置模式。

在諸多物種配置模式中，許多物種確實(shí)具有許多重要的藥用、觀賞、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而，由于與此相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈建立不夠完善、開發(fā)力度不夠、市場(chǎng)需求和與生產(chǎn)農(nóng)戶間沒有形成有效的溝通平臺(tái)，卻影響著相應(yīng)模式的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出。例如，喜樹應(yīng)具有屬于國家保護(hù)樹種（野生種），曾因可以提取喜樹堿治療癌癥等重大疾病而受到廣泛關(guān)注，在一段時(shí)間內(nèi)上了許多荒山造林的任務(wù)，盲目性的配置種植規(guī)模，銜接市場(chǎng)力度不夠，導(dǎo)致現(xiàn)有的許多喜樹林脫離市場(chǎng)，除發(fā)揮了他的生態(tài)價(jià)值外，經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重偏離先前預(yù)期。此外，由于喜樹病蟲害（當(dāng)風(fēng)口地區(qū)）嚴(yán)重，導(dǎo)致現(xiàn)存的許多喜樹林病蟲害嚴(yán)重，殘次不缺。貴州普定的冰脆李石漠化區(qū)生態(tài)型經(jīng)濟(jì)樹種因具有口感好、品質(zhì)優(yōu)，前期市場(chǎng)價(jià)格偏高而受到當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的大力推廣種植，經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，以冰脆李為主要經(jīng)濟(jì)樹種的有規(guī)模擴(kuò)大，市場(chǎng)價(jià)格下降，加之經(jīng)營成本逐漸升高，極大挫傷了農(nóng)戶種植的積極性，甚至到果實(shí)上市季節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重滯銷、農(nóng)戶上山采摘的勞動(dòng)成本都未能保住的現(xiàn)象。

由此可見，市場(chǎng)接軌、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型是石漠化植被恢復(fù)種植的優(yōu)選方向，既要保持一定的規(guī)?；嘁m度規(guī)模化;既要生態(tài)的青山綠水，又要市場(chǎng)的有機(jī)結(jié)合。

模式的構(gòu)建要遵循生態(tài)演替規(guī)律，切莫違反客觀自然規(guī)律。如以貴州貞豐縣的頂壇模式（亦叫花椒模式）為例，花椒為小灌木至小喬木，處于石漠化區(qū)自然生態(tài)演替“灌叢階段”，需要適度認(rèn)為干擾經(jīng)營、經(jīng)濟(jì)效益才會(huì)顯著，如果放任不管、管護(hù)不到、創(chuàng)新配置其他物種反而有可能適得其反，有如配置花椒十金銀花種植模式，由于樹種間相互化感作用，互相影響生長(zhǎng)，導(dǎo)致金銀花大量死亡，模式未達(dá)到預(yù)期效果，適得其反。因此，在除考慮市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)樹種需要外，在多物種配置模式中應(yīng)仔細(xì)了解物種間的相生相克影響，避免不必要損失。

4 問題分析及展望

石漠化正嚴(yán)重地阻礙著巖溶地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，威脅著巖溶地區(qū)的生態(tài)安全，甚至威脅著人類的生存。學(xué)者通過長(zhǎng)期對(duì)石漠化治理的研究、探索，取得了明顯的成效，培育了一批石漠化防治的先進(jìn)典型，但相對(duì)西南巖溶山區(qū)復(fù)雜多樣的生態(tài)環(huán)境類型和生態(tài)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)任務(wù)而言，仍還有很長(zhǎng)的一段路要走?？λ固厥瘏^(qū)域的生態(tài)恢復(fù)是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，對(duì)恢復(fù)過程的監(jiān)控與對(duì)治理模式的檢驗(yàn)也是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，仍有許多重要問題有待學(xué)者深入研究。

4.1 強(qiáng)化石漠化樹種選擇基礎(chǔ)理論研究

尤其是開展鄉(xiāng)土適生優(yōu)良種質(zhì)資源利用研究。石漠化治理區(qū)樹種選擇受限于相關(guān)理論研究不足，應(yīng)加強(qiáng)石漠化的地質(zhì)地理過程，石漠化區(qū)的立地條件、鄉(xiāng)土樹種適生特性、優(yōu)良種質(zhì)資源的培植繁育、生理生態(tài)適應(yīng)機(jī)制等問題研究。

4.2 加強(qiáng)石漠化治理模式理論與示范研究

專著和文獻(xiàn)以案例研究為主，大部分還停留在對(duì)局部成功石漠化治理模式的治理技術(shù)、配套措施和治理經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，還需加強(qiáng)理論總結(jié)，充分研究這些模式的內(nèi)涵、外延及技術(shù)支撐體系，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化、補(bǔ)充和完善，找到適合巖溶環(huán)境特點(diǎn)的、可持續(xù)發(fā)展的、創(chuàng)新的治理模式。再則總結(jié)和大力研發(fā)石漠化治理技術(shù)，在喀斯特地區(qū)把這些技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化、組裝、配套，構(gòu)建石漠化綜合治理技術(shù)集成體系，形成生態(tài)效益、產(chǎn)業(yè)效益和惠及民生顯著的石漠化治理技術(shù)模式與生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成。這是石漠化治理亟待解決的問題之一。

4.3 加強(qiáng)不同尺度石漠化治理模式研究

建立石漠化治理模式綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。缺乏石漠化治理生態(tài)修復(fù)基準(zhǔn)的研究。石漠化治理需要修復(fù)到什么程度，還無人解答。多數(shù)研究?jī)H僅定性提出石漠化治理工程投入不夠，未能定量指出多少工程能滿足區(qū)域石漠化治理需求。所以石漠化治理生態(tài)修復(fù)基準(zhǔn)的建立迫在眉睫。石漠化治理不能簡(jiǎn)單等同于植樹造林，石漠化治理效果不單看植被覆蓋度的高低。目前試點(diǎn)工程成效如何，小流域治理模式選擇是否恰當(dāng)，不同等級(jí)石漠化治理措施是否湊效等問題，還需要統(tǒng)一的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)與模型對(duì)治理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，為石漠化治理技術(shù)模式選擇提供參考，為技術(shù)支撐體系的進(jìn)一步完善指明方向，因此建立石漠化治理模式綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系勢(shì)在必行。

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