重慶巖溶石山地區石漠化成因及治理研究

冀建成 謝世友,2

(1.西南大學地理科學學院,重慶 400715)

（2.西南大學三峽庫區生態環境教育部重點實驗室，重慶 400715)

石漠化（Karst Rocky Desertification）是指在亞熱帶脆弱的喀斯特環境背景下，受人類不合理社會經濟活動的干擾破壞，造成土壤嚴重侵蝕，基巖大面積裸露，土地生產力嚴重下降，地表出現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）地質環境為基礎，在強烈的人類社會經濟活動影響下，以土地生產力退化為本質，以出現類似荒漠景觀為標志.而西南巖溶地區擁有世界上最大的連片裸露巖溶，生態環境脆弱.西南巖溶地區集中了西南地區70%的國家扶貧縣，是西部大開發戰略實施的重點和難點地區.這一地區還是我國長江、珠江的重要源區，維系著大江大河下游地區以及大型水利水電設施的生態安全.[2]

根據國家林業局最新發布的巖溶地區石漠化狀況公報顯示，截至2005年底，石漠化土地總面積為12.96萬km2，占該區域巖溶土地面積的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^、直轄市）的451個縣（市、區），區域總面積107.14萬km2（見下頁表1）.雖然重慶石漠化面積比云、貴、滇三省區較小，但作為國家西部大開發重點市，石漠化加劇對其經濟發展產生的消極影響不可忽視.

1 重慶市巖溶石山區石漠化現狀及其影響

1.1 重慶市巖溶石山地區石漠化現狀

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、喀斯特發育最強烈的省區之一，其巖溶地區面積約4.14×104km2，占全市總面積的51%，而碳酸鹽巖出露面積達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.目前，全市石漠化總面積已達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.

表1 石漠化土地發生狀況[3]

重慶巖溶石山地區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，涉及的行政區劃為奉節、巫山、云陽、萬州、石柱、豐都、涪陵、南川、萬盛、綦江縣（市、區）部分，武隆、彭水、黔江、酉陽、秀山縣全境（見圖1），其中的萬盛區、南川、武隆、彭水、黔江、酉陽、秀山、巫溪、城口等區縣的石漠化問題都比較嚴重，尤其是萬盛、巫山、巫溪三縣巖溶面積可達90%以上.由于喀斯特環境的特殊性及人類不合理活動的影響，重慶巖溶地區的土壤侵蝕日趨嚴重，許多陡坡地段的地表土層流失殆盡，出現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境。

圖1 重慶巖溶石山地區所包括的區、縣

1.2 重慶市巖溶石山地區石漠化的特征及危害

1.2.1 分布范圍廣

全區 17個區、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，占總區、縣數的 47.04%.巖溶面積為28 511.23km2，占全區面積的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，水土流失嚴重

水土流失較嚴重，生態狀況惡化，部分石漠化地區生存條件逐漸喪失.全區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，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，水土流失嚴重.據重慶市第三次水土流失遙感調查，[4]該地區總土壤侵蝕面積為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巖類、石灰巖—白云巖類、白云巖類為主，泥灰巖類只占很小比例，其成土速率很低，盡管巖溶區土壤流失量絕對值并不大，但卻導致區域土層處于負增長狀態，促使巖體裸露，石山荒漠化趨勢加??；同時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 分布區域生態區位十分重要

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，石漠化地區水土流失嚴重，河流泥沙含量高，不僅直接影響到本土水電資源的開發和利用，而且威脅長江下游地區的生態安全，生態區位十分重要.

2 石漠化成因分析

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

2.1 自然原因

2.1.1 特殊的地質地貌基礎

地質地貌是生態系統得以存在和發展的載體和物質基礎，并在形態上反映其環境的某些外部特征.區內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不明顯，侵蝕作用大于巖溶作用，形成以灰巖為主體的高山峽谷；渝東南低中山區巖溶發育，凡灰巖分布區均呈現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，山多坡陡的地表結構導致強烈的水土資源流失，地表地下雙層結構同樣不利于水土資源的保存，同時存在水庫滲漏、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，所以喀斯特環境中土壤厚度較薄，因此，漏水漏肥現象十分嚴重，土壤允許流失量小，土壤淋溶作用強烈，土壤養分普遍存在限制因子，粘粒含量高，凋萎系數高.如重慶巖溶山地耕地表層有機質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，養分含量變化大，普遍缺P；土壤粘粒含量在30% 以上，凋萎系數在20%左右，不耐澇、不耐旱，土性偏冷，易板結.[6]

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

2.1.3 氣候溫暖濕潤

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

2.2 人為因素

西南喀斯特地區的人口壓力及不合理的人類活動導致區域貧困與生態退化的惡性循環，缺乏經濟支撐的人文狀況和缺乏文化基石的經濟行為相互促動、疊加，加劇了深層次的貧困，使人地關系惡化，積重難返.[9]

2.2.1 人口壓力大

明清至民國時期是重慶人口形成的重要時期，特別是抗戰爆發后，大量外省民眾紛紛遷入重慶，導致這一時期重慶人口暴漲，1937年重慶地區有戶數2 549 291，人口數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 重慶直轄以來總人口（戶籍統計）變動情況 單位：萬人，‰

人口壓力增大導致人們對自然界過度的經濟活動，從而造成對資源的破壞遠遠快于恢復.迅速增長的人口也加快了對土地、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，脆弱的巖溶生態不堪負重.人口密度間接地反映了人口對資源和環境的壓力，因此，人口密度越大，石漠化的危險性越大.

石漠化是自然和人為因素共同作用的結果，人口密度間接地反映了人口對資源和環境的壓力，通常農業人口壓力大的地區生態環境破壞較為嚴重.李瑞玲等[11]提出的貴州省人口密度大小對巖溶地區石漠化產生的危險性劃分體系，根據重慶市巖溶石山地區人口密度分布的特點，將是其平均農業人口密度作為人口對石漠化壓力中度的等級，平均人口密度最小的地區可視為對石漠化沒有明顯影響，將平均農業人口密度稍高地區的值作為輕度危險性的界線.將人口密度大小對巖溶地區石漠化產生的危險性劃分為3個等級，即輕度危險性（＞147人/ km2）、中度危險性（＞209人/ km2）和極危險性（＞ 262 人/ km2）.根據這一指標貴州巖溶區絕大部分地區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性

2.2.2 不合理的土地利用方式

西南石漠化地區大多仍以傳統農業為主，生產技術落后，維持著廣種薄收、結構單一和只種不養的掠奪式經營方式，造成了石漠化地區的生態系統內物質代謝循環的失調，破壞了生態平衡.表現為高陡坡種植，過度的放牧，甚至原始的刀耕火種.毀林開荒是巖溶地區土地退化的主要人為因素，在生產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°的陡坡耕作現象嚴重，[13]加劇了水土流失和環境的惡化.

2.2.3 貧困是誘因

該區處于重慶老、少、邊、山區，全區 17個區、縣中，國家級貧困縣 13個以及省級貧困縣 2個.該區2008年農村居民人均純收入為3 546元，比重慶市2008年農村居民人均收入（4 126元）少580元.貧困是導致環境惡化的重要根源之一，環境惡化又加劇了貧困.喀斯特貧困地區普遍存在人口增長速度高于經濟增長速度，使人地矛盾十分突出.人口增長對糧食、耕地以及生活資源的需求量的增加，導致毀林毀草開荒，造成成本已脆弱的喀斯特生態環境嚴重惡化，農業生產困難，嚴重地制約了當地群眾脫貧致富和社會經濟的持續發展.[14]隨著人口增長，土地超載，導致長期亂砍濫伐和陡坡開荒，使農業生態環境日益惡化，形成惡性循環.[15]

3 石漠化治理措施

石漠化不是純自然過程，而是與社會、經濟緊密相關，以人類活動為主導因素而引起的環境惡化、土地退化過程.根據對重慶巖溶石山地區石漠化的分析，應從強度、中度和輕度石漠化地區采取相應措施進行治理.

3.1 強度石漠化地區

在強度石漠化地區，封山育林是主要手段之一，但在實施過程中，同時抓住“封”和“育”這兩個關鍵.[16]封，就是在適宜自然恢復的區域，利用原有植被資源通過封山保護而實現植被的逐步大面積恢復.育，則是針對當地植物種間競爭，選擇，淘汰所需時間較長這一現狀，輔以人工促進措施，如局部整地，調整林分種類組成，密度和結構.施行補播補植，預防病蟲害，森林火災及人畜再度破壞等，保障植被的正?；謴团c生長.

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

3.2 中度石漠化地區

在中度石漠化地區，生態系統極其脆弱，要盡量避免種植經濟、用材林對土壤及植被的破壞.鑒于陡坡耕地非常嚴重，因此，退耕是最重要的舉措.

在石灰巖分布區，應實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，退耕后應種植生長速度快、喜鈣、耐瘠且經濟價值較高的灌木林，林下種草來固定土壤，提高土壤肥力；在土被連續的地方進行立體種植，采用生物梯化技術，并在灌草周圍種植防護林.但樹種要耐瘠、耐旱、喜鈣和石生性，有發達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

在輕度石漠化地區，生態系統受損相對較輕，然而坡度較大，農田種植面積應減少，尤其在石灰巖分布區，應主要發展林牧業.在土層較薄的地帶種植牧草，發展養殖業.土層連續且較厚的地區種植經濟、用材林，促進經濟效益的增加，保持水土.另外，還應充分利用當地光熱條件進行多層種植.在山頂栽種水源涵養林，山腰發展經濟、用材林，林間還可以種植經濟價值較高的灌木，林下則種草，樹種需多樣化，這樣才可以促使生態系統良性發展.

此外，在石漠化地區，還應根據當地實際情況，因地制宜，進行以下計劃.

1）農村基礎設施建設.在石漠化地區開展農村基礎設施建設，如水柜集雨工程、農村生態能源工程、水土保持工程、耕地整理工程和沃土工程等，尤其在農村生態能源工程方面，渝東北地區可依托三峽水電站的有利優勢，大力推廣水電；渝東南地區應大力發展沼氣建設，解決當地居民能源需求.這些工程既解決了當地居民對資源的基本需求，又有利于當地經濟的發展.

2）富民措施.政府應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種植的經濟作物；利用當地豐富的旅游資源和風土人情，大力發展旅游，增加當地農民的收入.

3）宣傳和教育措施.加大石漠化危害的宣傳力度，提高當地居民保護環境意識；大力發展貧困地區教育，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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