湖南省巖溶地區(qū)土地石漠化現(xiàn)狀及防治對(duì)策

尹黎明，袁志忠，周耀渝

(1.湖南省水利廳，湖南長(zhǎng)沙410007;2.吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南吉首416000)

土地石漠化是指在亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)喀斯特極其發(fā)育的自然環(huán)境背景下，受人為活動(dòng)干擾和破壞，造成土壤嚴(yán)重侵蝕、基巖大面積裸露、地表呈現(xiàn)荒漠化景觀的土地退化現(xiàn)象［1－3］。石漠化地區(qū)土地裸露程度高、土層薄、植被稀少、綜合利用能力低、土壤涵養(yǎng)水源能力差，造成區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱、自然災(zāi)害頻發(fā)，威脅當(dāng)?shù)厝罕姷纳?cái)產(chǎn)安全。目前，西南8省區(qū)市(貴州、廣西、云南、四川、重慶、湖南、湖北和廣東)的裸露型及淺蓋型喀斯特面積已達(dá)292262 km2，成為世界上最大的巖溶出露區(qū)及主要的生態(tài)脆弱帶，與黃土高原并稱為中國(guó)環(huán)境退化與貧困最為突出的地區(qū)［4］。其中，湖南省的石漠化嚴(yán)重程度在西南8省區(qū)市中排在第四位，石漠化已成為湖南省最為嚴(yán)重的生態(tài)問題之一。加快推進(jìn)西南喀斯特石漠化綜合整治對(duì)構(gòu)筑長(zhǎng)江、珠江上游地區(qū)生態(tài)屏障和實(shí)現(xiàn)本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過對(duì)湖南省巖溶地區(qū)土地石漠化的分布、危害及成因機(jī)理進(jìn)行研究，提出了巖溶地區(qū)土地石漠化防治對(duì)策，希望能為其他巖溶地區(qū)的土地石漠化綜合治理提供借鑒。

1 分布現(xiàn)狀及危害

1.1 土地石漠化分布現(xiàn)狀

湖南省土地總面積約 165709.80 km2，巖溶區(qū)面積約54324.56 km2，占土地總面積的32.8%。全省石漠化土地面積14788.62 km2，潛在石漠化土地面積 14359.68 km2，兩者占到巖溶區(qū)面積的53.7%，集中分布在湘西北、湘西、湘中地區(qū)，其中輕度石漠化4633.60 km2，占石漠化土地面積的31.3%;中度石漠化 6358.59 km2，占 43.0%;重度石漠化 3072.36 km2，占 20.8%;極重度石漠化 724.07 km2，占 4.9%。

表1為湖南省巖溶面積及石漠化分布狀況。由表1知，湘西北、湘西、湘中地區(qū)的α值均高于全省平均值，尤其是湘西北達(dá)到17%，說明上述地區(qū)潛在石漠化比例較大，如不加以重視，將會(huì)演變成石漠化地區(qū);湘西北、湘西、湘中地區(qū)的β值都高于全省平均值，說明上述地區(qū)的石漠化比例較大，是全省石漠化集中分布的地區(qū);湘西北、湘西地區(qū)的δ值高于全省平均值，說明上述地區(qū)的巖溶地區(qū)易演變成石漠化。另外，全省巖溶地區(qū)石漠化面積總體呈增加趨勢(shì)，1987—2007年石漠化面積從5045.53 km2增加到 14788.60 km2，每年新增近 487.15 km2，尤其是湘西從579.94 km2增加到3777.85 km2，每年新增近159.90 km2，是全省石漠化面積增長(zhǎng)最快的地區(qū)。

1.2 土地石漠化危害

1.2.1 土地退化、水土流失嚴(yán)重

第一，石漠化引起的土地退化最初表現(xiàn)為土層變薄，土壤養(yǎng)分逐步減少，耕作層粗化，農(nóng)作物產(chǎn)量下降，繼而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化，生態(tài)環(huán)境承載能力降低，最終使土地喪失生產(chǎn)能力，危害國(guó)土生態(tài)安全，如洞口縣黃橋、楊林等鄉(xiāng)鎮(zhèn)因石漠化而廢棄的耕地就有206.7 hm2。第二，石漠化是導(dǎo)致水土流失的主要原因。湖南省的水土流失類型主要有面蝕、溝蝕、崩塌，以面蝕為主，占總流失面積的95%以上。流失地類包括農(nóng)地、林地、建設(shè)用地等，其中林地水土流失面積占總流失面積的62%以上。水土流失會(huì)破壞土地資源、劣化土質(zhì)，據(jù)估算全省每年有1.7億m3的表層土被沖走，導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)、全鉀、全磷含量減少，土地肥力下降，還會(huì)導(dǎo)致洪澇災(zāi)害加劇，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

表1 2007年湖南省巖溶面積及石漠化分布狀況 km2

1.2.2 加劇地區(qū)貧困

研究表明，脆弱環(huán)境與貧困有一定的相關(guān)性［5－6］，在喀斯特地區(qū)這種相關(guān)性表現(xiàn)得尤為突出。表2為2007年湖南省各區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況對(duì)比。由表2知，有18個(gè)國(guó)家級(jí)貧困縣和17個(gè)省級(jí)貧困縣分布在石漠化嚴(yán)重地區(qū)。長(zhǎng)期以來，湘西北、湘西、湘中人均純收入低于全省平均水平，尤其是湘西的龍山、保靖、永順、鳳凰等石漠化地區(qū)由于人口壓力大、耕地不足，造成農(nóng)民糧食不能自給、經(jīng)濟(jì)收入少、生活十分貧困，陷入了“越窮越墾，越墾越窮”的惡性循環(huán)。石漠化已成為巖溶地區(qū)的貧困之源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要障礙。同時(shí)，巖溶地區(qū)通常是少數(shù)民族聚居區(qū)，為維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和民族團(tuán)結(jié)，必須不斷改善石漠化地區(qū)的生態(tài)狀況，幫助群眾脫貧致富。

表2 2007年湖南省各區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況

2 成因機(jī)理

巖溶地區(qū)石漠化的產(chǎn)生與發(fā)展是自然因素和人為因素相互作用的結(jié)果，自然因素是土地石漠化形成的基礎(chǔ)，人為因素是土地石漠化形成和加劇的主要誘因。

2.1 自然因素

以湘西北為例，該區(qū)地處云貴高原向江南丘陵過渡地帶，具有山原地貌特征，山體高大，山勢(shì)雄偉，山頂呈多級(jí)剝夷面，四周峽谷深切，邊坡懸崖陡峭。山多坡陡的地表結(jié)構(gòu)不僅不利于水土保持，而且容易導(dǎo)致土層瘠薄、不連續(xù)、持水能力較差，植被覆蓋率較低［7］。巖溶地區(qū)多石灰?guī)r，其抗風(fēng)化能力強(qiáng)、成土速度慢，在水熱條件較好的情況下一般需要4000～8500 a才能溶蝕30 cm厚的碳酸鹽巖，積累1 cm的成土母質(zhì)，而目前土壤流失的速度是成土速度的4～20倍［8］。

同時(shí)，在石漠化過程中氣候也是重要的自然因素。湖南省平均氣溫16～18℃，全年≥10℃活動(dòng)積溫5000～8000℃，全年無霜期260～310 d，年日照時(shí)數(shù)1300～1800 h，年降水量1300～1800 mm，年蒸發(fā)量700～1000 mm。自然條件和氣候的差異導(dǎo)致降水時(shí)空分布不均勻，雪峰山、南嶺、武陵山為多雨地區(qū)，年降水量可達(dá)1800～3200 mm，尤其春夏之交多暴雨，4—6月降水量占年降水量的40%，但常有伏旱、秋旱現(xiàn)象，旱澇不均加劇了土地石漠化的發(fā)展。另外，季節(jié)干濕交替會(huì)導(dǎo)致喀斯特土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低、抗蝕性減弱［9］。土壤在旱季出現(xiàn)脫水干裂形成多裂縫的柱狀土壤，遇降雨則吸水膨脹，致使土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，有助于巖溶地區(qū)石漠化的形成。

2.2 人為因素

據(jù)有關(guān)部門監(jiān)測(cè)，僅2007年湖南省巖溶地區(qū)因人為因素形成的石漠化土地就有119.28萬(wàn)hm2，占全省巖溶地區(qū)石漠化土地總面積的80.7%，其中過度樵采47.81萬(wàn)hm2，占人為因素造成石漠化土地面積的 40.1%;毀林開墾 18.64萬(wàn) hm2，占15.6%;不當(dāng)經(jīng)營(yíng)28.61萬(wàn)hm2，占24.0%。巖溶地區(qū)多為少數(shù)民族聚居區(qū)，由于人口密度超出了區(qū)域資源環(huán)境承載能力，為了生存和發(fā)展，過度開發(fā)土地資源形成了“人增—耕進(jìn)—林草退—石漠化”的惡性循環(huán)，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:①陡坡開墾和過度樵采。巖溶地區(qū)耕地資源匱乏，長(zhǎng)期以來大量毀林毀草墾荒、陡坡耕種、在石旮旯地耕種、廣種薄收，致使土地生產(chǎn)力逐年下降、水土流失嚴(yán)重，最終形成了石漠化。同時(shí)，過度樵采尤其是高強(qiáng)度、集中連片的樵采使森林面積大幅度減少，植被群落迅速退化，土壤流失加快，進(jìn)而加劇了石漠化進(jìn)程。據(jù)調(diào)查，一個(gè)三口之家的生活能源如果完全依靠薪材，則每年樵采薪材量在0.8 hm2以上，這對(duì)生態(tài)脆弱的巖溶地區(qū)植被恢復(fù)極為不利。②過度放牧和不合理的開發(fā)建設(shè)。由于牲畜量大幅度增加，且多為放養(yǎng)，過度放牧不僅會(huì)毀壞林草植被，而且增加了地表粗糙度，造成土壤沖蝕，容易導(dǎo)致石漠化。同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，一些地區(qū)對(duì)植被保護(hù)的重要性和生態(tài)重建的難度認(rèn)識(shí)不足，任意開采挖掘、破壞林草植被，造成了新的水土流失，還有工業(yè)生產(chǎn)過程中隨意排放廢水、廢物加速了碳酸鹽巖溶蝕速率，加劇了石漠化。

3 防治對(duì)策

3.1 實(shí)行扶貧開發(fā)與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合

湖南省喀斯特山區(qū)的石漠化問題與經(jīng)濟(jì)貧窮互為因果。因此，單純地抓經(jīng)濟(jì)建設(shè)或孤立地搞生態(tài)建設(shè)都是行不通的，必須堅(jiān)持“生態(tài)—經(jīng)濟(jì)”二元中心論，兼顧經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，把二者緊密結(jié)合起來，構(gòu)建生態(tài)經(jīng)濟(jì)雙優(yōu)耦合系統(tǒng)。例如，扶持農(nóng)戶種草、購(gòu)畜、建圈，把坡地種玉米養(yǎng)豬改為栽培放牧型草地養(yǎng)畜，在生態(tài)建設(shè)的同時(shí)為農(nóng)戶謀福利。統(tǒng)籌生態(tài)治理、扶貧和農(nóng)業(yè)開發(fā)，建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)畜牧業(yè)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)，兼顧生態(tài)修復(fù)和農(nóng)戶增收，追求生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益共贏才有希望改變喀斯特山區(qū)的石漠化現(xiàn)狀。

3.2 實(shí)施綜合治理

(1)植被恢復(fù)工程。采取封山、造林、種草等多種措施，加快植被建設(shè)，提高石漠化地區(qū)植被覆蓋度。按土地利用規(guī)劃，對(duì)陡坡耕地有計(jì)劃地實(shí)施退耕還林還草。2007年全省石漠化地區(qū)封山育林育草面積17740.0 km2，其中試點(diǎn)期建設(shè)195.6 km2、全面實(shí)施期建設(shè)17544.4 km2;人工造林規(guī)劃面積1950.0 km2(生態(tài)林 1560.0 km2，經(jīng)濟(jì)林 390.0 km2)，其中試點(diǎn)期建設(shè)51.9 km2、全面實(shí)施期建設(shè)1898.1 km2;完成退耕還林面積500 km2，其中生態(tài)林 400 km2、經(jīng)濟(jì)林 100 km2。

(2)農(nóng)村能源建設(shè)工程。根據(jù)以沼氣為主、多種能源互補(bǔ)的思路，加強(qiáng)沼氣、太陽(yáng)能、節(jié)煤爐灶和小水電等農(nóng)村能源建設(shè)，重點(diǎn)是加大石漠化地區(qū)沼氣工程的推廣，在有條件的地方建設(shè)太陽(yáng)能、節(jié)煤爐灶等替代能源和節(jié)能措施。目前，全省在石漠化地區(qū)共規(guī)劃建設(shè)戶用沼氣池84萬(wàn)口，更新、改造節(jié)煤爐灶120萬(wàn)戶，規(guī)劃建設(shè)太陽(yáng)能熱水器24萬(wàn)臺(tái)。

(3)生態(tài)移民工程。小城鎮(zhèn)建設(shè)和易地扶貧搬遷可有效減輕石漠化地區(qū)農(nóng)民耕種活動(dòng)對(duì)土地及生態(tài)的直接壓力，并且有助于移民在較短的時(shí)間內(nèi)擺脫貧困，但是小城鎮(zhèn)建設(shè)及易地移民工程需要的啟動(dòng)資金較大，各地要根據(jù)實(shí)際情況，先試點(diǎn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造條件，再分類、分期、逐步實(shí)施。目前，全省在石漠化地區(qū)共規(guī)劃生態(tài)移民2750戶1.1萬(wàn)人。

3.3 分區(qū)進(jìn)行防治

巖溶地區(qū)分布具有明顯的地域性，這是因?yàn)閹r溶地區(qū)碳酸鹽巖的類型、巖性組合特征對(duì)巖溶地貌塑造有著明顯影響。因此，可將全省巖溶地區(qū)石漠化綜合治理區(qū)域劃分為五大區(qū)域，并根據(jù)各區(qū)域的特點(diǎn)、存在的主要問題，因地制宜地制定石漠化防治對(duì)策。

(1)湘西北褶皺侵蝕溶蝕山原山地區(qū)。該區(qū)位于湖南省西北部，海拔多在1000—1200 m之間，包括張家界和常德兩市的8個(gè)縣(區(qū))。特點(diǎn)是巖溶地貌類型齊全、分布集中，旅游資源豐富，石漠化面積24.85萬(wàn)hm2，位于澧水上中游，生態(tài)區(qū)位極其重要。該區(qū)石漠化面積大、危害重、擴(kuò)展快，人均耕地少，地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后，陡坡耕種現(xiàn)象突出，局部水源、能源短缺。主要防治措施是:以封山育林、人工造林為主要手段，遏制石漠化擴(kuò)展勢(shì)頭;實(shí)施坡改梯和建設(shè)小型水利水保工程，提高土地生產(chǎn)力;加強(qiáng)農(nóng)村能源工程和人畜飲水工程建設(shè)，改善群眾生產(chǎn)生活條件，對(duì)于環(huán)境嚴(yán)重惡化的實(shí)施生態(tài)移民;發(fā)展旅游業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

(2)湘西斷褶侵蝕剝蝕山地區(qū)。該區(qū)位于湖南省西部，包括湘西自治州和懷化市的18個(gè)縣(市、區(qū))。特點(diǎn)是巖溶地貌類型齊全、分布集中連片，石漠化面積37.78萬(wàn)hm2，位于沅水上中游，生態(tài)區(qū)位相當(dāng)重要。該區(qū)石漠化面積大、危害重，人口密度大，人均耕地少，陡坡耕種現(xiàn)象突出，地表水資源短缺，加之多為少數(shù)民族聚居地，地方經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，石漠化治理難度較大。主要防治措施是:加強(qiáng)封山育林育草、人工造林;保護(hù)、開發(fā)和合理調(diào)配不同高程的巖溶水資源;發(fā)展旅游業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，確保治理成效持續(xù)發(fā)揮。

(3)湘中斷褶剝蝕溶蝕丘陵區(qū)。該區(qū)位于湖南省中部一帶，西部以碳酸鹽巖組成的溶蝕丘陵為主，包括邵陽(yáng)、婁底、湘潭、益陽(yáng)的21個(gè)縣(市、區(qū))。特點(diǎn)是巖溶地貌以低山、丘陵為主，地貌類型多樣，分布較為集中，石漠化面積38.76萬(wàn)hm2。該區(qū)降雨時(shí)空分布不均，季節(jié)性干旱嚴(yán)重;人口密度大，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)較頻繁，水資源需求量大;局部采礦、采煤等工礦活動(dòng)對(duì)地下水文結(jié)構(gòu)影響較大，容易導(dǎo)致地面沉降、塌陷災(zāi)害發(fā)生。主要防治措施是:以資水上中游為石漠化治理重點(diǎn)區(qū)域，采取封山育林育草、人工造林等措施，輔以坡改梯、小型水利水保工程，加強(qiáng)人畜飲水和農(nóng)村能源工程建設(shè);積極發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民增收和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

(4)湘南斷褶侵蝕溶蝕山地丘陵區(qū)。該區(qū)位于湖南省南部，中、低山海拔多在700—1500 m之間，山嶺高峻、切割強(qiáng)烈、坡陡溝深，包括衡陽(yáng)、郴州、永州3市的28個(gè)縣(市、區(qū))。特點(diǎn)是巖溶地貌類型齊全，分布較為集中，有石漠化面積42.69萬(wàn)hm2。該區(qū)多數(shù)水庫(kù)存在滲漏問題，導(dǎo)致地表水漏失嚴(yán)重，耕地干旱缺水，過度開采地下水引發(fā)地面塌陷等。主要防治措施是:大力開展封山育林和人工造林，輔以小型水保工程、農(nóng)村能源工程、人畜飲水工程建設(shè)，合理開發(fā)利用地表水資源;發(fā)展森林旅游業(yè)和綠色食品等特色產(chǎn)業(yè)，大力培育支柱產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

(5)湘東斷褶侵蝕剝蝕山丘區(qū)。該區(qū)位于湖南東部，呈雁行排列的嶺谷相間的地貌特征，山高坡陡，由淺變質(zhì)巖和巖漿巖構(gòu)成的中、低山海拔一般在1000 m以下，包括株洲和岳陽(yáng)兩市的5個(gè)縣(市、區(qū))。該區(qū)人口密度大，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)較頻繁，水資源需求量大，但降雨的時(shí)空分布不均，季節(jié)性干旱嚴(yán)重。主要防治措施是:開展封山育林育草，輔以人工造林，提高植被覆蓋度;聯(lián)合開發(fā)地表、地下水，緩解區(qū)域的季節(jié)性干旱;加大水土保持和農(nóng)村能源建設(shè)力度，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展草食畜牧業(yè)和特色種植業(yè)。

［1］Wang S J，Liu Q M，Zhang D F.Karst rocky desertification in southwestern China:geomorphology，landuse，impact and rehabilitation ［J］.Land Degradation ＆ Development，2004，15(2):115－121.

［2］李陽(yáng)兵，王世杰，容麗.關(guān)于喀斯特石漠和石漠化概念的討論［J］.中國(guó)沙漠，2004，24(6):689 －695.

［3］蔣忠誠(chéng)，李先琨，覃小群，等.論巖溶峰叢洼地石漠化的綜合治理技術(shù)——以廣西平果果化示范區(qū)為例［J］.中國(guó)巖溶，2008，27(1):50 －55.

［4］田秀玲，倪健.西南喀斯特山區(qū)石漠化治理的原則、途徑與問題［J］.干旱區(qū)地理，2010，33(4):532－539.

［5］李周，孫若梅.生態(tài)敏感地帶與貧困地區(qū)的相關(guān)性研究［J］.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與社會(huì)，1994(5):49－56.

［6］趙躍龍，劉燕華.中國(guó)脆弱生態(tài)環(huán)境分布及其與貧困的關(guān)系［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，1996，3(11):245 －251.

［7］中國(guó)發(fā)展研究基金會(huì).中國(guó)發(fā)展報(bào)告2007:在發(fā)展中消除貧困［M］.北京:中國(guó)發(fā)展出版社，2007:28.

［8］吳會(huì)平，曾昭軍，夏本安，等.湖南石漠化綜合治理途徑探討［J］.中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2011，30(1):20 －23.

［9］蔣忠誠(chéng).中國(guó)南方表層巖溶帶的特征及形成機(jī)理［J］.熱帶地理，1998，18(4):34 －39.