西南巖溶地區(qū)石漠化綜合治理研究

杜文鵬,閆慧敏,*,甄 霖,胡云鋒

1 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101 2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049

石漠化是在巖溶山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性與人類不合理經(jīng)濟(jì)活動相互作用下造成的地表呈現(xiàn)類似于荒漠景觀的演變過程或結(jié)果[1- 3],是巖溶生態(tài)系統(tǒng)退化到極端的表現(xiàn)形式[4]。中國西南地區(qū)、歐洲中南部地區(qū)、北美東部地區(qū)是全球三大集中連片的巖溶分布區(qū)[5-6],巖溶生態(tài)系統(tǒng)具有可溶巖成土速率慢、巖石滲漏性強(qiáng)、地表缺水少土且異質(zhì)性高、植被立地條件困難、易破壞難恢復(fù)等脆弱性特征。我國西南巖溶地區(qū)巖溶面積占國土面積的5.35%,人口密度相當(dāng)于全國平均人口密度的153.3%,且有限的耕地大多屬于旱澇不保收的貧瘠山地[7]；人口密度大且經(jīng)濟(jì)落后導(dǎo)致人地矛盾突出,長期不合理土地利用引起的大面積水土流失和植被退化使得石漠化現(xiàn)象得以形成與發(fā)展。19世紀(jì)以來,我國西南巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境經(jīng)歷了戰(zhàn)亂破壞(1840—1949年)、“大煉鋼鐵”、“以糧為綱”、“向山要糧”等政策導(dǎo)向(1950—1970年)、相關(guān)配套制度和政策滯后的荒山荒地承包到戶(1978年開始)3次嚴(yán)重的人為浩劫,造成今天喀斯特石漠化問題的局面[8]。

石漠化不僅帶來水土流失加劇、旱澇災(zāi)害頻發(fā)、土壤肥力下降、生物多樣性降低甚至喪失等生態(tài)問題[9],還會帶來人口貧困、交通不便、經(jīng)濟(jì)與科技文化落后等一系列社會經(jīng)濟(jì)問題[10],已成為我國西南巖溶地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。突出的人地矛盾導(dǎo)致農(nóng)民長期墾山種糧、伐林燒柴,引起大面積水土流失和植被退化[11-12],使得該地區(qū)陷入一個“人口壓力大-貧困-掠奪資源-生態(tài)退化-進(jìn)一步貧困”惡性循環(huán)的貧困陷阱[13]。因此,石漠化治理對實(shí)現(xiàn)我國西南巖溶地區(qū)巖溶社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)和全面小康社會建設(shè)具有重要意義[14]；現(xiàn)階段,石漠化治理工作不僅已經(jīng)提升到國家層面而且成為相關(guān)學(xué)者關(guān)注與研究的熱點(diǎn)問題之一。

我國西南巖溶地區(qū)石漠化治理始于20世紀(jì)80年代,“八七”扶貧攻堅(jiān)計(jì)劃,退耕還林工程、“長防”和“長治”工程、“珠治”試點(diǎn)工程、世界糧食計(jì)劃、世界銀行貸款項(xiàng)目和澳大利亞、新西蘭援助計(jì)劃等一系列國內(nèi)國際生態(tài)治理項(xiàng)目,為石漠化治理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)[15-16]。2000年,黨中央國務(wù)院將“推進(jìn)西南巖溶地區(qū)石漠化綜合整治”列入我國“十五”政府工作計(jì)劃,自此石漠化治理工作上升到國家層面[17-18]；之后的“十一五”、“十二五”、“十三五”都將石漠化綜合治理作為我國重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)修復(fù)的主要內(nèi)容[19]。隨著2000年以來退耕還林還草、天然林保護(hù)等生態(tài)治理工程的實(shí)施,巖溶生態(tài)系統(tǒng)得到一定程度的恢復(fù)[20]。特別是自2008年國務(wù)院批復(fù)《巖溶地區(qū)石漠化綜合治理規(guī)劃大綱》以來,在西南巖溶地區(qū)首批100個石漠化治理試點(diǎn)縣開展封山育林育草、人工造林種草、坡改梯、生態(tài)移民等石漠化綜合治理工程,之后又陸續(xù)在351個石漠化縣開展生態(tài)恢復(fù)工作。從2005年開始,石漠化治理工作已經(jīng)開始扭轉(zhuǎn)西南巖溶地區(qū)石漠化問題惡化的趨勢,截至2016年我國西南巖溶地區(qū)石漠化總面積為10.07萬km2,較2005年下降2.89萬km2,近五年來減少1.93萬km2,年平均減少率達(dá)到3.45%[21]。我國西南巖溶地區(qū)生長季植被覆蓋度從1999年的69%增加到2017年的81%,植被生物量顯著增加區(qū)域面積占比約為55%,是全球植被覆蓋度和生物量同時顯著增加的區(qū)域之一[22-23]。

巖溶地區(qū)特殊的地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤等特征決定了巖溶生態(tài)系統(tǒng)退化形態(tài)的多樣性和高度異質(zhì)性[24-25],因此,石漠化治理過程中探索出諸多的經(jīng)驗(yàn)與模式[26-27]。同時,學(xué)者也從不同的角度對我國巖溶地區(qū)石漠化概念內(nèi)涵[28- 31]、發(fā)生機(jī)制[32- 34]、退化機(jī)理與演變過程[35- 39]、空間分布與分級[40- 42]以及治理技術(shù)、措施、模式[43- 48]進(jìn)行了一系列研究,從2006年起,以“石漠化”為主題的期刊文獻(xiàn)年發(fā)文量超過100篇,2015年發(fā)文量達(dá)到峰值275篇；但以“石漠化研究進(jìn)展”與“石漠化綜述”為主題的期刊文獻(xiàn)年發(fā)文量不足20篇。黨的十九大報(bào)告與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略意見均提出要開展國土綠化行動,推進(jìn)荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理；現(xiàn)階段,雖然已有眾多的石漠化治理技術(shù)、措施與模式范例,但仍需要對石漠化治理技術(shù)、措施與模式及其相互關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)梳理,使得現(xiàn)有石漠化治理理論與實(shí)踐成果能夠更好地支撐下一階段石漠化治理工作,從而為我國生態(tài)文明建設(shè)2035年目標(biāo)(國土生態(tài)安全骨架基本形成,生態(tài)服務(wù)功能和生態(tài)承載力明顯提升,生態(tài)狀況根本好轉(zhuǎn))與2050年目標(biāo)(生態(tài)文明全面提升,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生)的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)[49-50]。本研究以凝練我國西南巖溶地區(qū)石漠化多年治理經(jīng)驗(yàn)范式為目標(biāo),以石漠化治理典型區(qū)域調(diào)研資料與文獻(xiàn)資料為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),梳理不同石漠化治理項(xiàng)目治理周期與目標(biāo)的差異,分析當(dāng)前石漠化治理技術(shù)的退化問題針對性；結(jié)合案例總結(jié)不同石漠化退化階段采用的治理途徑與措施,闡明不同巖溶地區(qū)石漠化治理優(yōu)良模式的共性與特性；進(jìn)而從石漠化治理目標(biāo)、技術(shù)、措施與模式四個層面總結(jié)石漠化綜合治理配置原則,以期為今后石漠化理論研究與實(shí)踐治理工作提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

本研究基于以下三方面數(shù)據(jù)對我國西南巖溶地區(qū)石漠化治理技術(shù)、途徑措施和模式進(jìn)行歸納、分析與總結(jié)：

(1)石漠化治理代表性研究機(jī)構(gòu)調(diào)研成果資料

石漠化治理代表性研究機(jī)構(gòu)調(diào)研成果資料主要來自于以下機(jī)構(gòu)：中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站、國際巖溶研究中心(巖溶動力系統(tǒng)與全球變化國際聯(lián)合研究中心)、貴州師范大學(xué)喀斯特研究院(國家喀斯特石漠化防治工程技術(shù)研究中心)、貴州省水土保持監(jiān)測站等。相關(guān)資料主要包括：《貴州省2013—2015年石漠化監(jiān)測實(shí)施方案》、《貴州省水土保持世行貸款歐盟贈款項(xiàng)目竣工報(bào)告》、《貴州省水土保持監(jiān)測站課題研究進(jìn)展情況報(bào)告》、《綠色旋律——2016貴州水土保持新聞報(bào)道側(cè)記》、《貴州省水土保持規(guī)劃(2016—2030)》、《山谷吹來世行風(fēng)——貴州實(shí)施水土保持世行貸款/歐盟贈款項(xiàng)目側(cè)記》、《點(diǎn)石成金——貴州石漠化治理技術(shù)與模式》、《貴州省喀斯特石漠化綜合防治圖集(2006—2050)》、《環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站建設(shè)情況匯報(bào)報(bào)告》、《國際巖溶研究中心6年歷程》、《西南巖溶石漠化綜合治理地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》、《廣西巖溶山區(qū)石漠化及其綜合治理研究》、《巖溶峰叢洼地生態(tài)重建》等。

(2)自20世紀(jì)80年代以來,我國在西南巖溶地區(qū)實(shí)行的重點(diǎn)生態(tài)治理與恢復(fù)建設(shè)項(xiàng)目及基本實(shí)施情況。主要項(xiàng)目有：國家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程、畢節(jié)鴨池示范區(qū)建設(shè)項(xiàng)目、“長防”、“長治”試點(diǎn)工程、廣西巖溶山區(qū)封山育林工程、貴州花江示范區(qū)建設(shè)項(xiàng)目、廣西環(huán)江古周/馬山弄拉/平果果化示范區(qū)建設(shè)項(xiàng)目、貴州世界銀行貸款/歐盟贈款項(xiàng)目、“珠防”、“珠治”試點(diǎn)工程、巖溶地區(qū)石漠化綜合治理項(xiàng)目、坡耕地水土流失綜合治理工程等。

(3)針對我國西南巖溶地區(qū)石漠化概念內(nèi)涵,退化機(jī)制,空間分布,演變過程,治理技術(shù)、措施、模式等方面進(jìn)行研究的相關(guān)文獻(xiàn)。

2 石漠化治理的目標(biāo)、技術(shù)與措施

本研究中生態(tài)治理目標(biāo)、技術(shù)、措施與模式的概念分別為：生態(tài)治理目標(biāo)是指生態(tài)治理活動預(yù)期達(dá)到的目的,為生態(tài)治理活動指明方向；生態(tài)治理技術(shù)是指人類在長期利用和改造自然的過程中積累起來的提升生態(tài)系統(tǒng)功能的方法及其原理；生態(tài)治理措施是指為阻止某種生態(tài)退化進(jìn)程所采取的遵循自然規(guī)律的技術(shù)手段；生態(tài)治理模式是指在以往經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成的解決生態(tài)問題的某種技術(shù)與措施的結(jié)構(gòu)性組合,較生態(tài)治理技術(shù)與措施更具整體性與綜合性。基于上述生態(tài)治理目標(biāo)、技術(shù)、措施與模式的定義,石漠化治理目標(biāo)對石漠化治理技術(shù)、措施、模式選擇具有導(dǎo)向作用,石漠化治理技術(shù)是解決石漠化問題治理的基礎(chǔ),石漠化治理措施必須以相應(yīng)的治理技術(shù)作為支撐,石漠化治理模式由石漠化治理技術(shù)與措施有機(jī)組合形成。

2.1 石漠化治理目標(biāo)

基于石漠化治理代表性研究機(jī)構(gòu)成果資料、代表性石漠化治理工程以及相關(guān)研究文獻(xiàn),對石漠化治理工程的目標(biāo)、周期等基本信息進(jìn)行梳理(表1)：我國目前實(shí)施的各類項(xiàng)目中,以兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會效益為目標(biāo)的項(xiàng)目周期為5—10年,主要包括小流域石漠化綜合治理項(xiàng)目、世行項(xiàng)目等項(xiàng)目類型,主要采取生態(tài)措施、生物措施、農(nóng)藝措施與工程措施相結(jié)合的治理措施；以生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的項(xiàng)目周期為3—5年,主要包括與脫貧計(jì)劃、五年規(guī)劃等相結(jié)合的石漠化治理項(xiàng)目,主要采取生態(tài)措施、生物措施、農(nóng)藝措施與工程措施相結(jié)合的治理措施；單純以生態(tài)效益為目標(biāo)的項(xiàng)目周期為1—3年,主要包括道路工程、采礦生態(tài)保護(hù)、礦山修復(fù)等項(xiàng)目,主要采取生態(tài)措施與工程措施兩項(xiàng)治理措施。我國西南巖溶地區(qū)石漠化與貧困化具有必然的地理耦合性,致使單獨(dú)的生態(tài)治理工程項(xiàng)目和片面的環(huán)境保護(hù)無法從根本上解決石漠化問題[52-56],在石漠化治理工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時需要通過對治理成果的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會效益進(jìn)行三重優(yōu)化,才能達(dá)到巖溶山區(qū)自然社會經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的目標(biāo)[54,57-58],從根本上解決我國西南巖溶地區(qū)石漠化問題。

表1 石漠化生態(tài)治理項(xiàng)目治理周期、目標(biāo)、措施與技術(shù)

2.2 石漠化治理技術(shù)

石漠化治理技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用建立在對石漠化形成機(jī)制的研究和認(rèn)知基礎(chǔ)之上,學(xué)術(shù)界已經(jīng)對以巖溶地區(qū)脆弱的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境是基礎(chǔ)、強(qiáng)烈的人類活動是驅(qū)動力這一石漠化成因達(dá)成了共識[12]。以碳酸鹽為物質(zhì)基礎(chǔ)的巖溶地區(qū)少水與缺土伴生,土層淺薄且不連續(xù),地下裂隙發(fā)達(dá),雨水降落至地面沿著溶巖縫隙、豎井、落水洞等進(jìn)入地下系統(tǒng),形成水土漏失[59]。缺水少土決定了這里的植被是易損、難生的,一旦巖石迅速大片裸露,即便土壤種子庫未被破壞,植被的自然恢復(fù)也需要數(shù)十年甚至上百年。針對巖溶生態(tài)系統(tǒng)缺水、少土、植被恢復(fù)困難導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境脆弱的基本特點(diǎn),石漠化綜合治理必須以蓄水、治土、造林為核心,其實(shí)質(zhì)就是要解決水土保持與植被恢復(fù)問題[60- 62]。我國西南巖溶地區(qū)石漠化與貧困化具有必然的地理耦合性：石漠化是巖溶生態(tài)系統(tǒng)脆弱生態(tài)環(huán)境疊加人類不合理土地開發(fā)利用活動的最終表現(xiàn)形式,石漠化與貧困化之間存在一種內(nèi)在互動效應(yīng)[53]——石漠化現(xiàn)象的產(chǎn)生減少了區(qū)域可利用資源量,制約區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,進(jìn)而造成貧困化；而貧困又導(dǎo)致人類增加對土地資源開發(fā)利用的強(qiáng)度,使得區(qū)域石漠化問題更加嚴(yán)重；石漠化綜合治理不僅要解決水土保持和恢復(fù)植被問題,更要解決區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會民生問題。因此,“水是龍頭,土是關(guān)鍵,植被(經(jīng)濟(jì)植物)是根本,區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)雙贏、農(nóng)民脫貧致富是目標(biāo)[47]”的石漠化綜合治理基本思路得到了廣大學(xué)者的認(rèn)可。自20世紀(jì)80年代我國開始進(jìn)行西南巖溶地區(qū)生態(tài)問題治理以來,相關(guān)工作人員與研究學(xué)者已經(jīng)針對巖溶地區(qū)缺水、少土、植被生長困難和區(qū)域貧窮落后四大基本問題研發(fā)和總結(jié)了一系列適用于石漠化治理的關(guān)鍵技術(shù)(表2)：

針對石漠化地區(qū)缺水的問題——重點(diǎn)應(yīng)用水資源開發(fā)利用技術(shù)與水土保持技術(shù)。西南巖溶地區(qū)的雙層巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)使得地表水水資源不足,水資源以地下水為主且地下水深埋、開發(fā)利用困難。水資源開發(fā)利用技術(shù)即通過蓄、引、提、堵等多種形式開發(fā)利用地表與地下水資源；同時,在不同地貌部位應(yīng)用適用的水土保持技術(shù),減少地表水的下滲、充分利用地表徑流；此外,在地表與地下水開發(fā)利用過程中應(yīng)采取水污染防治等相應(yīng)配套技術(shù)。

針對石漠化地區(qū)少土的問題——重點(diǎn)應(yīng)用土地整理技術(shù)、土壤改良技術(shù)與水土保持技術(shù)。西南巖溶地區(qū)缺土問題主要表現(xiàn)在地表徑流對土壤沖刷作用強(qiáng)使得地表土層薄、土壤養(yǎng)分與有機(jī)質(zhì)含量低、土地生產(chǎn)力低下、可利用土地資源面積小且分散。因此,需要通過土地整理技術(shù)調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、改善土地資源利用條件來提高土地資源利用率與生產(chǎn)力；通過土壤改良技術(shù)改善土壤的理化性質(zhì)、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量來提高土壤蓄水保肥能力及生產(chǎn)能力,進(jìn)而為植被生長創(chuàng)造良好的條件；通過水土保持技術(shù)削弱地表徑流對土壤的沖刷作用來保持土壤空間分布的完整性,進(jìn)而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供良好的耕作條件。

針對石漠化地區(qū)植被生長困難的問題——重點(diǎn)應(yīng)用植被恢復(fù)與重建技術(shù)。植被可以帶來生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)三重效益,可以說植被的恢復(fù)與重建是石漠化治理工作的重中之重。由于西南巖溶地區(qū)氣候、土壤、水文等條件的組合使得植被立地條件十分困難,因此,需要研發(fā)適生植物收集、苗木繁育、恢復(fù)封造等植被恢復(fù)與重建技術(shù)因地制宜地營造生態(tài)林與經(jīng)濟(jì)林,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)石漠化治理生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

針對石漠化地區(qū)貧困落后的問題——重點(diǎn)應(yīng)用石漠化區(qū)域農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與生態(tài)產(chǎn)業(yè)培育技術(shù)。經(jīng)濟(jì)落后引起的土地資源不合理開發(fā)利用是西南巖溶地區(qū)石漠化現(xiàn)象產(chǎn)生的動因,石漠化綜合治理必須兼顧生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。因此,需要研發(fā)石漠化區(qū)域農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與生態(tài)產(chǎn)業(yè)培育技術(shù),在石漠化綜合治理過程中通過因地制宜調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)雙贏,使得石漠化綜合治理效果具有可持續(xù)性[35,47,51,63]。

表2 石漠化治理技術(shù)總結(jié)表(針對解決問題)[51]

2.3 石漠化治理途徑及措施

石漠化治理途徑可以分為自然恢復(fù)與人工干預(yù)兩種：自然恢復(fù)主要指在消除人為干擾因素的前提下,通過巖溶生態(tài)系統(tǒng)自身的生產(chǎn)與恢復(fù)潛力來實(shí)現(xiàn)石漠化治理的過程,自然恢復(fù)途徑的主要措施有封山育林、環(huán)境移民、生態(tài)保護(hù)區(qū)建設(shè)等生態(tài)措施。人工干預(yù)主要是指在生物、農(nóng)藝、工程等人工措施的幫助下實(shí)現(xiàn)巖溶生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與生態(tài)重建的目標(biāo),主要包括退耕還林還草等生物措施,套種輪作等農(nóng)藝措施以及坡改梯、小型水利設(shè)施建設(shè)等工程措施[54-55,64]。

封山育林是石漠化地區(qū)最直接、最有效、最經(jīng)濟(jì)的治理措施[9],通過長時間自然封育,植被在依靠僅有的石縫土頑強(qiáng)地生長起來之后根系可以直接利用各種裂隙在巖層形成巨大的生態(tài)空間來滿足其生長繁殖等自身需求[65-67],進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自我更新演替,形成復(fù)合的植物群落。從現(xiàn)有石漠化治理實(shí)踐來看,植樹造林等人工措施很難使植被在巖石表層上直接生長起來,并且由于人工造林難以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)自然演替過程,形成的人工林在群落穩(wěn)定性、生物多樣性、生態(tài)功能性等方面無法與自然恢復(fù)的天然林相比[9]。因此,僅從生態(tài)恢復(fù)的角度來看,在巖溶地區(qū)采用自然途徑進(jìn)行石漠化治理的效果要優(yōu)于人工途徑。我國西南巖溶地區(qū)突出的人地矛盾關(guān)系決定石漠化綜合治理必須要兼顧生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益,不能單靠自然恢復(fù)來實(shí)現(xiàn)。生物、農(nóng)藝、工程等人工干預(yù)措施也是人類活動的一部分,不同石漠化退化階段的巖溶生態(tài)系統(tǒng)對人類活動承載能力的差異決定了要采取的石漠化治理措施不同[9]；因此,“在不同石漠化退化階段應(yīng)采用不同的治理措施”這一觀點(diǎn)的提出對石漠化治理實(shí)踐工作與理論研究具有重要的指導(dǎo)意義[68]。

對于重度石漠化地區(qū),宜采取封山育林與人工輔助生態(tài)修復(fù)措施。重度石漠化地區(qū)人地關(guān)系、人與自然的關(guān)系嚴(yán)重失調(diào),對重度石漠化地區(qū)進(jìn)行生態(tài)治理,首先應(yīng)該減輕人口壓力,減少對區(qū)域資源的掠奪式開發(fā)。在重度石漠化地區(qū)采取的治理措施主要以生態(tài)移民、封山育林等自然恢復(fù)措施為主；考慮到自然恢復(fù)周期較長等問題,在條件允許的情況下,可以采用一些人工播種、補(bǔ)植、種草等林草措施以及鋪設(shè)人工土,噴注草種泥漿等工程措施來推動植被順向演替,加快石漠化治理進(jìn)程。

對于中度石漠化地區(qū),宜采取林草種植與生態(tài)誘導(dǎo)修復(fù)措施。大多數(shù)中度石漠化地區(qū)目前還處于開發(fā)利用中,人們通過砍伐、燒毀喬灌開墾土地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),使得中度石漠化地區(qū)物種單一、生態(tài)系統(tǒng)承載力極其不穩(wěn)定易向重度石漠化演化；因此,對中度石漠化地區(qū)進(jìn)行生態(tài)治理,應(yīng)該在減輕人口壓力追求生態(tài)效益的同時通過營造經(jīng)濟(jì)林果、種草養(yǎng)畜、改善耕作條件等措施兼顧治理的經(jīng)濟(jì)效益。

對于輕度石漠化地區(qū),宜采取生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的治理措施。輕度石漠化地區(qū)土地資源具有多功能性,土地開發(fā)利用活動具有多元化,生態(tài)問題并不嚴(yán)重,生態(tài)系統(tǒng)自身恢復(fù)能力較強(qiáng)；但是該區(qū)域大多屬于落后的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū),人地矛盾突出,人類不合理土地利用導(dǎo)致的水土流失等生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)初現(xiàn)；因此,對輕度石漠化地區(qū)進(jìn)行治理主要是通過宣傳教育減少人類不合理的土地開發(fā)利用活動,并通過配套措施降低人類土地開發(fā)利用活動帶來的負(fù)面效應(yīng)。

潛在石漠化地區(qū)——采取水土保持與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整措施。潛在石漠化地區(qū)大多具有人口密度大、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、土地集中連片農(nóng)業(yè)集約化水平相對較高等特點(diǎn)；但是該區(qū)域土地利用存在嚴(yán)重錯位現(xiàn)象,雖然沒有明顯的石漠化現(xiàn)象,一經(jīng)破壞治理也相當(dāng)困難；因此,對潛在石漠化地區(qū)進(jìn)行治理應(yīng)該以水土保持等預(yù)防保護(hù)措施為主,同時應(yīng)采取相應(yīng)措施調(diào)整與優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)解決土地利用錯位問題[56,69-71]。

近年來,開展不同退化階段石漠化治理工作,形成了許多典型示范區(qū)與典型案例；表3總結(jié)了不同退化階段石漠化治理典型的治理措施與模式、治理成效和存在的問題。

3 石漠化綜合治理模式的典型案例與經(jīng)驗(yàn)

巖溶地區(qū)獨(dú)特的地貌形態(tài)與地域結(jié)構(gòu)對光、熱、水、土、氣等環(huán)境要素進(jìn)行再分配使得氣候、土壤、生物等自然要素在空間上具有水平分布和垂直分布的雙重性質(zhì),不同區(qū)域之間以及同一區(qū)域內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境均存在差異[16,56,80-81]。我國西南巖溶地區(qū)根據(jù)其地形地貌特征可以分為：巖溶高原區(qū)、巖溶峽谷區(qū)、巖溶槽谷區(qū)、中高山地區(qū)、斷線盆地區(qū)、峰叢洼地區(qū)、溶丘槽谷區(qū)和峰林平原區(qū)八個地形區(qū)；對不同區(qū)域進(jìn)行石漠化綜合治理需要采取不同的蓄水、保土、恢復(fù)植被以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展措施,不同措施的有機(jī)結(jié)合形成了多樣的石漠化綜合治理模式。自20世紀(jì)80年代在西南巖溶地區(qū)開展大規(guī)模石漠化治理以來涌現(xiàn)出許多典型的治理模式(表4)。由于巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境的高度異質(zhì)性,各種石漠化治理模式特征鮮明,但各種治理模式亦存在共性特征：封山育林(草)或保護(hù)林草植被是各種治理模式均采取的措施,相關(guān)研究表明巖溶地區(qū)通過自然途徑來實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)效果優(yōu)于人工途徑[9],因此,石漠化治理模式在理念上順應(yīng)自然規(guī)律,盡可能依靠自然力量恢復(fù)與治理是可行的途徑。巖溶地區(qū)地表與地下的“二元結(jié)構(gòu)”以及自然要素垂直方向空間分布的異質(zhì)性[83],使得各種石漠化治理模式均由不同治理措施結(jié)合而成,如平果果化的“山頂戴帽,中間纏帶,腳穿鞋”立體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式就是一個典型特例；因此,從宏觀上來看石漠化治理模式是各種治理措施空間上有機(jī)結(jié)合形成的一套立體治理模式。從微觀上看各種治理模式所采取的系列治理措施,都是以減少水土流失(蓄水與固土)、增加植被覆蓋度、增加地表土壤養(yǎng)分等為治理目標(biāo)。

表3 不同退化階段石漠化治理典型案例總結(jié)表

表4 八種巖溶地貌區(qū)石漠化治理思路及石漠化治理模式[82]

在地貌類型區(qū)域內(nèi)部,不同的地形、水分等自然條件相互組合導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)部巖溶過程存在差異,進(jìn)而形成了復(fù)雜多樣的小生境,小生境之間亦具有高度異質(zhì)性[16]。如生境相對開放的石坑、石溝等小生境土壤有機(jī)碳及全氮的含量普遍高于處于相對封閉狀態(tài)的石槽、石洞和石縫,可為石漠化治理過程中的植被恢復(fù)提供良好的土壤條件[84]；在相同氣候條件下,巖性與地形是控制表層巖溶水發(fā)育的主導(dǎo)因素,山體低凹處表層巖溶水發(fā)育相對較好,可為植被恢復(fù)與農(nóng)牧業(yè)發(fā)展提供良好的水源基礎(chǔ)[85]；同一區(qū)域,海拔、坡度等因素的差異對石漠化治理過程中植被類型選擇與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)布局也會產(chǎn)生重大的影響。現(xiàn)階段,相關(guān)研究還未闡明不同土壤-巖石環(huán)境水分狀況的差異成因及植物的適應(yīng)機(jī)理[86],制約了石漠化綜合治理模式的推廣；但基本明確的是在特定區(qū)域石漠化治理模式構(gòu)建與選擇時要以小流域?yàn)榛締卧?借鑒相似區(qū)域的石漠化治理模式,結(jié)合本區(qū)域特點(diǎn)構(gòu)建適宜本區(qū)域生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的石漠化治理模式。

4 結(jié)論

依據(jù)機(jī)構(gòu)調(diào)研資料與文獻(xiàn)資料,本文通過對我國西南巖溶地區(qū)石漠化治理相關(guān)工程項(xiàng)目及其所采用的治理技術(shù)、措施、模式的梳理,解析石漠化綜合治理模式目標(biāo),歸納不同治理目標(biāo)項(xiàng)目中石漠化綜合治理模式所采用治理技術(shù)的退化問題針對性與采用措施的時空特征針對性,總結(jié)出以下四點(diǎn)石漠化治理技術(shù)需求配置原則：

(1)以治理目標(biāo)與預(yù)期周期為導(dǎo)向,確立石漠化治理采取的措施：對于以生態(tài)效益為治理目標(biāo)的短期項(xiàng)目,主要采取生態(tài)措施與工程措施；以生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益為治理目標(biāo)的中短期項(xiàng)目,主要采取生態(tài)措施、生物措施、農(nóng)藝措施與工程措施；以兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會效益為治理目標(biāo)的中長期與長期項(xiàng)目,主要采取生態(tài)措施、生物措施、農(nóng)藝措施與工程措施。

(2)針對要解決的關(guān)鍵生態(tài)退化問題,結(jié)合區(qū)域特征遴選石漠化治理技術(shù)：石漠化現(xiàn)象是脆弱生態(tài)環(huán)境疊加人類不合理經(jīng)濟(jì)活動的最終表現(xiàn)形式,石漠化治理需要解決缺水、少土、植被立地困難和經(jīng)濟(jì)落后四大關(guān)鍵問題——應(yīng)用水資源開發(fā)利用技術(shù)與水土保持技術(shù)解決缺水的問題,應(yīng)用土地整理技術(shù)、土壤改良技術(shù)與水土保持技術(shù)解決少土的問題,應(yīng)用植被恢復(fù)與重建技術(shù)解決植被生長困難的問題,應(yīng)用石漠化區(qū)域農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與生態(tài)產(chǎn)業(yè)培育技術(shù)解決貧困落后的問題。

(3)針對石漠化退化階段的差異,確定石漠化治理途徑措施與基本思路：根據(jù)石漠化地區(qū)土地退化程度,可將其分為潛在石漠化地區(qū)、輕度石漠化地區(qū)、中度石漠化地區(qū)和重度石漠化地區(qū)。不同石漠化退化階段應(yīng)采取不同的治理措施：潛在石漠化地區(qū)主要采取水土保持與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整措施,輕度石漠化地區(qū)主要采取治生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的治理措施,中度石漠化地區(qū)主要采取林草種植與生態(tài)誘導(dǎo)修復(fù)措施,重度石漠化地區(qū)主要采取封山育林與人工輔助生態(tài)修復(fù)措施。

(4)結(jié)合石漠化綜合治理模式的共性特征,以小流域?yàn)榛締卧?因地制宜的選擇與構(gòu)建石漠化綜合治理模式：巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境的高度異質(zhì)性,使得石漠化治理過程中形成眾多特征鮮明的石漠化治理模式,但各種治理模式亦存在共性特征——理念上順應(yīng)自然發(fā)展規(guī)律、宏觀上構(gòu)建立體生態(tài)恢復(fù)模式、微觀上解決水土植被問題；石漠化治理模式構(gòu)建與選擇時要以小流域?yàn)榛締卧?結(jié)合典型石漠化治理模式的共性特征,構(gòu)建適宜本區(qū)域生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的石漠化治理模式。

石漠化綜合治理是我國西南巖溶地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,近年來系列生態(tài)工程措施的實(shí)施,使得西南巖溶地區(qū)石漠化治理已初見成效。然而,現(xiàn)階段石漠化綜合治理仍面臨著治理難度逐步加大、陡坡耕種等人地矛盾難以全面消除、治理成果鞏固乏力與可持續(xù)性差等系列問題。十九大報(bào)告提出的開展國土綠化行動與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃中提到的加強(qiáng)鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)與修復(fù)部分,都指出要大力推進(jìn)石漠化綜合治理。因此,本文從近30年來的石漠化治理實(shí)踐中汲取有益的治理經(jīng)驗(yàn)與做法,以期為提升區(qū)域生態(tài)承載能力和保障脆弱的巖溶地區(qū)人地和諧發(fā)展提供重要的科學(xué)依據(jù)。

致謝：中國科學(xué)院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站、國際巖溶研究中心、貴州師范大學(xué)喀斯特研究院、貴州省水土保持監(jiān)測站等機(jī)構(gòu)的專家在項(xiàng)目組貴州和廣西石漠化調(diào)研期間給予支持，特此致謝。