長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地動態(tài)變化及原因探究

吳協(xié)保，黃俊威，寧小斌，肖金頂，劉庭威，盧 立，王建軍

(1.國家林業(yè)和草原局石漠化監(jiān)測中心，長沙 410014；2.國家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙 410014；3.安化縣林業(yè)局，湖南 安化 413500; 4.廣西國有派陽山林場，廣西 寧明532500)

推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是以習(xí)近平同志為核心的黨中央做出的重大決策，是關(guān)系國家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略。而石漠化是長江中上游地區(qū)的核心生態(tài)問題，事關(guān)長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展[1-3]。國家林業(yè)和草原局于2005—2016年開展并完成三次全國石漠化調(diào)查監(jiān)測，監(jiān)測區(qū)涉及湖北、湖南、廣東、廣西、重慶、四川、貴州、云南8個省(自治區(qū)、直轄市)，其中湖北、湖南、重慶、四川、貴州、云南位于長江經(jīng)濟(jì)帶。本文以有石漠化土地分布的6省(市)三期石漠化監(jiān)測成果為基礎(chǔ)，分析長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積、程度及生態(tài)環(huán)境狀況等動態(tài)變化狀況、特點及原因，為“十四五”及今后石漠化防治對策制訂與生態(tài)修復(fù)實施提供技術(shù)支撐。

1 動態(tài)變化狀況分析

1.1 石漠化土地面積持續(xù)減少，減少幅度不斷增加

截至2016年底，長江經(jīng)濟(jì)帶六省(市)石漠化土地面積847.78萬hm2。2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少202.4萬hm2，占全國石漠化減少總面積的69.98%，減少了19.27%；年均減少面積18.40萬hm2，年均縮減率為1.93%，較全國石漠化年均縮減率低0.34%。其中長江經(jīng)濟(jì)帶2005-2011年間石漠化土地面積減少49.05萬hm2，減少了4.66%，年均減少面積8.16萬hm2，年均縮減率為0.79%；2011—2016年間石漠化土地面積減少153.35萬hm2，減少了15.33%，年均減少面積30.69萬hm2，年均縮減率為3.27%，石漠化縮減率遠(yuǎn)高于2005—2011年。2005—2016年溶地區(qū)和長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積與動態(tài)變化對比詳見圖1。表明2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積總體呈現(xiàn)持續(xù)減少、且減少幅度呈加大態(tài)勢，扭轉(zhuǎn)了上世紀(jì)九十年代末到21世紀(jì)初我國石漠化土地擴(kuò)展?fàn)顩r，與我國生態(tài)建設(shè)總體發(fā)展和區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況持續(xù)改善的趨勢一致[4-5]。

圖1 石漠化土地面積與動態(tài)變化對比圖

1.2 各省石漠化土地均有所減少，省級差異明顯

2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶六省(市)石漠化土地面積均有所減少，貴州省減少面積最多，為84.59萬hm2，占長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地減少面積的41.79%，年均縮減率為2.64%，較長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地年均縮減率高0.71%。其余省份石漠化土地減少面積由多到少依次為云南、湖南、湖北、重慶和四川；減少面積分別為52.94，22.75，16.33，15.28萬hm2和10.51萬hm2。石漠化土地面積年均縮減率由高到低依次為云南、重慶、湖南、湖北和四川；分別為1.83%，1.63%，1.51%，1.42%和1.32%，均低于長江經(jīng)濟(jì)帶平均水平。其中：2005—2011年和2011—2016年各省石漠化土地面積均有所減少，而2011—2016年減少幅度均遠(yuǎn)高于2005—2011年。貴州、云南2省石漠化土地面積相對較大，2005—2016年間減少的石漠化土地面積亦較多，達(dá)13.75萬hm2，占長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少量的2/3。詳見圖2。

圖2 石漠化土地面積及動態(tài)變化圖

1.3 石漠化程度持續(xù)減輕，重度及以上石漠化土地比重持續(xù)減少

石漠化程度分為輕度、中度、重度和極重度四級。2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積除輕度石漠化土地面積增加外，其余各程度石漠化土地面積均有所減少。輕度石漠化土地面積增加36.08萬hm2，是全國輕度石漠化土地面積增加量的1.03倍；中度石漠化土地面積減少最多，為137.40萬hm2，占全國中度石漠化土地減少量的86.31%；重度石漠化土地面積減少76.76萬hm2，占全國重度石漠化土地減少量的60.29%；極重度石漠化土地面積減少24.33萬hm2，占全國極重度石漠化土地減少量的64.75%。輕度、中度、重度與極重度石漠化土地面積占石漠化土地總面積的比重，由2005年的31.56:49.69:15.26:3.49變化至2011年的40.23:45.91:11.53:2.33，再到2016年的43.35:45.35:9.85:1.45。其中重度及極重度石漠化土地面積比重由2005年的18.75%降至2011年的13.86%，再降到2016年的11.30%；而輕度石漠化土地比重由2005年的31.56%提升至2011年的40.23%，再升到2016年的43.35%，表明輕度石漠化土地面積比重持續(xù)增加，重度和極重度石漠化土地面積比重持續(xù)減少，區(qū)域石漠化程度總體呈現(xiàn)持續(xù)減輕態(tài)勢，生態(tài)環(huán)境狀況改善。詳見表1。

表1 2005—2016年石漠化程度面積變化情況 石漠化程度2005—2011年2011—2016年變化量/hm2年均縮減率/%變化量/hm2年均縮減率/%輕度石漠化712 967-3.20-352 125.601.85中度石漠化-621 6462.14-752 359.463.64重度石漠化-447 9675.62-319 610.906.70極重度石漠化-132 8627.80-110 443.6213.66全國-959 9171.29-1 932 229.803.57長江經(jīng)濟(jì)帶-489 5080.80-1 534 539.603.38

通過對長江經(jīng)濟(jì)帶各省各程度石漠化土地進(jìn)行加權(quán)平均取得區(qū)域石漠化程度平均值，區(qū)域石漠化程度平均值=(1×輕度石漠化面積+2×中度石漠化面積+3×重度石漠化+4×極重度石漠化)÷石漠化總面積。可以發(fā)現(xiàn)，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化程度平均值由2005年的1.91減少到2011年的1.76，以及2016年的1.69，石漠化程度平均值不斷減小，且各監(jiān)測年份長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化程度平均值小于全國平均值，表明長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地程度比全國整體程度偏輕。詳見圖3。

圖3 石漠化程度平均值對比圖

1.4 石漠化土地中喬灌林地比重持續(xù)增加，其它土地面積總體有所減少

土地利用類型是反映土地用途、性質(zhì)及其分布規(guī)律的基本地域單位。2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地中，除喬灌林地面積增加外，耕(旱)地、草地、其他林地和未利用地面積均減少。喬灌林地面積增加98.78萬hm2，其中2005—2011年喬灌林地增加106.67萬hm2，而2011—2016年則減少7.89萬hm2，表明石漠化土地林草植被結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，喬灌林地比重增加。2011年以來，石漠化土地上喬灌林地面積減少，是因其轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛谑恋厮隆?/p>

石漠化土地中其他林地、旱地、草地和未利用地面積均呈現(xiàn)減少，其中：其他林地減少面積最多，為218.30萬hm2，且2005—2011年減少量比2011—2016年多16.08萬hm2；其次為未利用地減少71.39萬hm2，2005—2011年減少量比2011—2016年多14.76萬hm2，主要是實施石漠化治理及自然修復(fù)后轉(zhuǎn)變?yōu)閱坦嗄玖值厮拢桓?旱)地減少8.78萬hm2，2005—2011年間旱地面積增加2.04萬hm2，而2011—2016年間旱地面積減少了10.82萬hm2，2005—2011年受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，局部地區(qū)存在陡坡耕種、毀林開墾，導(dǎo)致石漠化坡耕地增加，但隨著新一輪退耕還林工程、石漠化綜合治理及土地整治實施，2011—2016年石漠化耕地面積減少；草地減少2.71萬hm2，2005—2011年間草地面積增加2.61萬hm2，2011—2016年間草地面積減少5.32萬hm2，主要是2008—2011年西南地區(qū)持續(xù)干旱導(dǎo)致土地退化，而2011—2016年自然條件相對平穩(wěn)，石漠化生態(tài)修復(fù)力度加大。具體變化情況詳見表2。

表2 長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地分土地利用類型面積變動表hm2土地利用類型石漠化面積面積變化量2005年2011年2016年合計2005—2011年2011—2016年喬灌林地3 664 106.704 730 789.304 651 880.24987 773.541 066 682.60-78 909.06其他林地3 056 126.201 884 183.30873 087.95-2 183 038.25-1 171 942.90-1 011 095.35耕地2 581 228.302 601 623.902 493 393.53-87 834.7720 395.60-108 230.37草地139 255.00165 348.30112 190.70-27 064.326 093.30-53 157.60未利用地1 061 104.20630 367.90347 220.70-713 883.5-430 736.30-283 147.20合計10 501 820.4010 012 312.708 477 773.12-2 024 047.28-489 507.70-1 534 539.58

1.5 林草植被綜合蓋度總體呈現(xiàn)上升態(tài)勢，生態(tài)環(huán)境狀況明顯改善

植被綜合蓋度及其變化是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化的重要指標(biāo)之一。2005—2016年，巖溶地區(qū)林草植被狀況明顯改善。2016年長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地上平均林草植被綜合蓋度為61.5%，比2005年和2011年分別增長7.8%和3.7%；石漠化土地上平均植被綜合蓋度為41.5%，比2005年和2011年分別增長7.4%和2.2%，增長幅度略低于巖溶土地平均值。據(jù)中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所為石漠化監(jiān)測所做的專題監(jiān)測，從1982—2015年，巖溶地區(qū)八省多年平均植被指數(shù)NDVI為0.59，其中2000年前平均植被指數(shù)NDVI為0.58，2000—2010年后多年平均植被指數(shù)NDVI為0.60，2010年后多年平均植被指數(shù)NDVI為0.61，雖因氣候等因素影響出現(xiàn)波動，但總體呈現(xiàn)上升趨勢，說明巖溶地區(qū)植被綜合蓋度總體呈現(xiàn)上升態(tài)勢，區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況得到改善[6-7]，與長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)植被蓋度變化趨勢基本一致。

1.6 石漠化演變類型以穩(wěn)定型為主，順向演變面積遠(yuǎn)大于逆向演變面積

針對石漠化土地的發(fā)生發(fā)展趨勢情況，石漠化演變類型可分為順向演變、穩(wěn)定型、逆向演變?nèi)箢悺?005—2011年間，長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地演變以穩(wěn)定型為主，面積3 100.58萬hm2，占巖溶土地面積的86.5%；順向演變面積316.14萬hm2，占巖溶土地面積的8.82%(輕微改善型占4.99%、明顯改善型占3.83%)；逆向演變面積167.63萬hm2，占巖溶土地面積的4.68%(加劇型占1.28%、嚴(yán)重加劇型占3.40%)，順向演變面積為逆向演變面積的1.89倍。2011—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地演變以穩(wěn)定型為主，面積3 126.57萬hm2，占巖溶土地面積的87.26%；順向演變面積349.98萬hm2，占巖溶土地面積的6.5%(輕微改善型占1.8%、明顯改善型占4.7%)；逆向演變面積106.62萬hm2，占巖溶土地面積的0.6%(加劇型占0.2%、嚴(yán)重加劇型占0.4%)，順向演變面積為逆向演變面積的3.28倍。2011—2016年巖溶土地穩(wěn)定型、順向演變型面積較2005—2011年分別增加27.17萬hm2和33.84萬hm2，表明2005—2016年巖溶土地整體朝良性方向演變，巖溶生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)，與石漠化土地及程度動態(tài)變化趨勢基本保持一致。

1.7 石漠化敏感性指數(shù)較高，總體呈現(xiàn)下降趨勢

通過選取降雨侵蝕力因子、地表起伏度、地表覆蓋類型、土壤可蝕性因子及地質(zhì)背景5個能代表巖溶地區(qū)特征的石漠化敏感性評價因子，對巖溶地區(qū)石漠化敏感性進(jìn)行定量評價。評價結(jié)果顯示，長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)石漠化敏感性普遍較高，2005—2016年石漠化敏感區(qū)面積占巖溶土地面積的76.04%～76.92%，巖溶土地極容易發(fā)生石漠化，但比全國石漠化敏感區(qū)比重約低1%。2005—2016年，石漠化敏感性總體呈現(xiàn)下降趨勢，經(jīng)過對比2005—2011年及2011—2016年兩期監(jiān)測結(jié)果分析顯示，不敏感區(qū)增加了27.74萬hm2，增加比例為3.79%；中度和輕度分別增加了100.81萬hm2和88.28萬hm2，增加比例分別為11.88%和17.72%；極敏感區(qū)和高敏感區(qū)面積分別減少了141.8萬hm2和75.03萬hm2，下降比例分別為45.54%和9.60%，石漠化發(fā)生危險的程度在逐步下降。詳見表3。

表3 2005—2016年巖溶地區(qū)石漠化敏感性面積變化表敏感類型面積/萬hm2面積變化量/萬hm22005年2011年2016年合計2005—2011年2011—2016年不敏感732.20749.32759.9427.7417.1210.62輕度敏感498.32555.09586.6088.2856.7731.51中度敏感848.43904.93949.24100.8156.5044.31高度敏感781.75727.07706.72-75.03-54.68-20.35極敏感311.40235.69169.60-141.80-75.71-66.09

2 石漠化動態(tài)變化特點

2.1 石漠化面積持續(xù)減少，發(fā)生風(fēng)險逐年降低

2005—2016年間，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少202.4萬hm2；其中：2005—2011年間減少48.95萬hm2，2011—2016年間減少153.35萬hm2。2005—2011年間石漠化年均縮減率為0.79%，而2011—2016年為3.27%，縮減幅度持續(xù)加大。石漠化發(fā)生率由2005年的29.41%，分別減少到2011年的27.95%和2016年的24.54%，石漠化發(fā)生率整體下降。從石漠化演變類型分析，2005—2011年穩(wěn)定型與順向演變的比重為95.32%，而2011—2016年的比重為99.4%，逆向演變面積逐年減少。從石漠化敏感性分析，2005—2016年，不敏感區(qū)增加了27.74萬hm2，而極敏感區(qū)和高敏感區(qū)面積分別減少了141.80萬hm2和75.03萬hm2，石漠化發(fā)生機(jī)率減少。

2.2 石漠化程度持續(xù)減輕，生態(tài)狀況持續(xù)改善

長江經(jīng)濟(jì)帶重度以上石漠化土地比重由2005年的18.75%，分別下降到2011年的13.86%和2016年的11.30%，重度和極重度石漠化面積比重持續(xù)減少，石漠化程度總體減輕。長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地平均植被綜合蓋度持續(xù)提高，2016年平均植被蓋度較2005年和2011年分別增長7.4%和2.2%；而2005—2016年，石漠化土地上喬木型比重顯著增加，2016年達(dá)到31.2%，比2005年增加6.26%，而草叢型與無植被型比重較2005年下降6.73%，林草植被結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，生態(tài)狀況穩(wěn)定向好。

2.3 石漠化區(qū)域變化差異明顯

長江經(jīng)濟(jì)帶六省市中石漠化面積總體呈現(xiàn)減少，但各省之間動態(tài)變化不一，特別是從石漠化年均縮減率來講，各省差異亦很明顯。2005—2016年，貴州石漠化減少面積及年均縮減率均最高，石漠化土地面積減少84.59萬hm2，占長江經(jīng)濟(jì)帶減少面積的41.79%；年均縮減率2.64%。

2.4 需生態(tài)修復(fù)的石漠化土地逐年減少

2005—2016年，可用于石漠化生態(tài)修復(fù)的其他林地和未利用地面積減少289.69萬hm2，區(qū)域可實施治理的石漠化土地面積逐年減少，下階段石漠化土地治理將轉(zhuǎn)向以生態(tài)保護(hù)為主。

3 石漠化動態(tài)變化原因

國家和各級地方政府在長江經(jīng)濟(jì)帶實施一系列生態(tài)保護(hù)與治理措施，加速了石漠化土地生態(tài)修復(fù)；同時區(qū)域內(nèi)人為活動壓力減輕，與良好的水熱條件有效結(jié)合促進(jìn)林草植被自然修復(fù)，是長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化面積持續(xù)減少，生態(tài)狀況穩(wěn)定好轉(zhuǎn)的主要因素。

3.1 持續(xù)推進(jìn)生態(tài)工程，有效修復(fù)石漠化土地

本世紀(jì)以來，國家繼續(xù)加大對長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)林草植被保護(hù)和生態(tài)修復(fù)力度，重點實施退耕還林還草、天然林保護(hù)、防護(hù)林體系建設(shè)、生態(tài)公益林及草地生態(tài)效益補償、水土保持工程等，尤其是啟動了石漠化綜合治理工程，截止2015年，工程涉及316個石漠化縣，年均投資達(dá)20億元，完成石漠化生態(tài)修復(fù)面積超過200萬hm2，石漠化生態(tài)修復(fù)進(jìn)程明顯加快，治理成效不斷顯現(xiàn)。生態(tài)工程建設(shè)是我國石漠化土地面積持續(xù)減少的主導(dǎo)因素。

3.2 農(nóng)村人口減少，石漠化土地承載壓力減輕

長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)域是我國農(nóng)村富余勞動力主要輸出地，且隨著區(qū)域城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進(jìn)，巖溶石漠化區(qū)域農(nóng)村人口持續(xù)減少，對石漠化土地生態(tài)壓力大為減輕。長江經(jīng)濟(jì)帶6省市2011—2016年間，城鎮(zhèn)化率水平由44.1%提升51.7%；農(nóng)村人口由2011年的17 574萬人，下降到2016年的15 633萬人，下降了11.04%，農(nóng)村人口大幅下降，減輕了巖溶石漠化土地的承載壓力，從而遏制了土地石漠化。

3.3 農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，林草植被破壞降低

通過實施農(nóng)村能源工程，農(nóng)村家庭能源呈多元化趨勢，非生物質(zhì)能源比重上升，薪材比重逐年下降，森林資源消耗減少，間接地保護(hù)了石漠化地區(qū)林草植被，有效阻止了巖溶土地石漠化進(jìn)程。據(jù)專題調(diào)研，在農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)薪材所占比重由2011年的37.2%下降到2016年20%以下。

3.4 農(nóng)業(yè)技術(shù)措施完善，石漠化耕地質(zhì)量改善

石漠化地區(qū)人多地少，人均耕地面積小，坡耕地面積大，耕地質(zhì)量差，人地矛盾突出。因此，各地通過實施國土整治、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、退耕還林、小流域綜合治理等項目，進(jìn)行坡改梯，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，將石漠化土地轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛谑胺鞘恋亍?jù)統(tǒng)計，5年間，長江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)實施坡改梯面積超過5萬hm2。同時實施保護(hù)性耕作、間作、輪作等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，有效預(yù)防水土流失，促進(jìn)了石漠化土地治理和生態(tài)保護(hù)。

3.5 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)直接占用或利用石漠化土地

“十二五”期間，隨著各地工業(yè)園區(qū)建設(shè)、城鎮(zhèn)化發(fā)展、易地扶貧搬遷、水利、道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快，建設(shè)用地規(guī)模不斷增加，直接將石漠化與潛在石漠化土地扭轉(zhuǎn)為非石漠化土地。監(jiān)測結(jié)果顯示，2011—2016年，貴州省因基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)占用了10.5萬hm2石漠化和潛在石漠化土地。

3.6 自然氣候整體穩(wěn)定，加快巖溶地區(qū)植被恢復(fù)

2011—2016年，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)整體氣候平穩(wěn)，基本水熱同期，風(fēng)調(diào)雨順，較好的自然氣候環(huán)境對區(qū)域林草植被的自然修復(fù)提供了良好條件，促進(jìn)了石漠化土地朝良性方向演變。

4 結(jié)論

1)2005—2016年，長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化面積持續(xù)減少，石漠化程度持續(xù)減輕，石漠化土地上喬木型植被增加，草叢型與無植被型減少，林草植被結(jié)構(gòu)明顯改善，植被綜合蓋度顯著增加，區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善。

2)2005—2016年，區(qū)域石漠化發(fā)生率逐年下降，石漠化發(fā)生敏感性總體降低，石漠化演變狀況以穩(wěn)定型為主，順向演變面積增加，石漠化發(fā)生機(jī)率呈下降趨勢，石漠化土地正朝良性方向演變。

3)長江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)域持續(xù)實施的一系列生態(tài)保護(hù)與治理措施，直接加速了石漠化土地治理進(jìn)程；區(qū)域人為活動壓力減輕，疊加區(qū)域良好的水熱條件，促進(jìn)了林草植被自然修復(fù)，實現(xiàn)了石漠化土地面積減少，程度減輕，朝穩(wěn)定向好方向演變。