石漠化综合治理与植被恢复技术体系
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摘要 通过介绍我国岩溶石漠化的基本情况以及石漠化的治理与植被恢复技术体系发展现状，结合其在西南地区特别是重庆的实际，指出我国岩溶石漠化治理成效不明显的关键原因是缺乏真正实质性的喀斯特生态系统综合管理。认为只有把喀斯特生态系统作为一个有机的整体，科学地进行综合开发治理，方能最终达成石漠化生态系统正向演替的目标。
中图分类号 S157.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）01-0234-03
石漠化（Rock Desertification）原名“石山化”，指石灰岩山区植被强烈退化后岩石的现象。在我国南方地区碳酸盐岩发育的喀斯特脆弱生态环境下，由于自然灾害或人为干扰造成植被持续退化乃至丧失，伴随而来的水土资源流失导致土地生产力下降，基岩大面积于地表，呈现出一种类似于荒漠景观的土地退化过程[1]。同时，石灰岩地区在较大降水量和降水强度的诱发下，土壤不断侵蚀，极易造成水土流失和土地退化[2]。
在我国四大地质生态灾难中，喀斯特石漠化地区是最难整治、最难摆脱贫困的地区。我国是一个岩溶大国，型、埋藏型，以及覆盖型岩溶的面积总和达344万km2，岩溶区的分布面积约占国土总面积的1/3，是世界上四大岩溶集中分布片区之一[3]。特别是在我国的西南地区，喀斯特石漠化程度已经相当严重[4-5]，其型岩溶区是全球三大碳酸盐岩连续分布区之一，石漠化问题已严重制约该区域的可持续发展。我国的西南岩溶山区是全球三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶发育最强烈的典型生态脆弱区[6]。
从地质构造上而言，重庆市地处四川盆地东沿，位于大巴山断褶带、川东断褶带和川鄂湘黔隆起褶皱带，地势崎岖、群山连绵、沟壑纵横、峰峦叠嶂，生态系统异常敏感与脆弱，是我国重要的石灰岩分布地区，碳酸盐岩出露面积3.20万km2，占区域幅员面积的38.9%。重庆市境内40个区县中有37个区县均存在不同程度的石漠化，主要集中于渝东北和渝东南各区县市，其中碳酸盐岩面积占土地面积50%以上的区县有万盛区、南川、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山、巫溪和城口[7]。另一方面，重庆石漠化地区的地质地貌、水文、土壤和植被具有特殊的生态环境特征，如生境基岩、土体浅薄、土壤渗透严重、保水性差、土壤生态脆弱，加之石灰岩地区的岩溶生态系统具有环境因子的利弊兼容性、生境的多样性和严酷性、水分亏缺的异质性和派生性、环境的脆弱性和改造的艰难性[8-9]等，重庆地区石漠化问题已日益突出。同时，重庆地处三峡库区腹心地带，是全国石漠化综合治理重点区域之一，近年来局部区域虽得到一定程度的治理，但总体趋势仍在加剧。全市所有16个贫困县和366万贫困人口的95%均集中在岩溶石漠化地区。在生态环境保护与经济建设的矛盾下，来自人口和资源利用的双重压力使得重庆市石灰岩地区面对严重的石漠化现状。因此，石漠化治理已成为重庆岩溶地区当前生态与环境建设的首要任务之一，有效治理重庆岩溶石漠化、恢复其生态植被至关重要。
本文立足于重庆，在综述国内外对喀斯特生态系统的石漠化治理的基础上，综合分析了3套我国目前采取的主要的石漠化治理措施及模式，并针对岩溶石漠化山地治理存在的问题提出一定的解决办法，旨在为我国西南喀斯特地区的生态恢复和治理提供参考。
1 国内外石漠化治理进展情况
由于岩溶区的生态脆弱性，近年来，世界各国开展了一系列有关岩溶地区的石漠化研究治理工作。例如，从20世纪30年代起，加拿大政府开始在其东南部的布鲁斯（Bruce）半岛实行退耕还林制度[10]；日本在秩父地区采取了工程措施恢复石灰岩植被；澳大利亚用桉树治理岩溶地区盐碱化；法国以岩溶区建畜牧业基地；美国对田纳西河流域石漠化开展综合治理与开发；瑞士则充分利用岩溶山区的景观资源发展旅游业等[11]。纵观各国，欧洲偏重岩溶区的矿地恢复，北美偏重岩溶区的水体和林地恢复，而新西兰和澳洲则以岩溶区的草原管理为主。总体而言，国外对岩溶区石漠化进行了深入系统的研究，已总结出一批较为成熟的石漠化生态治理模式。
我国对石漠化生态治理的研究始于20世纪80年代，主要围绕云南、贵州、广西等地的石漠化治理模式进行研究，并取得了一定效果。我国科技工作者和当地干部群众一道，努力开发岩溶山地退化生态环境的综合整治技术，具体包括表层岩溶水调蓄与开发技术、土壤改良与生物培肥技术、造林技术、栽培技术等。多种不同类型的整治模式的采用获得了局部区域石漠化治理的成功，如节水农业型、林业先导型、异地移土型、上保中治下开发型、流域单元治理型、坡面生态工程型、环境移民型等[12]。但是，这些研究大多规模小、不系统，缺乏持续性，因而尚未形成地方群众能普遍接受的综合技术体系，石漠化生态治理过程中的一些关键科技问题尚未得到有效解决。
2 我国目前采取的主要的石漠化治理措施
大量研究认为，岩溶区生态环境建设和石漠化治理的首要任务是植被恢复和重建[13]。喀斯特地区植被恢复常用的主要途径有2种：一是人工造林，即在破坏彻底、深度退化、土壤较少、自然恢复潜力较小的地段进行客土造林；二是封山育林，即对不能采取人工造林的地段，如石面、石缝、石沟等各种小生态环境，采用封山育林的方式恢复植被[14]。目前，石漠化治理的方式主要采取生物措施、工程措施以及生物措施与工程措施相结合的方法。生物措施主要是通过人为方式恢复地表植被，是恢复和重建岩溶石漠化地区的主要措施；工程措施主要用于防止岩溶石漠化地区的水土流失。对严重退化的岩溶石漠化区域，辅以工程措施、改善环境是非常必要的。山地石漠化的生态工程大体可分为调节型与修复型2类。
目前，我国较为成功的针对不同石漠化程度生境的植被恢复模式主要有如下3类。
2.1 岩溶石漠化山地封山育林的植被恢复模式
岩石率在70%以上的石山地区，土壤很少，土层极薄，地表水极度匮乏，立地条件极差，基本不具备人工造林的条件。针对如此区域，采取全面封禁的技术措施，减少人为活动和牲畜破坏，利用周围地区的天然下种能力，先培育草类，进而培育灌木，通过较长时间的封育，最终发展成乔、灌、草相结合的植被群落，提高乔灌草藤覆盖率，控制土壤侵蚀，保持水土。在石漠化发生的初期，利用生态系统具有的自我恢复特性，采取封山育林的办法效果明显。如广西壮族自治区马山县石灰岩溶区封山育林3年后，植被覆盖率提高10%～30%，6年可基本达到郁蔽[15]。一般喀斯特石质山地封山育林3～4年后，群落盖度将平均增长32.8%[16]。
2.2 岩溶石漠化山地乔灌混交防护林的植被恢复模式
岩石率为50%～70%的半石山及部分条件相对较好的石山，土层相对较厚，存在部分灌木或具有天然下种的条件。对这类地区采取天然更新、人工造林相结合的措施，通过“栽针（叶）、留灌（丛）、补阔（叶）”或“栽阔、抚灌”的措施形成复层乔、灌、草混交林，人工造林的树种可兼顾当地有经济价值的用材树种、薪炭林，甚至油料林。此外，人工栽种适宜当地的乔、灌乡土树种可以明显加速植被的正向演替进程，有利于对岩溶石漠化地区的生态恢复。例如，金小麒[17]表明，在贵州省凯里、黄平等地的白云质石灰岩山地的恢复植被实践中，由草被演变为藤刺灌丛约8～10年，再演替为萌生灌丛约7年，再演替为疏林7～10年，进而演替为喀斯特森林又约9年，即由灌丛草被演替为喀斯特森林需要35年。
2.3 岩溶石漠化山地生态经济林的植被恢复模式
岩溶山地中下部地区坡度相对平缓，裸岩率一般在30%～50%，有一定的藤刺草灌甚至乔木树种分布，自然条件相对较好，因而在这种地区应以种植经济树种为主，通过以生态经济型林草为核心的植被恢复重构岩溶石漠化山地顶级植被群落，改善岩溶石漠化山地的生态环境。例如，在贵州岩溶石漠化地区，建立以喜钙、耐旱、水土保持效果好的多年生植物——顶坛花椒（Zanthoxylum planispinum var.dingtanensis）为主，具有喀斯特峡谷特色的农业可持续发展模式已成为恢复与重建喀斯特峡谷生态环境的有效途径。同时，还可通过栽植高抗高效益型物种，如构树（Brouss-onetia papyrifera）、桑树（Morusalba）、香椿（Toonasinensis）、金银花（Lonicera japonic）等石漠化地区优良适生植物种类，加快石漠化地区的治理进程和成效。
3 岩溶石漠化山地治理存在的问题与解决办法
尽管社会各界对我国岩溶石漠化问题高度重视，并针对不同岩溶环境类型及石漠化发育程度采取了相应的生态和工程治理措施，并取得了很大进展，但岩溶石漠化治理成效并不明显，不少岩溶地区的石漠化仍在不断加剧。与之相反，国外的岩溶石漠化治理成效却已相当明显。纵观多年来国内外的岩溶石漠化治理进程，不难发现，导致我国岩溶石漠化治理成效不显著的关键原因是缺乏真正实质性的喀斯特生态系统综合管理。
喀斯特生态系统综合管理（Integrated Karst Ecosystem Management），是将喀斯特生态系统的土地、水、生物资源和土著居民进行综合管理的策略，目的是采用一种公平的方法促进喀斯特生态系统的保护和持续利用[18]。喀斯特生态系统综合管理要求综合对待喀斯特生态系统的各组成成分（包括土著居民），综合考虑社会、经济、自然（包括环境、资源和生物等）的需要和价值，综合采用多学科的知识和方法，综合运用行政的、市场的和社会的调整机制，来解决喀斯特生态系统的资源利用、生态保护，以及生态系统退化的问题，以达到创造和实现经济的、社会的和环境的多元惠益，实现人与自然的和谐共处。因此，喀斯特生态系统综合管理特别强调生态环境正义、生态环境公平（包括代内公平、代际公平、种际公平和区际公平）与生态环境秩序（包括维护生态安全和生态平衡）；生态基础制约与环境承载力有限；热爱自然、尊敬生命和保护环境；人与自然和谐相处、人与人和谐相处等原则和理念。因此，必须通过系统分析，界定和识别与特定喀斯特生态系统相关的多个利益相关体，采用恰当的激励机制，充分吸纳各个不同层级的利益相关体最大程度地参与喀斯特生态系统的综合管理。同时，运用人与自然耦联系统（Coupled Human and Natural Systems，CHANS）理论[19]来探明喀斯特生态系统中，人与喀斯特生态系统在时间层面、空间层面与组织层面上的耦联关系，着力提高当地群众的理解接受能力与运用环境友好型的持续性管理方式的能力，在充分考虑喀斯特生态系统自回复力（Ecosystem self-resilience）的基础上，采取切实有效的适应性管理方式（Adaptive management），对喀斯特生态系统进行真正实质性的综合管理。
然而，尽管较多的“喀斯特山地退化生态系统综合整治技术与模式”方面的项目工作已被或正在被实施，但未达到真正意义上的喀斯特生态系统综合管理的要求。就我国岩溶石漠化地区的实际情况而言，切实解决好当地群众的替代性生计问题乃是喀斯特生态系统生态恢复的重要前提。
4 展望
石漠化问题已在全球范围内日益突出，并引发了一系列生态环境、社会及经济问题。在气候变化加剧、人口快速增长与社会迅猛发展的大背景下，岩溶石漠化治理将是一个艰巨而长期的过程。尽管已有一些成熟的岩溶石漠化治理技术方法，但只有把喀斯特生态系统作为一个有机的整体，充分调动各方力量、整合各方资源，科学地进行综合开发治理，方能最终达成石漠化生态系统正向演替的目标[20-21]。
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