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土地石漠化是指在亞熱帶濕潤地區(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)292262km2,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構(gòu)筑長江、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165709.80km2,巖溶區(qū)面積約54324.56km2,占土地總面積的32.8%。全省石漠化土地面積14788.62km2,潛在石漠化土地面積14359.68km2,兩者占到巖溶區(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4633.60km2,占石漠化土地面積的31.3%;中度石漠化6358.59km2,占43.0%;重度石漠化3072.36km2,占20.8%;極重度石漠化724.07km2,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,1987—2007年石漠化面積從5045.53km2增加到14788.60km2,每年新增近487.15km2,尤其是湘西從579.94km2增加到3777.85km2,每年新增近159.90km2,是全省石漠化面積增長最快的地區(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206.7hm2。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)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 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)社會發(fā)展情況對比。由表2知,有18個國家級貧困縣和17個省級貧困縣分布在石漠化嚴(yán)重地區(qū)。長期以來,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)社會發(fā)展的主要障礙。同時,巖溶地區(qū)通常是少數(shù)民族聚居區(qū),為維護(hù)社會穩(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。 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,山勢雄偉,山頂呈多級剝夷面,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4000~8500a才能溶蝕30cm厚的碳酸鹽巖,積累1cm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,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℃活動積溫5000~8000℃,全年無霜期260~310d,年日照時數(shù)1300~1800h,年降水量1300~1800mm,年蒸發(fā)量700~1000mm。自然條件和氣候的差異導(dǎo)致降水時空分布不均勻,雪峰山、南嶺、武陵山為多雨地區(qū),年降水量可達(dá)1800~3200mm,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,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hm2,占15.6%;不當(dāng)經(jīng)營28.61萬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)在以下兩個方面:①陡坡開墾和過度樵采。巖溶地區(qū)耕地資源匱乏,長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,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0.8hm2以上,這對生態(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,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,一些地區(qū)對植被保護(hù)的重要性和生態(tài)重建的難度認(rèn)識不足,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。#p#分頁標(biāo)題#e# 3防治對策 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17740.0km2,其中試點(diǎn)期建設(shè)195.6km2、全面實(shí)施期建設(shè)17544.4km2;人工造林規(guī)劃面積1950.0km2(生態(tài)林1560.0km2,經(jīng)濟(jì)林390.0km2),其中試點(diǎn)期建設(shè)51.9km2、全面實(shí)施期建設(shè)1898.1km2;完成退耕還林面積500km2,其中生態(tài)林400km2、經(jīng)濟(jì)林100km2。 (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84萬口,更新、改造節(jié)煤爐灶120萬戶,規(guī)劃建設(shè)太陽能熱水器24萬臺。 (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)民耕種活動對土地及生態(tài)的直接壓力,并且有助于移民在較短的時間內(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—1200m之間,包括張家界和常德兩市的8個縣(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、婁底、湘潭、益陽的21個縣(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hm2。該區(qū)降雨時空分布不均,季節(jié)性干旱嚴(yán)重;人口密度大,工農(nóng)業(yè)活動較頻繁,水資源需求量大;局部采礦、采煤等工礦活動對地下水文結(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—1500m之間,山嶺高峻、切割強(qiáng)烈、坡陡溝深,包括衡陽、郴州、永州3市的28個縣(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hm2。該區(qū)多數(shù)水庫存在滲漏問題,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1000m以下,包括株洲和岳陽兩市的5個縣(市、區(qū))。該區(qū)人口密度大,工農(nóng)業(yè)活動較頻繁,水資源需求量大,但降雨的時空分布不均,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)。