喀斯特石漠化的成因及其治理措施研究——以云南省红河州为例

喀斯特石漠化的成因及其治理措施分析

——以云南省红河州为例

罗宗学

<云南大学生命科学学院云南昆明 650091）

摘要：喀斯特石漠化的形成是以地区自然环境为基础，人为因素为主导，与社会经济发展密切相关的生态环境恶化、土地退化过程。本文以对云南省红河州的喀斯特石漠化问题考察为例，分析了喀斯特石漠化形成的特点，形成喀斯特石漠化的自然环境、社会环境因素，以及治理喀斯特石漠化的管理措施和技术措施。并提出了红河州喀斯特石漠化治理中存在的难题与对策建议，为开展石漠化防治工作提供必要的理论指导。

关键字：喀斯特石漠化形成原因治理措施云南是我国喀斯特石漠化最为严重的地区之一，而滇东南地区的红河州又是云南喀斯特石漠化最严重的州市之一。严重的石漠化，给当地人民的生产、生活及经济发展带来了严重的影响，生态环境恶化，直接威胁到人们的生存。因此，对红河州喀斯特石漠化的研究，对当地社会和经济的发展具有重要意义。

1 喀斯特石漠化概述

1.1 喀斯特石漠化概念

青藏高原隆升诱发了两种自然灾害：一是在其东北翼干旱和半

干旱的疏松沙质地区形成的沙漠化，二是在其东南翼湿润和半湿润的岩溶地区形成的石漠化。

喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理的社会经济活动的干扰破坏所造成的土壤严重侵蚀，基岩大面积外露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化乃至消失的现象。喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,它以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志。是岩溶土地持续水土流失的最终结果。

1.2 喀斯特石漠化类型

1.2.1 按石漠化严重程度分类

根据国家林业局《西南岩溶地区石漠化监测技术规定》，依据基岩裸露的程度、裸岩结构、植被结构和覆盖率，将石漠化划分为6级，即无明显石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、重度石漠化和极重度石漠化(见表1-1>。

表1-1：石漠化程度划分表

石漠化程度分级基岩裸露率<%）裸岩结构植被结构植被覆盖率<%）

无明显石漠化＜20 —乔灌草≥70 潜在石漠化20～30 点状乔灌草50～70

轻度石漠化30～50 点状+线状乔草+灌木35～50 中度石漠化50～70 线状+点状疏草+疏灌20～35 重度石漠化70～90 面状疏草10～20

极重度石漠化≥90 面状稀少＜10 1.2.2按石基岩的岩性分类

主要分为灰岩的石漠化、白云岩的石漠化、基岩层石漠化和基岩层间的石漠化四类。石漠化与岩性具有明显的相关性，灰岩的石漠化程度较高，基岩层间的石漠化不是很明显。

1.2.3按发生地貌类型分类

喀斯特石漠化主要分布在金沙江、红河、南盘江、澜沧江、怒江等流域，具有特殊的地理位置。以云南为例，依据地形地貌、海拔及岩溶连片发育特征，全省可分为4个主要岩溶区：①岩溶断陷盆地石漠化区；②岩溶峡谷石漠化区；③中高山石漠化区；④峰丛洼地石漠化区。

1.3喀斯特石漠化特征

1.3.1灾害属性

与其它灾害一样, 喀斯特石漠具有承灾体、孕灾因子、孕灾环境、灾害分类和区划、风险度评估、灾害监测和预测以及防灾减灾对策等灾害属性和范畴。对喀斯特石漠化的认识水是焦点,土是关键,植被是触发点。它会引发连锁的灾害效应：水土流失→石漠化→旱涝灾害加重→生态系统崩溃。

喀斯特石漠化具有区域性、渐发性、潜发性(隐蔽性> 、生态破坏性、难恢复性(严重性> 和持续性等特点。从地质生态演变角度出

发,石漠化灾害具有特定的地质背景、地质作用过程、生物学过程、景观特征、空间范围和时间尺度六种自然属性，可以归纳为不同退化程度、不同发生时间、不同级别的地-空能量效应和不同时空表现形式4个方面。

喀斯特石漠化不仅具有自然属性，还具有社会学属性。喀斯特石漠化的社会学属性表现在三个方面：第一，人地协调性。石漠化灾害是土地不合理利用发展到一定阶段的产物,只有人类活动与脆弱的喀斯特环境之间的不协调达到或超越临界值,才产生石漠化灾害。第二，贫困关联性。石漠化使土地资源耗竭,直接依赖土地产出的经济系统崩溃,喀斯特环境丧失人类生存的基本条件,陷入生境恶化与贫困的恶性循环。第三，可控性。对于自然灾害,我们无法完全控制。但对于石漠化灾害,我们可以将其控制在社会可持续发展所接受的范围内,可有限制地减少石漠化灾害带来的损失。

1.3.2生态特点

喀斯特石漠化的生态特点主要表现在以下几个方面：

<1）山体崎岖陡峭，岩石裸露率高。喀斯特石漠化地区石芽、石沟、石林、石笋、漏斗、溶洞、洼地等喀斯特地貌十分突出，山体为石山，植物难于生长，岩石裸露一般多在50％～70％，环境非常脆弱，缺水、缺土、缺地、缺能源等难于生存的条件随处可见。

<2）岩溶极其发育，地貌类型多样。云南岩溶地区分布于热带、亚热带湿润的高原季风气候区内，岩溶极其发育，形成

的地貌类型多样，带来地形破碎、导致生态环境复杂多样。从其地貌景观组合形态看，峰丛洼地、峰林谷地、孤峰平地十分明显。

<3）岩溶漏水性强，地表贮水能力差。喀斯特岩溶地貌的基础是易溶性碳酸盐岩淋溶发育，使岩区形成裂隙、落水洞、漏斗、地下河和溶洞等。地表水极易渗入地下，地表难于贮水。

<4）成土能力差，土壤浅薄。喀斯特地貌是由碳酸盐岩组成，其母质的自然造土作用进程缓慢。据资料，在湿热气候条件下，石灰岩溶解物仅有5%～10%的残存可形成土壤母质，在自然状态下溶解10～20cm岩石，需历时4OO多年，经生物作用才能形成1cm厚的土壤，如果人为干扰或自然流失，则成土过程更长。可见，其成土能力差，使得石漠化地区的土层浅薄。

<5）植被覆盖小，土壤流失严重。石漠化地区多处在热带、亚热带气候区内，气候温和湿润，有利于诸多植物的生长发育。但由于石漠化地区成土条件差，地形崎岖破碎，雨水又集中，使本来就难于积存的土壤极易流失，造成土层浅簿，同时地表贮水能力低，形成干旱生态环境，再加人为破坏，使植物难于正常生长发育、只有旱生、岩生和喜钙的植物坚持下来，但生长也不旺盛，因此导致石漠化地区植被覆盖低，一般多在30%以下。

2 红河州喀斯特石漠化现状

红河州岩溶区地跨红河、珠江流域，地质条件复杂，岩溶最为发育，构成了滇东南奇特的喀斯特高原地貌，岩溶面积占国土面积30%以上的有建水、蒙白、弥勒、开远、个旧、泸西、屏边、河口8个县市，面积共18377.29 km2，占全州国土面积的55%。由于喀斯特石漠化导致了水土流失剧增，大量的泥沙随水流人江河湖泊，严重危及流域水利工程设施各项效能的正常发挥。据测定，红河流域水土流失面积占土地总面积25%以上，河水含沙量为0.726 kg/m2，流域土壤年均侵蚀模数为1622t／km2。建水、蒙自、弥勒、开远、个旧、泸西、屏边、河口8个县市水土流失面积78．O3万km2,占8个县市国土面积的42.74 %；土壤侵蚀总计2380万t。8县市缺水人口达38万余人，尤其以蒙自、建水、泸西、弥勒4县为重，建水县5O万人中缺水人口就有9万余人。

根据2005年国家林业局发布的统计资料和云南省水利厅统计资料，8县市喀斯特石漠化分布情况见表2-1，石漠化程度见表2-2所示。

表2-1：红河州8县市喀斯特石漠化分布情况

县市国土面积万

hm2 喀斯特石漠化面积万

hm2

石漠化面积占国土

面积比例%

个旧市15.97 4.4 27.55 开远市20.09 4.14 20.61 蒙自市22.28 5.28 23.70 弥勒县40.04 5.53 13.81 泸西县16.74 3.82 22.82 建水县39.4 7.41 18.81 河口县13.13 0.63 4.80 屏边县19.06 1.47 7.71

表2-2：红河州喀斯特石漠化程度

石漠化程度轻度中度强度极强度

2

3 红河州喀斯特石漠化形成的原因

石漠化不是一种单纯的自然现象，而是与环境、经济、社会发展密切相关的，是各种复杂的自然、生物、政治、社会、文化和经济因素相互作用的结果。归结起来，红河州喀斯特石漠化是独特的自然环境在特别的社会环境下形成的产物。

3.1自然因素

3.1.1地质环境因素

<1）岩性：红河州石灰岩溶山区的成土母岩为碳酸盐岩，主要为石灰岩。石灰岩区土粒易聚集在岩体的裂隙和地下空隙中，成土时间相当漫长，基岩裸露率高。另外，石灰岩山区土壤浅薄，喀斯特山区土壤剖面中通常缺乏C层<过渡层），在基质碳酸盐母岩和上层土壤之间，存在着软硬明显不同的界面，使岩土之间的粘着力与亲和力大为降低，一遇降雨激发便极易产生水土流失和土地石漠化。

<2）地形地貌：红河州石灰岩地貌多样，有褶皱、断层、背斜、向斜断陷盆地、断块山等。地表崎岖破碎，坡度陡、地势高差大，内、外营力作用较强烈，水土易流失，成为径流的形成区、能量的耗失区和水土的贫乏区。石灰岩山区溶蚀裂隙、落水洞高度发育，使地表水不易保存，风化和溶蚀作用形成的物质易随水进入近

地管道洞穴系统，造成水土流失、岩石裸露。

3.1.2气候环境因素

红河州年降水量1000～2800 mm，85%左右集中在5～10月，降水量集中、暴雨强度大、分布广。日最大降雨量可达145 mm，1小时最大雨量普遍超过30mm，易造成洪涝、水土流失。加之土层浅薄，土

壤总量少，贮水能力低，岩溶区入渗系数大，地下水水位变幅可达

数十M。大气降水很难在地表存留,经陡坡、岩石裂隙和落水洞转入

地下暗河,或者流动在深切的峡谷之中,形成“土在上水在下”的分

离格局,难以被植被利用。这种水文格局极易使地表生境干旱缺水。

另外，红河州喀斯特石漠化严重的地方常出现蒸发量大于降雨

量的干燥期，形成岩溶性干旱气候，不利植被生长。如蒙自、开

远、建水等地，在独特的地质地貌基底上，一旦植被破坏，水热优

势则立即会转化为强烈的破坏营力。这些地方年总辐射量达5500×1012～6 000×1012/m2，降水量普遍相对较少，年降水量一般小于1000 mm，年蒸发量1346 ～2354mm，最高可达2797mm，极端最高气

温大于32℃，干季期降水量小于170mm，年干燥度大于1.5，水热分

配不匹配，不利于植物生长，植被破坏后难恢复，易产生石漠化。3.1.2植被环境因素

喀斯特石漠化的形成过程其实就是一个植被的退化过程,即景观格局的演变。红河州喀斯特山区生境对植物具有强烈的选择性,一般具石生性、旱生性和喜钙性,生产力低下、生长缓慢、种群结构简单,其种类多具旱生结构和耐瘠抗旱的生态特性,反映环境的严酷和脆

弱。

喀斯特森林是一种很典型的地形—土壤演替顶极,其属性取决于坡度、坡位、坡向、土层厚度和土壤水分等限制因子。一旦破坏,如果附近没有种源存在,要想依靠土壤种子库中的种子来恢复森林植被是很困难的。在岩溶峰林和石漠化山地、陡坡及深切的河谷地区,森林破坏以后,由于受土层薄和干旱的影响,林业立地条件不复存在,只能形成次生的草丛植被或灌丛,不能恢复成林。

3.2社会因素

3.2.1人地矛盾突出

红河州典型的石灰岩溶山区，山高坡陡、耕地少，只有5％～10％的土地面积为可耕地，而在这些不多的可耕地中，有70％左右的可耕地为中、下等低产田地环境容量极低。这就意味着单位面积可供养人口的能力低，而且可供利用的土地选择性十分有限。有关研究结果表明，岩溶区人口承载量不宜大于100人/km2。

3.2.2土地利用粗放

红河州喀斯特地区土少石多，土层浅薄、干燥，许多植物都难以生长，石山植物生长慢，当地人民并不懂得珍惜来之不易的石山植被资源，20世纪中后期，一直采用了刀耕火种，广种薄收的传统经营方式，长期在石山上开荒、放牧、打柴、开山取石，致使石山植被遭受严重的破坏，岩石裸露，土壤被严重侵蚀，土层浅薄、干燥，保水、保肥性能差，水土流失加剧，农业产量低而不稳，自然

灾害频繁，人民生活极端贫困。而人们为了生存和摆脱贫困，又把目光投向了石山，从而陷入了越穷越垦、越垦越穷的恶性循环，最终导致了严重喀斯特石漠化的产生。

陡坡耕种是造成红河州喀斯特石漠化的一个重要原因。陡坡开荒种地，不但给农民带来的粮食及收入有限，而且还严重破坏原生植被，引起土地退化，产生石漠化。

3.2.3工业活动强烈

红河州蒙自、个旧、开远等地受工业活动影响强烈，工业活动对石漠化的影响中，以黑色和有色金属矿采选冶业的影响最为明显。从10天的实习路上，不难发现，这些行业生产规模越大的县市，恰是石漠化越严重的地方。黑色和有色金属矿采选冶排放的废气、废水、废渣中，含有大量铅、锌、砷、汞、二氧化硫等有毒有害成分，造成岩溶石山区仅存的树、灌、草、藻类、苔藓等植物死亡，从而加剧了石漠化。其次，这些矿很多为岩溶石山地表分布的氧化矿，剥采直接形成大面积的裸岩分布区。

工业生产和人类生活燃煤释放的大量烟尘，造成严重的酸雨，对植被、藻类、苔藓等植物危害严重。酸雨频率最高的个旧市，酸雨pH 值低至2.95 ～5.5。煤炭消耗区主要集中于各个盆地和工矿企业集中分布区，与石漠化的分布区有较好的对应关系。

4 红河州喀斯特石漠化治理措施

4.1管理措施

4.1.1 规范企业生产

加强对州内工矿企业的排查工作，制定严格的生产管理条例。对那些生产规模小，能耗大，治污能力差，散乱经营的企业，坚决要求关闭或停止生产。如个旧已经关闭或停止了150多家生产能力较小的锡矿选矿企业。

对于大型生产企业，严格要求生产的经济效益、社会效益和环境效益对等性，确保生产不会对环境带来严重的承载负荷率。

4.1.2 扭转粗放的农业生产模式

针对红河州滥砍滥伐、过度放牧的现象，采取封山育林，禁伐、禁牧政策，保护原始植被不受到进一步破坏。政府通过帮助当地人民建设沼气池、安装太阳能等新型能源措施，解决农民的能源问题，避免农民进山砍柴；开展生态旅游，以多种经营方式促进第三产业发展，带动地方经济增长，实现当地人民脱贫致富，避免过度放牧；改陡坡农作物耕种为经济林木种植，减少耕作过程中带来严重的水土流失。

4.1.3 提高当地人民的生态危机意识

石漠化治理是一项复杂的系统工程，它与当地人民的生活息息相关，需要广大人民的自觉参与和积极配合。一方面需要当地人民理解和支持政府的“禁令”，自觉遵守封山、禁伐、禁牧等政策；

另一方面，要求当地人民主动投生到石漠化的治理行动中，退耕还林、植树造林。

然而，这些要求的实现必须建立在当地人民良好的环保素质和生态危机意识上。这就要求当地政府、教育部门及林业主管部门要担当起重任，首先要加大石漠化治理的重要性和必要性的宣传力度，号召石山区人民自觉改变以柴为燃料的传统，鼓励以沼气、电、煤气等作为生活燃料；其次，协调好供电、供气及农村能源办等部门，积极配合石漠化治理工作，想方设法为群众解决用电、用气、筹建沼气池等一系列问题，为实现封山创造条件。

4.2技术措施

4.2.1 生态修复工程

发展林业是恢复生态平衡最根本的措施．也是治山治水、农村脱贫致富的基础。生态修复工程以退耕还林还草、封山育林为基本内容，根据林草品种的适生特点，科学处理好林灌草的恢复顺序和不同林种<经济果木林与生态林）之间的关系。积极开展种草种树，根据各地区立地条件，宜草则草、宜灌则灌、宜树则树。如开远至蒙自近几十公里公路边近万亩裸岩，通过多次飞播坡柳，目前石山已全部郁闭成林，很难看到空地，起到了很好的治理效果。

4.2.2 水土保持工程

红河州石漠化面积较大，水土资源严重缺乏，必须依靠先进适用技术，高效合理利用有限的水土资源。根据红河州喀斯特地表水

分布规律，配套发展小水溏、小水池、小水窖等小微型集雨工程和提灌工程。把生物节水<如培植推广耐旱作物品种等）、农艺节水<如地膜覆盖、聚拢耕作等）、工程节水<修建鱼鳞坑等）和管理节水结合起来，基本解决旱地浇灌和人畜饮水问题。以土地整理和水土保持为中心，通过实施“沃土工程”、坡改梯等培土培肥工程和间作套种、错季节种植、立体种植等措施来提高地方基本农田的单产和复种指数。

4.2.3 能源清洁工程

以沼气为主，太阳能等多种能源互补的思路，加强沼气、太阳能、节能灶和小水电等农村能源建设。重点是加大在土地石漠化地区沼气工程的实施力度，并在有条件的地区加大太阳能、节能柴灶等其它替代能源和节能措施的推广力度，以煤、气、电代薪．从而减少对森林资源的压力。如屏边大围山周边的沼气推广，避免了当地人进入林区伐木取火，有效保证了林业措施的石漠化治理效果。

4.2.4产业优化工程

红河州以重工业为主，重工业对土地资源的消耗较大，加剧了石漠化程度。所以必须优化产业结构，逐步发展绿色产品加工业和特色旅游业来弥补地方经济对重工业的依赖。

<1）发展绿色产品加工业：一是利用岩溶石漠化地区的优势，有目的、有选择地积极培育药用植物，促进中药材产业的开发。根据适地适树原则和自然经济规律，在红河州发展苏木、金银花、半夏、胶股兰、两面针、杜仲等，采用联户、联村、联乡集约经营，

进行中药材产业开发；二是某些有资源优势的经果林系列产品开发，如菠萝、香蕉、石榴、葡萄、芒果、酸木瓜、余甘子等种植，进行饮料业开发。三是利用当地有限的土地资源和气候资源，大力发展竹类(吊丝竹、麻竹>和香料、油料植物——香果树、花椒、乌桕、油桐、黑荆树、栓皮栎等。有目的地引进技术开发竹编工艺、食用笋和油脂加工业，以及鞣料原料，提高林农的经济收入。

<2）特色旅游业：石漠化区有丰富的旅游资源，如洞穴、峡谷、石林等自然风景点及多姿多彩的少数民族风情，可发展洞穴探险、峡谷漂流、民风民俗等旅游。通过挖掘培植适合红河州地域特色的替代产业，实施产业化经营，推动地方经济的发展。

4.2.5 生态移民工程

有关部门应动员和筹集一定资金，将生活在重度石漠化地段的居民进行生态移民。同时，有组织地输送农村剩余劳力外出务工，减少岩溶石漠化地区对资源的压力。生态移民和劳务输出也相应地减少了对森林的破坏，有利于森林植被的恢复。

5 结论与建议

红河州喀斯特石漠化的形成是以地区自然环境为基础，人为因素为主导，与社会经济发展密切相关的生态环境恶化、土地退化过程。石漠化治理是一项长期而艰巨的工程，只有当人民的生态意识，地区经济发展和社会进步到一定阶段时，石漠化问题才有望得以解决。现在必须综合采取各种措施，设法减缓石漠化的进一步恶

化给经济和社会带来的不利影响。近年来，红河州喀斯特石漠化治理工作虽然已取得了一定成效，但离治理目标还存在很大差距。目前，石漠化治理工作主要存在以下难题：

<1）当地人民生态危机意识薄弱，参与石漠化治理热情不高。从为期十天的考察路线上可以看到，农民对石漠化危害认识不高，各种陡坡种植和其他土地破坏现象仍旧存在。生活较困难的群众对治理石漠化充满希望，但更多的是无奈，他们还得靠耕种浅薄贫瘠山地来维持生计。

<2）难以发展新型产业来替代资源消耗大的重工业的。红河州地区的经济支柱是重工业，资源消耗巨大，生态破坏严重。虽然有很多可以开发的第三产业资源，但限于技术条件和管理经验的不足，如旅游资源、药用植物资源、经济林木资源、果木资源等难以规模化发展。

<3）喀斯特石漠化治理技术有限。当地石漠化治理的很多措施都处在尝试阶段，切实有效的治理方案并不多。封山育林是目前成效较显著的措施，但它只能起到防治石漠化进一步发展的作用，对已经有的石漠化土地效果并不明显。

<4）石漠化治理方案陷入千篇一律的困境。石漠化治理涉及面广，必须依靠科学技术和区域环境规律，比如什么土质、气候适宜种什么样的植物；如何培育适合当地的良种以提高农作物单产；具备什么样条件可以修建水柜、沼气池等，都需要遵循一定的科学规律。但在实习考察中，，常常发现不尊重科学、不讲究技术的情

况，造成水柜开裂蓄不上水、沼气池建成后不能使用、异地移民安置点出现地质滑坡、果树长势很好就是不结果等。

所以，为了科学、全面解决好红河州石漠化问题，个人认为必须做好以下几项工作：

<1）加大教育投入。教育是提高地方群众素质的唯一途径。只有加大教育投入，加强教育力度，使广大群众清楚意识到石漠化问题带来的生存危机，明白石漠化治理工作的重要性和紧迫性，才能积极主动地投身到石漠化治理行动中。

<2）加快产业技术调整。红河州原有的重工业技术和管理模式与发展第三产业需要的技术和管理模式相差很大，所以必须通过对第三产业招商引资，引进先进的技术和管理模式，为第三产业的发展创造条件，为产业的优化转型奠定基础。

<3）加强石漠化治理技术研究。植物修复技术是石漠化治理的关键技术，所以需要重点研究适合于石漠化地区生长的植物物种、育苗苗龄等。另外，还需要对不同时空尺度下石漠化形成机制进行研究，明确石漠化形成的驱动因子才能更有针对性地采取治理措施。石漠化基础信息系统、灾害监测预警系统、灾害评价与辅助决策系统的研究也是石漠化治理研究中的重要内容。

<4）石漠化治理的环境效益、社会效益和经济效益综合评价。和其他环保措施一样，石漠化治理如果不能实现环境效益、社会效益与经济效益的平衡，该项措施将会难以维持。所以在确定采取某项治理措施之前，必须首先权衡其环境效益、社会效益与经济效益

是否平衡。在石漠化植物修复中尽量采用经济价值高的植物种，水土保持中实施陡坡改造工程、沃土工程、提高土地肥力和利用率，在改善生态环境的同时提高农民收入。

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