重庆岩溶石山地区石漠化成因及治理研究

重庆岩溶石山地区石漠化成因及治理研究 冀建成;谢世友 【摘 要】重庆是我国碳酸盐岩分布最广、喀斯特发育最强烈的省区之一,而其岩溶石山地区石漠化面积为8 557.45km2,占全市石漠化面积的92.45%.作为西部大开发的重点城市,重庆岩溶石山地区石漠化成因与治理研究对重庆市经济发展起着十分重要的作用.文章概述了重庆岩溶石山地区石漠化的现状和特征,着重分析了其形成的主要原因,并从重度、中度和轻度石漠化入手提出相应的治理措施.

【期刊名称】《重庆三峡学院学报》 【年(卷),期】2011(027)003 【总页数】5页(P110-114) 【关键词】岩溶石山地区;石漠化;现状;特点;成因及治理 【作 者】冀建成;谢世友 【作者单位】西南大学地理科学学院,重庆,400715;西南大学地理科学学院,重庆,400715;西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆,400715

【正文语种】中 文 【中图分类】P642.252.719

石漠化（Karst Rocky Desertification）是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下，受人类不合理社会经济活动的干扰破坏，造成土壤严重侵蚀，基岩大面积裸露，土地生产力严重下降，地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.[1]喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一，它以脆弱的岩溶（喀斯特）地质环境为基础，在强烈的人类社会经济活动影响下，以土地生产力退化为本质，以出现类似荒漠景观为标志.而西南岩溶地区拥有世界上最大的连片裸露岩溶，生态环境脆弱.西南岩溶地区集中了西南地区70%的国家扶贫县，是西部大开发战略实施的重点和难点地区.这一地区还是我国长江、珠江的重要源区，维系着大江大河下游地区以及大型水利水电设施的生态安全.[2] 根据国家林业局最新发布的岩溶地区石漠化状况公报显示，截至2005年底，石漠化土地总面积为12.96万km2，占该区域岩溶土地面积的28.7%.而西南石漠化广泛分布在湖北、湖南、广东、广西、贵州、云南、重庆、四川8省（自治区、直辖市）的451个县（市、区），区域总面积107.14万km2（见下页表1）.虽然重庆石漠化面积比云、贵、滇三省区较小，但作为国家西部大开发重点市，石漠化加剧对其经济发展产生的消极影响不可忽视. 1 重庆市岩溶石山区石漠化现状及其影响 1.1 重庆市岩溶石山地区石漠化现状 重庆市位于105°17′～110°11′E，28°10′～32°13′N，幅员面积8.24万km2.重庆是我国碳酸盐岩分布最广、喀斯特发育最强烈的省区之一，其岩溶地区面积约4.14×104 km2，占全市总面积的51%，而碳酸盐岩出露面积达3.01万km2，占全市土地总面积的40.02 %，全市约有34.6 %的人居住在喀斯特地区.目前，全市石漠化总面积已达9 256.58km2，石漠化比重为9.77 %.碳酸盐岩出露面积较大的县均处于渝东南和渝东北岩溶石山地区. 表1 石漠化土地发生状况[3]省区 岩溶面积/km2石漠化面积/km2石漠化发生率/%湖北 50 955 11 248 22.07湖南 54 362 14 248 27.20广东 10 631 814 7.65广西 83 296 23 791 28.56重庆 32 722 9 257 28.29四川 27 643 7 750 28.04贵州 112 238 33 161 29.54云南 79 122 28 816 36.42总计 450 971 129 622 28.74 重庆岩溶石山地区位于四川盆地东南边缘，与云贵高原、湘西鄂西山地、大巴山山地的接合部位，涉及的行政区划为奉节、巫山、云阳、万州、石柱、丰都、涪陵、南川、万盛、綦江县（市、区）部分，武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山县全境（见图1），其中的万盛区、南川、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山、巫溪、城口等区县的石漠化问题都比较严重，尤其是万盛、巫山、巫溪三县岩溶面积可达90%以上.由于喀斯特环境的特殊性及人类不合理活动的影响，重庆岩溶地区的土壤侵蚀日趋严重，许多陡坡地段的地表土层流失殆尽，出现了连片的裸露石山和半裸露石山景观，已直接威胁到居民的生存环境。 图1 重庆岩溶石山地区所包括的区、县 1.2 重庆市岩溶石山地区石漠化的特征及危害 1.2.1 分布范围广 全区 17个区、县都存在不同程度的石漠化问题，其中碳酸盐岩出露面积占该县面积大于50%的有 8个，占总区、县数的 47.04%.岩溶面积为28 511.23km2，占全区面积的54.32%，占全市岩溶面积的87.13%；石漠化面积为8 557.45km2，占全区岩溶面积的30.01%，占全市石漠化面积的92.45%. 1.2.2 以中度石漠化为主，水土流失严重 水土流失较严重，生态状况恶化，部分石漠化地区生存条件逐渐丧失.全区轻度石漠化面积占石漠化总面积的28.55%，中度石漠化面积占57.19%，重度以上仅占14.26%，但其主要分布在黔江、石柱、秀山等老、少、边、山穷地区，治理难度较大.缺乏森林植被的岩溶土地，极易遭到雨水及地表水的侵蚀、冲刷，水土流失严重.据重庆市第三次水土流失遥感调查，[4]该地区总土壤侵蚀面积为12 480.46km2，占该地总面积的23.78%，其中中度以上水土流失的面积为8 998.63 km2，占该地总土壤侵蚀面积的72.10%.由于重庆市碳酸盐以石灰岩类、石灰岩—白云岩类、白云岩类为主，泥灰岩类只占很小比例，其成土速率很低，尽管岩溶区土壤流失量绝对值并不大，但却导致区域土层处于负增长状态，促使岩体裸露，石山荒漠化趋势加剧；同时由于石漠化土地林草覆盖率低，土壤持水能力差，加剧了干旱程度，人畜饮水十分困难. 1.2.3 分布区域生态区位十分重要 石漠化土地主要集中在渝东北的长江流域、渝东南的乌江流域中下游，石漠化地区水土流失严重，河流泥沙含量高，不仅直接影响到本土水电资源的开发和利用，而且威胁长江下游地区的生态安全，生态区位十分重要. 2 石漠化成因分析 石漠化是在自然岩溶过程基础上人为因素叠加所造成的，人口压力及人类不合理开发利用资源是石漠化形成的主要原因. 2.1 自然原因 2.1.1 特殊的地质地貌基础 地质地貌是生态系统得以存在和发展的载体和物质基础，并在形态上反映其环境的某些外部特征.区内除缺失第三系地层外，从前震旦系板溪群至第四系地层皆有出露，主要为沉积岩.其中广布三叠系、二叠系、奥陶系、寒武系碳酸盐岩，碳酸盐岩地层总厚度 5 725m，约占该区出露地层总厚度的50%.分布面积为 17 280.11km2，占总面积的68.5%.[5] 渝东北岩溶槽谷表现不明显，侵蚀作用大于岩溶作用，形成以灰岩为主体的高山峡谷；渝东南低中山区岩溶发育，凡灰岩分布区均呈现顶面齐一的岩溶丘陵（以中丘为主）景观，圆丘间以洼地、干谷、漏斗和落水洞发育为主，为典型的亚热带岩溶景观.生境基岩裸露，土体浅薄，山多坡陡的地表结构导致强烈的水土资源流失，地表地下双层结构同样不利于水土资源的保存，同时存在水库渗漏、岩溶塌陷、滑坡、泥石流、岩溶水排泄成沼泽、岩溶水上涌成涝、岩溶地下水污染等.[5] 2.1.2 土壤稀薄、植被覆盖率低 喀斯特环境中土壤的成土速率十分缓慢，形成1cm厚的土层一般需要1.3～3.2万年，所以喀斯特环境中土壤厚度较薄，因此，漏水漏肥现象十分严重，土壤允许流失量小，土壤淋溶作用强烈，土壤养分普遍存在限制因子，粘粒含量高，凋萎系数高.如重庆岩溶山地耕地表层有机质12.7～33.2gökg，速效P 0～18.8mgökg，速效K 52.6～149.6mgökg、碱解N 82.3～134.7mgökg，养分含量变化大，普遍缺P；土壤粘粒含量在30% 以上，凋萎系数在20%左右，不耐涝、不耐旱，土性偏冷，易板结.[6] 重庆岩溶区的植被具有喜钙性、旱生性、石生性的特点，生长缓慢，适生树种少，群落结构简单，顺向演替难，逆向演替易，造成本地区植被覆盖率较低，尤其是森林植被缺乏森林调节地表径流的功能减少，如巫溪县 20世纪 50年代林木覆盖率为24%，20世纪70年代林木覆盖率为10.3%，20世纪80年代为13.02%.三峡库区长江两岸30km的范围内，森林覆盖率仅有4%～7%.[7] 2.1.3 气候温暖湿润 气候作为岩溶发育的主要外营力，对岩溶地貌形态与景观的形成、地下岩溶的发育起着区域性的控制作用.[8]重庆市属亚热带季风性湿润气候区，气候温暖湿润，年气温变化小，降雨充沛，在这种气候条件下，碳酸盐岩化学溶蚀作用强烈，形成丰富的岩溶地貌形态及洞穴系统，加速了地表水的向下渗漏.地表土层含水量较少，土质疏松，一旦遭受高强度暴雨的冲刷，表层土壤极易流失，形成土地石漠化. 2.2 人为因素 西南喀斯特地区的人口压力及不合理的人类活动导致区域贫困与生态退化的恶性循环，缺乏经济支撑的人文状况和缺乏文化基石的经济行为相互促动、叠加，加剧了深层次的贫困，使人地关系恶化，积重难返.[9] 2.2.1 人口压力大 明清至民国时期是重庆人口形成的重要时期，特别是抗战爆发后，大量外省民众纷纷迁入重庆，导致这一时期重庆人口暴涨，1937年重庆地区有户数2 549 291，人口数13 635 254口.[10]从1997年直辖到2008年，人口年平均增长率为6.57‰.（见表2） 表2 重庆直辖以来总人口（户籍统计）变动情况 单位：万人，‰资料来源：总人口来源于重庆市统计年鉴2008；环比增长率系根据总人口数计算而得.年 份 1997 1998 1999 2000 2001 2002总人口 3 042.92 3 059.69 3 072.34 3 091.09 3 097.91 3 113.83环比增长率 6.67 5.51 4.13 6.10 2.21 5.13年 份 2003 2004 2005 2006 2007 2008总人口 3 130.10 3 144.23 3 169.16 3 198.87 3 235.32 3 257.05环比增长率 5.23 4.51 7.93 9.37 11.39 6.72 人口压力增大导致人们对自然界过度的经济活动，从而造成对资源的破坏远远快于恢复.迅速增长的人口也加快了对土地、能源等的需求，使原有的森林资源快速消耗，植被覆盖率也随之下降，脆弱的岩溶生态不堪负重.人口密度间接地反映了人口对资源和环境的压力，因此，人口密度越大，石漠化的危险性越大. 石漠化是自然和人为因素共同作用的结果，人口密度间接地反映了人口对资源和环境的压力，通常农业人口压力大的地区生态环境破坏较为严重.李瑞玲等[11]提出的贵州省人口密度大小对岩溶地区石漠化产生的危险性划分体系，根据重庆市岩溶石山地区人口密度分布的特点，将是其平均农业人口密度作为人口对石漠化压力中度的等级，平均人口密度最小的地区可视为对石漠化没有明显影响，将平均农业人口密度稍高地区的值作为轻度危险性的界线.将人口密度大小对岩溶地区石漠化产生的危险性划分为3个等级，即轻度危险性（＞147人/ km2）、中度危险性（＞209人/ km2）和极危险性（＞ 262 人/ km2）.根据这一指标贵州岩溶区绝大部分地区处于较重的人口压力之下（见表3）. 表3 人口密度与石漠化危险性注：人口密度依重庆市统计年鉴2009提供的面积和