中国南方不同岩溶类型区土地利用的问题与对策

张治伟 ，朱章雄 ，2

（1.西南大学地理科学学院，重庆400715；2.重庆科技学院，重庆400700）

中国是世界岩溶大国，裸露型、覆盖型、埋藏型岩溶的面积总和达344万km2，按碳酸盐岩出露面积则达91万km2[1]，西南裸露型岩溶区是全球三大碳酸盐岩连续分布区之一。岩溶区作为典型的生态脆弱区，其脆弱性首先源于碳酸盐岩酸不溶物含量低，成土速度缓慢，导致大部分地区土层浅薄。其次，土层浅、富钙、偏碱和石生的环境限制了生物多样性。再次，大量的地下裂隙、洞穴和地下河系统形成了地上、地下双层空间，部分水资源赋存于地下，地表往往水资源贫乏，缺水少土，制约了农业生产的发展。近期，部分岩溶区人口增长加快，人地矛盾加剧，恶化了本来脆弱的岩溶生态环境。

国内外对岩溶脆弱生态区土地利用问题已经开展了一些相关研究，但已有研究相对零散，内容主要集中在土地利用与岩溶生态因子[2-3]、土地利用对岩溶地下水影响[4]以及土地利用与土壤侵蚀和石漠化[5-6]等方面。目前，各岩溶区在经济发展、石漠化综合治理过程中对土地利用问题虽已有重视，但往往缺乏具体的、明确的指导思想；关于岩溶区土地利用问题与对策的研究还缺乏系统性；有关岩溶环境类型与土地利用间的关系还鲜见报道。本文在大量野外工作的基础上，分析各岩溶类型区土地利用的现状、特点及所面临的问题，按照因地制宜的原则，提出各类型岩溶环境土地利用的原则和方向，以期为岩溶区土地利用结构优化组合、石漠化综合治理和新农村建设提供理论支持和实践依据。

1 南方岩溶区土地利用的历史回顾

引发岩溶脆弱生态区土地石漠化的原因是人类干扰和气候波动，在短期内，气候波动较小，人类干扰成为岩溶石漠化的诱因或直接原因。研究证实，在植被较好的岩溶坡地，土壤年均侵蚀量是较小的[7]，但植被破坏及随后的耕种，土壤侵蚀迅速增大，往往在十几年内可剥蚀大部分表土[8]，致使基岩裸露。在重庆南川的考察中，群众也指出，许多岩溶坡地20世纪50年代还覆盖大量灌木及马尾松，但随后的砍伐使坡地土壤侵蚀迅速加剧，如今许多已变为基岩裸露率60%以上的重度石漠化坡地。裴建国等的研究也指出，水土流失和石漠化主要发生在20世纪60年代以后[9]。可见，在20世纪60年代以前，裸露型岩溶区洼地周边的峰丛有茂盛的植被覆盖。此后的50年时间里，人口增加，耕地向坡地扩展，土地退化，石漠化发生或加剧。

覆盖型岩溶区上覆土层，通常分布于岩溶洼地和盆地，如湖南怀化、重庆秀山等盆地。近期城市化速度加快，土地开发常破坏上覆土层、植被，灰岩露头出现，地面容易出现水土流失、塌陷、岩溶泉流量减小甚至消失等问题。埋藏型岩溶上覆非可溶岩层，土地利用条件最好，以四川盆地为代表，深部岩溶空间常成为油气资源和温泉水的赋存空间。近期土地利用强度加大，地下油气开采、隧道施工等发展迅速。

2 裸露型岩溶环境土地利用的问题与对策

裸露型岩溶环境为南方岩溶区最广泛分布的岩溶环境类型。常见的裸露型岩溶环境分三种情况：坡向与岩层倾向相反的逆倾向型坡，在重庆南川区东胜等地可以见到；坡向与岩层倾向一致的顺倾向型坡，在重庆酉阳、南川桂花屋基等地可见到；峰丛洼地类型，黔桂交界和广西桂林地区最为典型。

裸露型岩溶环境大部分基岩裸露，低洼部分有少量的土壤分布，通常土层厚度不超过0.5 m，在基岩裂隙中土壤厚度可达1—2 m。裸露型岩溶环境地表可见大量落水洞、漏斗、峰林、溶丘等岩溶形态及其组合，地下岩溶形态（裂隙、管道、地下河和溶洞等）也极其发育。由于地表、地下双层岩溶空间的存在，土壤与水资源容易由地下管道漏失，造成地表干旱。加上降水分配不均，雨季地下河排水不畅容易引发洼地洪涝；雨后不久，地表水大量转入地下，地面常干旱缺水。缺水少土、旱涝频繁是裸露型岩溶环境土地利用的限制因素。

2.1 裸露型岩溶环境原生植被区的土地利用方向

由于人类活动影响，裸露型岩溶环境原生植被已经较少见到，目前只在贵州茂兰、重庆金佛山顶和湖北神农架等人迹罕至的地区存在原始常绿林。原生植被是热带、亚热带岩溶生态系统的基因库，是喀斯特区生物多样性保护的主要基地。如果原始林地受到破坏，石漠化土地生态恢复所需的基因源将不复存在，将给喀斯特生态系统带来巨大的灾害。因此，喀斯特原始生态区的土地利用方向应该以原生植被、动物及生物多样性保护为主，开展特有种、稀有种保护和培植工作。同时防止旅游活动过渡扩张，占用土地并对环境造成破坏和污染，必要时可适当扩大保护区的范围，核心区居民可以适当向保护区边缘迁移。

2.2 裸露型岩溶环境石漠化区的土地利用问题与对策

裸露型岩溶环境石漠化区的面积较大，包括轻度、中度和重度石漠化区。近年，土地利用强度加大，范围扩大，坡耕地扩展到丘陵顶部。针对岩溶坡地植被稀少、缺水少土和旱涝易发的特点，保持水土、恢复生态是岩溶灌丛和坡耕地区土地利用的基本原则。经济发展和新农村建设应坚持生态效益和经济效益并举，并将生态的良性循环作为土地利用和经济发展的评价指标。贯彻这一原则应该从以下几个方面入手。

（1）努力营造水源林，为岩溶土地资源的合理利用提供水源保证。植被保护或恢复较好的峰丛地区，表层岩溶泉的流量较大且四季不断流，而无植被覆盖的峰丛洼地往往泉水干涸，水土环境恶劣[10]。因此，土地利用须首先加强植被保护，防止过渡采樵。一般来说，岩溶丘陵和低山的上中部应营造水源林。丘陵顶部的水源林既有涵养水源的作用，也有保持水土的作用，村民称为“风水林”。如果灌丛在短期内破坏，土壤物质进入洼地，将堵塞洼地落水洞、裂隙甚至地下河，从而形成遇雨即涝、雨后即旱的恶劣环境。

（2）控制人口数量，减轻人口对裸露岩溶区土地资源的压力。对于重度石漠化区，可以考虑人口生态移民，将部分村落迁往周边生态稍好地区；对于坡地上的分散居民点，可以适当集中，从而减小人口对退化土地的压力。

（3）制定土地利用规划，严格控制坡耕地和建设用地规模。土地政策对岩溶区土地利用与覆被变化有明显影响[11]。因此，裸露岩溶区应依据国家政策，结合当地实际，制定切实可行的土地利用规划。岩溶洼地和槽谷应该进行山、水、田、林、路的综合规划，要合理确定林灌草地、坡耕地和建设用地的规模及其空间布局。具体而言，坡度较大的岩溶坡耕地要及时退耕；坡耕地和居民点应尽量控制在岩溶坡地的下部；周期性自然受淹的洼地底部，应该禁止居民点和土地利用项目；逆倾向型岩溶坡地在坡度较小且有非可溶岩夹层时，土壤物质会稍多，此时可适当垦殖。研究表明，岩溶坡地上部侵蚀速率一般不高，侵蚀速率最高值出现在中部，坡地下部土壤侵蚀速率减小，甚至发生堆积[12]。所以坡体下部局部有较厚的土层，成为最有利于农业生产的部位。顺倾向型岩溶坡地在植被破坏后易演化为严重石漠化区，此类坡地原则上应予以退耕并封山育林。退耕后，虽然土壤覆盖度难以在短时间内增加，但在基岩裂隙间可以生长耐旱、石生植物，对石漠化土地生态恢复有一定作用。

（4）开展土地整理，工程措施与生态措施相结合，减少水土流失。由于基岩裸露面积大，坡耕地地块一般较小，土层浅薄，常镶嵌在裸露的灰岩之间，民间俗称为“碗碗土”。因此，保持水土，防止石漠化加剧的任务比较艰巨。工程措施是岩溶石漠化地区土地整理和水土保持的重要措施。由于坡面和岩层层面间的夹角利于截留土壤物质，水平开梯、块石砌埂适用于逆倾向型岩溶坡地，在重庆涪陵东部岩溶槽谷区等已发挥较好的生态与经济效益[13]。重庆南川南坪镇等岩溶丘陵通过修建径流沟渠，把暴雨期间的降水拦蓄在蓄水池中以备旱季使用，对减小侵蚀，增加灌溉和饮用水源起到较好的作用。在洼地落水洞旁还可以建设蓄沙池，拦蓄坡地上部来的泥沙，使清水进入地下河，泥沙可人工返回坡地。工程措施与生物措施结合将会起到更好的效果，部分地区地埂边的生物篱技术已经取得成功并在许多地区推广，可以将土壤资源更好地拦截在水平地块内。

（5）土地利用应坚持生态与经济效益并重，农业要兼顾经济林、果和药用植物生产。金银花、苦丁茶等适合于岩溶环境的植物既可以恢复生态，又有利于增加居民收入，在许多岩溶区已经取得成功；花椒在重庆南川岩溶坡地也有较大面积种植。根据岩溶环境石生、旱生和偏碱的特点，选择乡土植物通常成活率高，耐旱性强，如能在种苗繁殖技术上获得突破，可在石漠化区生态恢复中发挥重要作用。

（6）注意岩溶水资源开发过程中出现的土地利用问题，防止地面塌陷。地表水赋存于地表的河流、湖泊和表层岩溶泉中，地下水则赋存于地下河、洞穴等。首先应努力增加岩溶表层泉的流量和出流时间，就地解决土地开发利用所需的水资源。其次，要调查区内地下河的数量、流量与分布，地下河天窗常可取水用于土地开发，但须防止过渡抽取以免引发塌陷等破坏土地的现象。地下河道中的施工要防止引发地下河水位的大幅度升降，造成上游旱涝灾害发生，要预防和制止某些地区已经出现的把洼地落水洞作为排污口的现象。

3 覆盖型岩溶环境的土地利用问题与对策

覆盖型岩溶区在可溶岩上沉积有各种松散或半固结状态沉积物（南方以红土为主），通常是构造上的陷落地带或溶蚀、侵蚀形成的低洼区。在水平空间上，覆盖型与裸露型岩溶环境呈交错分布或连为一体，盆地中央一般属覆盖型岩溶环境，向高海拔处逐渐过渡为裸露型岩溶环境。湖南怀化、重庆秀山盆地即属于典型的覆盖型岩溶环境类型。怀化盆地在工程建设中可以见到土下岩溶形态（石芽、溶蚀柱等），桂林地区可见覆盖型峰林平原。

相对于裸露岩溶环境，由于土层连续覆盖，覆盖型岩溶环境总体而言土地利用条件较好，往往成为农业生产和城镇集中地域。但近期城市化速度加快，在土地利用不当的情况下，也会产生一些环境问题，例如，农用地锐减、低矮丘陵和河谷斜坡上的林地退化及水土流失、地下水污染、城镇建设中填埋岩溶泉、地面塌陷问题等。

土地利用应有长远规划，合理配置建设用地、农业用地、工业用地和林业用地（含经济林）的比例和空间布局。盆地内的低矮丘陵和河谷斜坡坡度较大，应以林地或绿化地为主。土壤覆盖较好的低矮丘陵，可以发展柑橘、杨梅等水果或油茶、毛竹等经济林生产，但应注意防止水土流失，以免在盆地内产生新生“石山化”现象。平缓地带可以发展水田或旱作农业，具体可视各地情况选择作物种类。怀化盆地大部已经发展为城区，但城郊仍保留有大片水田、油茶林和果园，是较好的利用组合；贵州高原上的岩溶盆地水源条件稍差，除水稻外，玉米、红薯等旱地农作物均可考虑。盆地和槽谷通常是岩溶水排泄区，岩溶盆地内常可见岩溶泉出露。湖南怀化泸阳镇和花桥镇附近即出露多个岩溶泉且流量稳定（流量1—10 L/s）。如果能够在城区保留好岩溶大泉，不仅给居民生活带来便利，同时会极大提升城市形象（如济南等），但有些地方，城市发展时，岩溶泉往往被填埋或被直接封堵于下水道中；有些地区为了发展旅游，刻意挖去表土，露出石芽、溶蚀柱等，这种做法有可能破坏岩溶泉的补给条件，使泉水流量减小直至断流。由于松散沉积物常具有一定透水性能，盆地内应注意垃圾堆放点和排污口的设置。地面塌陷是覆盖型岩溶环境土地利用中的主要问题，在土层厚度较小的浅覆盖型岩溶区更易发生，其中大部分与地下水过多抽取有关。另外，煤炭等的开采所引发的地面塌陷、地下水浑浊问题在覆盖型岩溶区也很突出。预防地面塌陷，应首先查清上覆土层厚度及水文地质条件，而后制定地下水、矿产开发利用规划，防止过渡开采；对于塌陷矿区和废矿点，应进行土地复垦。

4 埋藏型岩溶区土地利用现状与需注意的问题

埋藏型岩溶环境是碳酸盐岩上部覆盖有非可溶岩（砂页岩等）的环境类型，也可是碳酸盐岩与非可溶岩互层。以四川盆地为代表，川东平行岭谷区可见灰岩与非可溶岩互层。由于覆盖有土壤和非可溶岩层，地面景观基本与非岩溶区一致。相对于裸露型和覆盖型岩溶环境，土地利用条件最好，但由于人口密集，工农业生产发达，近期由旅游开发、油气等开采、深部岩溶水开发和隧道施工等引发的土地问题和污染现象需引起注意。

一般而言，农业生产的限制性因素较少，但四川盆地上覆紫色土区在土地利用中存在植被稀少、土壤侵蚀较大的问题[7]。川东平行岭谷由于灰岩与非可溶岩的互层，形成多个岩溶泉和温泉，其中重庆北温泉虽然出露于三叠系须家河组砂页岩裂隙，但其温泉水的循环可能经过下伏的碳酸盐岩层；四川康定部分温泉也出露于可溶岩与非可溶岩互层的地质条件。由于深部岩溶水的补给区通常在坡地的可溶岩或非可溶岩出露处，低山丘陵区过度的旅游开发活动、石灰岩采石场等除占用土地外，还可破坏地表植被，使岩溶水补给源减少。在砂页岩盖层厚度较小时，土地开发、施工等可破坏盖层，可能会引发盖层塌陷并破坏深部岩溶水的循环过程。由于该类型区岩溶水埋藏较深，循环较慢，污染后自净速度缓慢，为防止岩溶泉补给源减少和补给区污染的现象发生，保护周边山地的碳酸盐岩出露带和砂页岩盖层的植被显得很重要。近期埋藏型岩溶区公路、铁路隧道的施工增加，许多隧道往往穿越多个岩层，已经有公路隧道引发岩溶泉流量减少甚至枯竭[14]。埋藏型岩溶环境在深部地热水、油气等资源的勘探、开采活动增加，一方面应防止污染物经钻井孔洞侵入地下岩溶空间和含水层，另一方面要防治矿产开采过程的废弃物对矿区土地的污染，以做到可持续发展。

5 结语

裸露型岩溶环境区面积广，缺水少土，石漠化严重，土地利用问题突出；裸露岩溶环境应在水源林建设、控制人口数量、土地整理和石漠化治理等方面下功夫，坚持生态和经济效益并举，合理配置有限的土地资源，开创新农村建设新局面。覆盖型岩溶环境有土层覆盖，一般属于农业和居民点集中地，应防止土地的不合理利用及其出现的岩溶泉断流、新生石漠化和岩溶塌陷等问题。埋藏型岩溶区上覆非可溶岩，一般农业生产条件较好，应防止不合理土地利用可能引发的盖层塌陷、盖层土壤侵蚀、岩溶泉补给区污染、油气和煤等开发对深部岩溶水的污染以及矿区土地污染等问题。

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