中国西南喀斯特石漠化治理现状及对策

种国双, 海 月，郑 华，徐卫华，欧阳志云

(1.中国科学院生态环境研究中心 城市与区域生态国家重点实验室，北京 100085； 2.中国科学院大学，北京 100049)

1 研究背景

我国土地生态灾害主要包括3类， 分别为水土流失、 沙漠化以及石漠化。 相比黄土高原、 青藏高原等典型生态脆弱区， 喀斯特区受可溶性碳酸盐岩特殊地质条件制约， 成土极为缓慢， 土层薄且不连续， 水文过程响应迅速[1]。 不科学的人类活动导致喀斯特环境下的土壤遭到侵蚀， 暴露出土壤之下的基岩， 使地表形成与荒漠类似的景观， 这一过程就是喀斯特石漠化。 喀斯特石漠化会明显降低土地的生产力， 引发严重的后果。 全球喀斯特岩溶地貌主要集中连片分布在中国西南地区、 欧洲中南部地区、 北美东部地区[2-3]。 我国喀斯特地区的面积占总国土面积的30%以上， 其中西南部地区共有54万km2的连片裸露型土地。 西南喀斯特地貌类型齐全、 发育典型， 主要覆盖了8个省区， 包括广东、 重庆、 湖南、 云南、 四川、 湖北、 贵州以及广西壮族自治区等， 涉及的市区县多达460余个。 西南喀斯特地区面积占国土总面积的5%以上， 此类地区人口密度较大， 是全国均值的1.5倍左右[4]。由于人口压力较大， 所以农业活动强度也相对较高， 对石漠化的形成与发展起到了重要的促进作用[5]。

从20世纪80年代开始， 我国就在西南喀斯特地区有针对性地开展了包括石漠化治理在内的多项国内和国际援助科研项目的研究， 在治理石漠化问题方面积累了一定的经验， 也取得了一定的成绩， 为有关研究与实践奠定了重要的基础[6]。 21世纪伊始， 我国便极为重视石漠化的治理问题， 在第10个五年规划中重点强调了石漠化治理问题[7-10]； 此后， 自第11个五年规划起的连续3个五年规划中， 我国都在重点生态修复工作中纳入了石漠化的治理工作[9]。

十九届五中全会指出， 应坚持绿色发展道路， 不断强化生态系统的稳定性， 持续提高生态系统的质量。 石漠化变绿的过程中存在着大量的制约因素， 石漠化治理工作依旧存在着严峻的挑战。 我国实施的自然恢复工程以及大规模造林等活动， 使石漠化地区的植被覆盖率有了明显的提高， 石漠化实现了初步“变绿”。 不过西南喀斯特区生态服务功能仍有待进一步的丰富， 应继续巩固已有成果、 加强可持续性。 同时， 西南喀斯特区部分地方政府在大力推动特色产业发展、开展扶贫开发活动的同时， 也产生了新的石漠化。 喀斯特生态修复与石漠化治理亟需从单方面治理生态系统上升到全面恢复喀斯特生态系统的创新综合立体的保护修复模式。 面对新时期国家生态文明建设的新需求， 梳理当前我国石漠化治理的成功经验， 剖析石漠化治理转型面临的主要问题， 提出未来喀斯特区域整体治理与绿色高质量发展的对策建议， 对改善喀斯特地区的生态质量， 提供生态公共产品奠定了重要的政策基础。

2 我国西南喀斯特地区的特殊性及石漠化成因

从全球角度来看，我国喀斯特地区具有最为齐全的地貌、最为典型的发育，如溶丘、洼地、喀斯特峡谷、断陷盆地以及中高山等。我国喀斯特发育受到自然环境和人类活动因素的综合影响，自然环境因素包括地质地貌环境、气候、水文等，人类活动主要与人口、社会经济布局及不合理的开发活动有关[10-15]。特殊的地质地貌在物质方面为喀斯特的形成与发展创造了条件[16]。地表自然条件脆弱，土壤资源短缺，严重的水土流失导致石漠化。喀斯特地区相较于非喀斯特地区，成土速率慢10～40倍，土地富含钙质，偏碱性，营养元素供给不足，有效的水分含量较低[13-17]。同时，植被正向演替慢，恢复难度大，一旦遭到人为破坏，极易导致水土流失，恢复缓慢[18]。人类活动对石漠化产生的影响与单位面积人口密集有关[19-20]。韩昭庆[21]指出，贵州石漠化源于雍正时期，原因主要是人类不科学的开发；石漠化的演进也受到了清朝中期与民国期间大面积种植玉米活动的影响[22]。

3 中国石漠化治理模式

3.1 石漠化治理技术与模式及其示范

到2016年为止，我国已在西南喀斯特地区实施了全球岩溶区最大的生态修复与保护工程，形成了适用于不同喀斯特区域综合治理的成套技术体系(见表1)。该技术体系包括生物治理技术、生物与工程治理技术、工程治理技术和及其他技术[23]。对有关防治技术适用的地类和石漠化类型进行分析与研究，可以为石漠化的治理工作奠定重要的基础。

喀斯特地区水文地质结构较为特殊，水土运移活动也与其他地区存在明显不同。在相关理论研究基础上，创新石漠化治理技术体系，突破了石漠化治理技术50余项，其中包括喀斯特水资源的高效利用、水土流失防控与肥力提升、植被修复及生态衍生产业培育等，成为喀斯特生态治理的全球典范，为全球治理喀斯特石漠化问题奠定了技术基础。

喀斯特特殊的结构与地貌，使气、水、光、热等要素得到了重新的分配，导致空间上的生物、土壤以及气候等同时存在垂直分布与水平分布，同一区域与区域间的生态存在着一定的差异。根据地貌与地形的差异，西南岩溶地区主要分为岩溶槽谷区、岩溶高原区、峰丛洼地区以及峰林平原区等地形; 在石漠化综合治理上，不同区域需采取不同的措施。20世纪80年代之后，我国探索创新出大量新的石漠化治理模式(见表2)[4]。不同岩溶地区的生态有明显的不同，在治理石漠化问题时也应结合各地区的实际采取差异化的方式。各种治理模式也存在许多共同的特征，比如在各种石漠化治理模式中都会采用的措施是封山育林(草) 或保护林草植被。有关资料表明，对于岩溶地区的生态修复而言，人工方式的效果小于自然的方式，自然是石漠化治理的核心力量，在治理石漠化问题的过程中应顺应自然，充分发挥自然的恢复能力。各种石漠化治理模式是由不同的治理措施组合而成，其主要原因是不同岩溶地区要素的空间分布有着明显的不同且此类地区还存在着二元结构。在治理石漠化问题时应结合区域的实际，综合运用多种有效措施，采取立体化的治理模式才更容易产生良好的效果。石漠化治理的各种措施也都存在着相同的目标，比如提高土壤养分或是控制水土流失等[4]。

表1 石漠化综合治理技术体系Table 1 Technical system for comprehensive control of rocky desertification

3.2 政府重视并主导治理工程

石漠化是西南岩溶地区灾害频发、经济和社会发展落后的源头，严重制约了岩溶地区的经济发展。近年来我国政府对综合治理石漠化问题极为关注，陆续制定大量政策并实施诸多治理工程，在持续加大石漠化防治力度的过程中，取得了可喜的成绩。

我国政府在第10个五年计划中就纳入了与西南喀斯特地区石漠化治理相关的内容，21世纪伊始，又在国家层面纳入了石漠化治理问题[7-8]; 之后在重点区域，生态修复的主要内容都包括石漠化综合治理[9]。发改委等部委于2008年编制了石漠化治理规划，并于同年正式实施。到2015年年末，已整合了1 300余亿人民币的资金投入石漠化治理项目、工程等，其中，中央预算专项投资也高达近120亿，石漠化的治理面积达到了7万km2左右，已大致完成了发改委等部委制定的《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲(2006—2015年)》确定的目标。为进一步加快石漠化治理步伐，尽快恢复石漠化区域的生态环境，2016年，发改委等部委又明确了“十三五”期间的石漠化治理目标，编制了相应的规划。规划不仅提出了到2020年石漠化治理面积、林草植被建设与保护等建设目标，还提出了土地利用结构和农业生产结构优化、工程区农民人均纯收入增长、生态经济发展环境、农村经济等有关任务目标。

表2 岩溶地貌区石漠化治理思路及模式[4]Table 2 Distributed areas, problems, treatment ideas and typical control patterns of desertification in Karst region of southwest China[4]

从21世纪初开始，各级政府启动了生态工程项目(例如绿色换粮，封山育林和环境迁移)，以减轻贫困和恢复退化的环境[23]。西南地区的石漠化治理，在政府主导基础上，统筹地方政府、林草、水利等部门力量，发挥部门优势，落实石漠化治理目标责任，建立创新评估制度、开发监测系统、构建治理成效评估体系等，建立严密的制度保障，实施石漠化治理工程，区域生态状况得到持续改善。

3.3 生态治理与脱贫攻坚、生态产业发展有机结合

在广西、贵州和云南3个省的石漠化集中连片地区，经济社会发展落后，石漠化问题突出，在治理石漠化问题时，不仅需要考虑恢复植被、保持水土等生态问题，同时还需要权衡协调社会民生、经济发展与生态发展的问题。

西南喀斯特地区石漠化是自然因素与人类对土地不合理开发利用的体现，石漠化加剧资源消耗，对区域经济发展造成一定影响，进而造成贫困化；贫困化又加剧土地的不合理利用，促进石漠化的发展。研究人员结合喀斯特地区贫困落后、植被难以生长、少土以及缺水问题，有针对性地创新开发出与治理石漠化问题相关的技术与方法。如Tong等[24]通过增加植被覆盖并降低生态系统对气候扰动的敏感性来减少荒漠化的风险。石漠化治理应深度融合扶贫开发工作和生态治理工作，结合地区实际采用科学立体化的治理模式，帮助喀斯特地区同步实现脱贫致富与生态改善综合治理。

通过水资源开发利用、水土保持、土壤改良、土地整治等技术，解决石漠化地区缺水、少土等问题，为生态建设、农业生产等创造更加良好的耕作环境。继而研发适宜石漠化地区的采种、育苗技术，植被恢复与重建技术，根据当地植被土壤与生态情况建设生态经济林，为石漠化地区植被生长创造有利条件，实现石漠化治理的生态、社会与经济效益相统一。应针对石漠化地区生态培育技术以及农业结构调整问题进行重点研究，缓解甚至彻底解决不科学开发利用土地资源的问题，从而有效协调经济与生态的发展。

4 中国西南石漠化治理面临的主要问题

目前,我国在治理石漠化问题时所遇到的困难主要包括治理成果难以有效维持、无法彻底消除人地矛盾、治理难度不断提高等。在实施系列喀斯特生态保护与修复工程背景下，石漠化发展的趋势已发生逆转，呈现面积持续减少与程度显著改善的新态势。在石漠化地区“变绿”基础上，如何提高生态恢复的质量和可持续性、提升生态系统服务能力，成为喀斯特地区生态修复面临的新需求。

有研究探讨了外界环境干扰下喀斯特生态系统的物种多样性、植被及土壤环境条件等的变化，但生态修复对喀斯特生态系统格局-过程-功能的影响机理不清。

近年来学者们提出了多种不同的石漠化治理模式，但有关模式以及技术的可持续性和针对性并不理想。喀斯特地区的地质结构较为特殊，现阶段研究人员提出的治理技术以及模式一般参考南方山区以及黄土高原地区采取的种植植物篱笆、砌墙保护以及等高梯土等经验，并未分析喀斯特地区二元水文地质结构下水土运移的特点，所以很难取得预期的成效。除此之外，现有相关技术以及模式也未能考虑适应性问题。

大规模造林与自然恢复形成了大规模连片人工林，但土壤固持、水源涵养等生态服务恢复滞后，不同程度出现了生态服务功能较为单一、缺乏可持续性等问题[25]。此外，在扶贫开发与发展特色产业过程中，为了发展特色经济林果、林下种植与养殖，部分地区出现了新的局部石漠化。亟需厘清不同恢复措施(自然恢复、人工造林、保护地封禁等)的生态服务功能效应及提升技术途径，为生态恢复与扶贫的可持续性提供科学依据。

石漠化治理主要侧重自然生态系统研究，不同自然因素与社会人文因子对区域生态恢复的相对贡献度尚不清晰。国家生态保护与建设对喀斯特区域生态恢复发挥了主导作用，外出务工、城镇化发展、贫困减缓缓解了人口压力，减轻了对土地的直接依赖，促进了区域生态恢复。如何科学辨析石漠化快速减少的恢复过程机理及生态-社会系统的互馈机制，区分自然因素与社会人文过程对区域生态恢复的相对贡献、合理优化未来生态建设格局，成为当前石漠化治理面临的重大科技问题。

在植被覆盖快速增加的形势下，石漠化治理面临着转型挑战，亟需从比较粗放的治理措施转向精细化分区治理与保护，从生态系统尺度修复与示范转向区域尺度的整体保护、系统修复和综合治理，提出石漠化治理提质增效和可持续生态恢复的系统方案，可为后续石漠化治理工程优化提供重要科技支撑。

5 面向区域整体治理与绿色发展的未来石漠化治理对策建议

针对现阶段我国西南地区石漠化治理中存在的对可持续性、生态系统服务功能、社会人文过程关注不足的问题，在未来西南喀斯特石漠化治理过程中，应该注重区域整体治理与绿色发展，具体对策建议有以下4个方面：

(1)重视区域整体治理与系统修复。近年来我国石漠化的发展趋势已得到了有效的遏制，取得了阶段性的成果，目前在治理石漠化问题时应重点关注巩固与提升两方面，及时调整石漠化治理的重点与方向。从比较粗放的治理措施转向精细化分区治理与保护，采取整体治理的方式，制定石漠化治理提质增效和可持续生态恢复的系统方案，坚持走高质量绿色发展的道路。现阶段应在关注小流域治理的同时，重视区域整体治理与绿色发展，开展大规模低效人工林改造与重建、喀斯特石山坡麓灌木林提质改造、林冠下造林、生态经济型林草筛选、林下经济及特色经济林果药等生态衍生产业发展，拓展石漠化区域土地资源可持续利用与喀斯特景观资源保育的途径，建设国家石漠公园，推动喀斯特石漠化地区山水林田湖草一体化保护与修复。

(2)探索喀斯特生态产品价值实现机制与途径。转化生态产品的价值，可以获得生态、社会与经济效益，这一过程便是实现生态产品价值的过程。要构建政府主导、多元参与、可持续的、市场化的价值转化机制，贯彻生态文明思想，坚持绿色发展与生态优先原则，有效实现生态产品的价值。生态产品可以提供宜居的空间、调节生态功能、维系生态安全，同样也属于一种公共产品，可通过3种路径实现生态产品的价值，即市场路径、政府路径、市场与政府混合路径。市场路径可基于市场配置与交易完成生态产品价值的转换；政府路径主要依托政府购买、转移支付等手段实现；市场与政府混合路径基于财政支持、行政管控甚至法律的途径培育发展生态产品交易主体，支持有关交易，从而使生态产品可顺利实现自身独特价值。

生态产品以自然资源为生产载体与本底，自然资源对生态产品价值的实现极为重要，可在空间与物质方面为实现生态产品的价值提供支持与保障。通过受损喀斯特地区自然生态系统修复、治理和综合开发，恢复和提升生态系统生物多样性保护、涵养水源、固碳释氧，游憩等功能，探索扶持生态旅游、畜牧以及农林业的创新发展模式，创新发展机制，培植特色高附加值经济果林、中药材等，将西南喀斯特玉米种植带转向发展替代型草食畜牧业，依托生态产业、植被复合经营构建科学的科技扶贫体系。保护和利用好喀斯特地区洞穴、天坑、峡谷、湿地等地质景观，在保证其完整性的前提下，打造好喀斯特山水风光景区，科学规划和适度发展旅游业。有效保护恢复生态，高效供给生态产品，促进产业的融合发展，形成实现生态产品价值的科学机制，在促进农民增收的同时，稳步解决贫困问题。

(3)加强喀斯特地区生态补偿。政府部门提供的公共生态产品可以通过生态补偿体现自身的价值，生态补偿能够使生态受益者和保护者间的利益得到有效的协调，是一种极为重要的机制。现阶段我国主要以纵向转移支付作为生态补偿的方式，通过上级为下级提供的资金实现生态补偿的目的。横向上我国一般采用各省(区、市)行政区域内或跨省流域上下游横向生态保护补偿方式，而针对生态脆弱区的生态补偿机制仍在初步发展阶段。建立更高效、科学的生态补偿机制，我国还应积极引入市场化机制，引导各地对各领域以及各资本层级的资金进行统筹管理，鼓励社会资本加入到治理工作中，积极发挥社会资本在管理以及技术等方面的优势，从而取得更好的成效。

(4)探索喀斯特地区社会-生态系统的协同机制。城镇化进程的推进、外出务工等使人口压力得到了有效的缓解，同时也降低了农村居民对土地资源的依赖程度，为保护修复喀斯特生态创造了良好的条件。但另一方面，由于大规模人口迁徙与流动，石漠化区域常住人口大量减少，喀斯特地区特别是农村社区发展面临着空心化、甚至荒废化的趋势，农村劳动力非农化问题突出、老弱化严重。还需要对人口的流动进行适当的控制，合理转移人口，使人口可以与生存空间、环境容量、生态承载力以及经济发展相协调。基于喀斯特生态系统多样性与脆弱性的本底条件，发展产业经济时要注重生态系统保护，科学优化产业结构与布局。发挥不同地域的资源优势，发展生态农业和绿色产业，建立特色产业集群。