岩溶石漠化治理问题研究

1、岩溶石漠化治理问题研究以贵州省为例王明章（贵州省地质调查院，贵州 贵阳 550004）摘要 石漠化的形成与地质背景密切相关，石漠化的治理也必须在查明石漠化区地质背景的基础上，针对岩性、地球化学背景、水资源特征以及石漠化程度，并结合当地经济发展合理地制定和实施防治工程，采能达到良好的效果。本文以贵州省为例，分析了石漠化现状、近10年来的治理效果，指出了治理工作中存在的问题，从地学的角度提出了岩溶石漠化防治的建议。关键词 岩溶 石漠化 治理问题 研究1.石漠化分布特征1.1地域分布特征贵州省岩溶区面积12.96万km2, 石漠化面积3.25万km2，占贵州省岩溶区总面积的25.08%。其中重度石漠

2、化面积为5249.58 km2，中度石漠化面积11895.93 km2，轻度石漠化分布面积15331.22 km2。石漠化区在地域上的分布以贵州省西部为主，珠江水系的洪水河流域和长江水系乌江流域上游三岔河及六冲河河谷斜坡地带，其平面分布见图1。石漠化分布面积列前十位的县见表1，其石漠化面积之和为11941.30 km2，占贵州省石漠化面积的36.77%，多为贵州省贫困县。图1 贵州省石漠化分布图表1 石漠化面积前十位县统计表威宁六盘水大方黔西盘县独山安顺兴义织金长顺面积（km2）180616591612150510739979088457707661.2在碳酸盐岩中的分布特征 贵州省的石漠化均

3、分布在碳酸盐地层中，并且在各类型碳酸盐岩中的分布比例不尽相同，纯灰岩中的石漠化面积最多，为12569.15km2，占贵州省石漠化的39%；其次是石灰岩岩夹碎屑岩，为8582.63km2，占26%；其他岩类分布相对较少（表2）。表2 贵州省各碳酸盐岩类型中的石漠化面积一览表 （单位：km2）岩 性纯灰岩石灰岩夹碎屑岩白云岩灰岩、白云岩互层碳酸盐岩与碎屑岩互 层碎屑岩夹碳酸盐岩合计重度石漠化2495.61 1039.30 459.51 1080.69 159.81 14.66 5249.58中度石漠化4711.24 3234.64 1714.25 1665.90 519.09 50.82 1189

4、5.93 轻度石漠化5362.30 4308.69 2578.19 1593.70 1355.55 132.79 15331.22 合计12569.15 8582.63 4751.95 4340.30 2034.45 198.26 32476.73 从上表中也可以看出，轻度石漠化的所占比重最大，其次是中度石漠化的比重，重度石漠化的比重最小。在重度石漠化中，石灰岩分布区占重度石漠化总数的67.34%，碳酸盐岩夹碎屑岩的重度石漠化占为12%，白云岩的重度石漠化为10%，碳酸盐岩与碎屑岩互层和碎屑岩夹碳酸盐岩中的重度石漠化最少，分别占8%和7%。1.3石漠化在岩溶地貌中的分布特征贵州省的石漠化在不同

5、地貌类型中分布比例各不相同（表3）。表3 贵州省各地貌类型中石漠化面积一览表 （单位：km2）地貌类型峰 丛洼 地溶 丘谷 地 岩 溶山 地垄 岗槽 谷岩 溶峡 谷岩 溶平 原合 计重度石漠化2602.74836.44557.15273.02281.62298.605249.58中度石漠化5594.912849.091539.62688.42468.31752.5811895.93轻度石漠化5639.774460.482608.661619.65431.40571.2715331.22石漠化总计14240.438146.014705.432581.091181.331622.4432476.7

6、3表中显示：重度石漠化在地貌上主要分布于峰丛洼地溶丘谷地和岩溶山地地区，石漠化比重分别为重度石漠化总量的49.58%、15.93%和10.61%。峰丛洼地岩溶峡谷区的石漠化发生率较高，分别是41.17%和36.60%，岩溶丘陵中的石漠化发生率为22.52%，岩溶山地和岩溶槽谷中的石漠化发生率较小，分别是17.61%和15.03%。2.贵州省石漠化演变21石漠化的加剧特征石漠化演变总体呈加剧态势，局部地区有改善。贵州省八十年代末的石漠化面积为21643.27km2，到九十年代末达到32476.73km2，石漠化面积净增10833.46km2，平均每年以744km2速度增加。增加石漠化总面积108

7、00.09km2，位居西南八省之首。其中，石漠化严重加剧的面积为3836.18km2，轻微加剧的石漠化面积为6963.91km2(图2)。 表4 贵州省石漠化加剧严重的主要地区情况一览表 （单位：km2）序号县 名严重加剧轻微加剧合 计石漠化加剧程度（%）1钟山区675.42656.291331.7141.632大方县426.13614.341040.4831.893盘县特区351.47420.25771.7224.484晴隆县136.58148.61285.1921.734福泉县56.80218.91275.7216.595安顺市155.48104.01259.4916.106六枝特区130

8、.31124.92255.2415.167平坝县123.17108.52231.6924.358三都水族自治县75.84118.24194.0916.069贞丰县90.0173.10163.1219.1710望谟县58.4480.58139.0319.282.1.1 石漠化加剧的地域分布特征从八十年代末到九十年代末石漠化严重加剧的县市主要分布在黔西和黔中地区，以六盘水市、大方县、盘县特区、等城市（表4）为代表。这些地区，从社会经济的角度，多属于经济落后的贫困地区或采矿等人为活动强烈的地区。2.1.2石漠化加剧的岩性分布特征 石漠化的加剧明显的受地层岩性控制，在各碳酸盐岩中的分布各不相同。如图3

9、所示，纯灰岩、灰岩与白云岩互层中的石漠化加剧比例较平均水平高，分别是10.35%、和10.25；纯白云岩及碎屑岩夹碳酸盐岩中的石漠化加剧比例较低，分别为6.48%； 4.49%；碳酸盐岩与碎屑岩互层中的石漠化加剧比例最小，为2.48%。2.1.3石漠化加剧的地貌特征石漠化加剧在各地貌类型中分布亦不相同。如图4所示，峰从洼地中的石漠化加剧比例最大，为24.41%；其次是岩溶峡谷，其石漠化加剧比例达到21.24%；峰林洼地的石漠化加剧比例为11.05%；其它地貌条件下石漠化加剧的比例则低。2.2石漠化的改善特征通过石漠化改善情况与八十年代末石漠化现状的空间叠加分析，八十年代末的重度石漠化有166.

10、44km2得到改善，占八十年代末石漠化面积的4.82%；中度石漠化有187.86km2得到改善，占石漠化改善总面积的27.09%；轻度石漠化有321.24km2得到改善，占石漠化改善总面积的47.55%。2.2.1石漠化改善在地域上的分布特征主要分布黔北、黔西地区，如正安县（6.02%）、织金县（2.91%）、黔西县（2.51%）、纳雍县（1.89%）、清镇市（1.82%）、绥阳县（1.80%）、道真仡佬族苗族自治县（1.77%）、长顺县（1.67%）、龙里县（1.41%）、德江县（1.27%）和贵定县（1.27%）。222石漠化改善的岩性特征碳酸盐岩夹碎屑岩、碳酸盐岩与碎屑岩互层和碎屑岩夹碳

11、酸盐岩中的石漠化改善比例高于全省的平均值，分别是0.96%、0.83%和0.65%；纯碳酸盐岩地层分布补石漠化改善比例低于全省的平均值，分别为0.46%和0.24%（图5）。2.2.3石漠化改善的地貌特征如图6所示，岩溶丘陵区的石漠化改善程度最大，为1.48%，石漠化改善程度高于全省的平均水平。峰从洼地的石漠化改善程度低，为0.39%。 综合分析贵州省石漠化的演化：经济发展水平低的贫困地区或采矿活动强烈的地区、地质条件上为纯碳酸盐岩特别是纯石灰岩分布区、在地貌上处峰丛洼地分布的斜坡地带、在水资源分布上为地下水深埋、地表缺水严重的岩溶区，石漠化仍继续加剧。而社会经济条件较好、碳酸盐岩与碎屑岩相间

12、分布、地形相对平缓地区。石漠化改善程度相对较好。3. 石漠化治理及存在的问题3.1石漠化治理效果分析及认识目前贵州省采用的石漠化的防治方式主要为封山育林、退耕还林、植树造林，其次配合以土地整理、以及旨在解决燃料的沼气池建设和改善人畜饮水水柜等工程建设。但由于是石漠化的成因复杂，治理的效果总体上并不完全尽人意。通过从1986年到1999年的整治，全省石漠化改善的面积有675.54km2，仅占石漠化总面积的2.09%。全省有19.49%的地区石漠化得到改善，51.07%的地区基本未变，24.91%的地区石漠化在加剧。反映为局部改善，总体加剧。综合分析，石漠化的演化趋势为：（1）重度石漠化区面积基本

13、保持不变；（2）轻度中度石漠化区面积总体有所增加；（3）未石漠化区面积仍呈减少趋势。（4）石漠化加剧或改善程度低的地区大多集中在贫困区和人类采矿等工程活动强烈的地区，该类地区也正好是地表缺水严重石山斜坡地带。该现象说明：（1）重度石漠化一但形成，难以恢复，其原因在于该类区中土壤和水源极度缺乏，植被生长和生存的基本条件极差。（2）中度石漠化及轻度石漠化区仍保存着生物生存的基本条件，对人为工程活动敏感，合理的石漠化治理工程可引起植被的恢复，生态环境的改善；不合理的人为工程活动也易导致石漠化的形成，生态环境的恶化。（3）地下水深埋、地表缺水严重的的峰丛洼地斜坡地区石漠化治理难度大。3.2石漠化治理存

14、在的问题石漠化的防治工作虽已取得了一定的成果，但同时也存在着一定的问题，这主要反映在：（1）石漠化基本成因研究滞后治理工作，对石漠化的防治普遍采用封山育林、退耕还林及植树造林等地表生物工程手段，治理工程缺乏地学的科学指导。（2）植树造林多为单一树种，生物群落单一。未将地球化学背景与生物的适宜性和但地经济发展紧密结合，难以合理的指导造林的工作。（3）对石漠化形成的根本成因（特别是岩溶地质、水文地质背景、地球化学背景）的研究以及不同地质条件地球化学背景下的生物适应性的研究，尚处于未起步阶段，这是急需解决的地质工作问题。贵州省石漠化每年仍以数万亩土地石化的速度发展，必须引起政府部门及科研部门的高度重

15、视。石漠化的研究和防治，应从其形成的基本背景着手，结合地质背景，制定出与之相匹配的地表防治方案，才能达到“标”、“本”兼治，达到预期效果。4、几个值得研究的生态环境地质现象1、在石漠化的成因方面：一是石漠化多分布于岩溶石山区；二是重度石漠化区岩性绝大部份为石灰岩，白云岩、不纯碳酸盐岩区石漠化程度低；三是在地貌上，多分布于岩溶斜坡的峰丛洼地地带；四是在资源上，石漠化则分布于缺水、缺燃料的石山区。因此，贵州省石漠化的形成除与人类工程活动相关，更重要的是受地质条件控制。2、在石漠化恢复方面：不同地质环境中（这里主要指岩性），生态破坏后可恢复能力和程度也不同。石灰岩区由于土壤和水资源极缺，石漠化形成后

16、，大多数地区生态恢复难以，而白云岩及不纯碳酸盐岩区经自然或人工的干预，次生林或草地长势仍较好，说明白云岩及不纯碳酸盐岩区生态具有较强的可恢复性，其原因在于白云岩及不纯碳酸盐岩的结构、矿物化学成分有利于表层带中水分的保持。3、岩溶区自然界存在“无土栽培”条件。在未被破坏或破坏不严重的裸露型岩溶石山区，仍有茂密的喀斯特森林存在，这些植被的根系都渗入岩石的裂隙中，植物具有多样性，同时基岩面有众多的苔藓类低等植物，岩石湿度相对较大，且有少量的地下水渗出，这预示着即使在光秃秃的石山上，土壤流失后虽不可恢复，但在一定的湿度条件下，植被是可生长的。4、不同的岩性分布区，生长的植物群落是不一样的，不同高程植物

17、群落也不一样，这与各地区的自然地理条件和地球化学背景有关。综合分析上述现象，可得出如下初步结论：1、石漠化是可治理的，“退耕还林，绿化石山”是保持水土，防治石漠化的一条有效途径，但是只有在基于充分研究和掌握了治理区的地质条件和地球化学背景以及不同植物群落对地质、地球化学背景适应性的前提下，有选择性地通过合理规划和实施。石漠化的治理才能取得最佳的效果。2、从地质环境的角度上，不纯碳酸盐岩及白云岩分布区石漠化治理的可行性优于石灰岩分布区。石漠化的治理，应优先治理不纯碳酸盐岩和白云岩分布区。3、在石漠化程度分区上，轻度和中度石漠化区还保留着相对较好的生物生存条件，相对重度石漠化区更容易治理和恢复。石

18、漠化的治理，应优先治理轻中度石漠化区。4、裸露的石灰岩石漠化区虽然土壤流失，土壤在不可恢复，但只要有一定条件下，可以进行“无土栽培”，这在很大程度上决定于岩体表层带含水的情况。 5、石漠化的形成，在很大程度上与当地的水资源状况有关，因此，石漠化的防治应与当地的水资源与土地的综合开放利用结合起来。6、石漠化防治应立足于生态环境改善与社会经济发展相结合，生态环境改善的最终目的，是使得人与自然协调发展，以提高人民生活水平，促进经济和环境协调发展为目标。因此，对石漠化的防治要据当地资源，包括矿产、能源、水、土地等资源承载能力、经济发展需求，调整产业结构，制定合理的综合防治方案，发展立体农、林牧业经济。

19、5.关于岩溶区石漠化防治研究的方向单纯、机械地退耕还林，绿化石山，对治理石漠化的可行性如何？由于石漠化的形成有其重要的地质背景，不同生物对地质背景也有一定的适宜性，同时，石漠化的治理尚需要一定的社会背景和政策的干预、导向、调节，这是一个复杂的系统工程。对石漠化的治理，不应是一种简单的对环境的复原，而更重要的是要通过自然作用及人工的干预，促使环境向既有利自然，又有利人类生存、生活方面的转化，即既要改善环境，又要发展当地的经济，增加群众的经济收入，提高群众的生活水平，建立人与自然和谐的“伙伴”关系，推动自然的保护和社会经济的发展。因此，对石漠化的防治，是一个集社会、经济合科学技术为一体的综合研究体系。科学与技术的研究，是石漠化防治研究的基础，其中，对石化生态地质环境的研究，就是要从地质的角度，为石漠化的防治提供一个科学的、基础的平台，为政府及职能部门制定防治措施提供基础的、科学的依据。地质的研究，包括以下主要方面：1、查明石漠化区石漠化的“环境岩组层”的平面分布，这里所提的“环境岩组层”，是指对土的形成、地下水资源的形成、赋存、植被生存条件有着明显作用和差异的岩性组合体。2、查明不同环境岩组层的地球化学背景，包括水、土、岩表层的地球化学特征、主要及特殊化学元素的分布及