喀斯特脆弱生态区生态恢复与生态恢复的生态治理模式研究

喀斯特脆弱生态区生态恢复与生态恢复的生态治理模式研究

喀斯特地区是世界上最重要的生态脆弱地区之一。长期以来，它一直是学术界关注的领域。其生态环境的脆弱性主要表现为系统抗逆性弱、稳定性差、敏感性强。对原始脆弱自然地质环境和人类活动的强烈影响，近年来，脆弱地区的生态系统呈现出恶化趋势。国际地质比较计划igp448的项目将其分类为“世界岩石和生态系统之间的比较”（世界岩石和生态系统之间的比较）。在中国2006年至2020年的“国家科技发展战略计划”中，“生态脆弱地区生态系统功能恢复和重建”被纳入环境领域的主要主题，其中之一是“溶解区”。可以看出，关于喀斯特生态系统的研究是国内外学术前哨的主题，喀斯特地区退化生态系统的恢复和重建是国家的主要需求。生态退化和石漠化是西南喀斯特地区普遍面临的、严重制约经济社会持续发展的综合性问题,其中人为干扰是主要外在驱动力,植被破坏是诱因,土地生产力退化是本质,实质是系统的逆向演替,根源是社会经济结构不合理.因此,退化生态系统的恢复重建应依据恢复生态学、系统动力学、景观生态学、生态经济学、产业生态学等的理论和原则,从移除持续干扰、加速系统正向演替、构建生态系统结构和功能、加强恢复主导因子、优化土地利用方式和调整经济产业结构等方面进行研究.整治是对部分受损结构进行调整、优化的过程,可将已有的治理措施、方法、成果等综合优化,从而进行整合治理,而模式反映了事物的标准式样,可以作为依据的范式或标准,一旦成为模式就有可移植和推广的含义.所以有必要通过集成整治模式将科学理论和具体实践结合起来进行系统性的应用和推广.为此,本文在全面分析喀斯特生态系统特点和深入探究喀斯特生态系统退化机制的基础上,借鉴许多学者从不同地区和尺度尝试研究和探讨的喀斯特生态系统的恢复和重建措施、提出的诸多治理模式以及地方性成功治理的经验和范例,通过总结概括和优化集成,综述了3套适于在喀斯特脆弱生态区推广的退化生态系统整治模式,旨在为西南喀斯特地区的生态恢复和治理提供理论依据和实践指导.1生态脆弱区.中国西南喀斯特地区是全球三大喀斯特集中连片区域中分布面积最大、发育类型最齐全的典型生态脆弱区,包括贵州大部以及广西、云南、四川、重庆、湖北、湖南等省的部分地区.约有1亿人口居住,其中少数民族人口约4000万.1.1生态系统多样性在影响生态系统形成演变的因素中,长期、缓慢塑造生态系统的是气候和水文因素,使生态系统存在和发展的基础和载体是地质和地貌因素.喀斯特生态系统是受喀斯特环境制约的生态系统,其存在和发展显著受制于本底的地质地貌条件.原生的喀斯特生态系统的典型特征是多样性和脆弱性.生态系统多样性包括生境、生物群落及生态过程的多样性.西南喀斯特地区生境异质性高、群落结构复杂、物种组成丰富,具有较高的生态系统多样性,且生态系统类型多样,仅从水热条件划分来看,贵州就有南亚热带岩溶沟谷型季雨林生态系统、中亚热带岩溶常绿林生态系统、北亚热带岩溶常绿落叶阔叶混交林生态系统、暖温带落叶-常绿阔叶混交林生态系统、亚高山岩溶草甸生态系统.根据热量分异,喀斯特生态系统可分为热带型、亚热带型和温带型等;根据地貌特征又可分为峡谷生态系统、洼地生态系统和丘陵生态系统等.造就喀斯特生态系统多样性的主导因素是气候条件,西南喀斯特地区多处于亚热带和暖温带地区,气候温暖湿润且类型多样,使植物种类繁多;另外,喀斯特地区地貌组合丰富、地表形态各异,使小生境复杂多样、植物群落结构复杂.喀斯特生态系统同时还具有脆弱性的特征,表现为系统抗逆性弱、稳定性差、敏感性强.导致喀斯特生态系统脆弱的主要因素为水文、气候、地质和地貌.西南地区陆壳间歇性隆升、刚性的碳酸盐岩的变形和裂隙发育以及碳酸盐岩本身的溶解性质,形成了特殊的地表地下二元水文结构.虽然该类地区的降水丰沛,但季节分布不均,同时,岩体裂隙、漏斗、竖井、落水洞等发育,使降水迅速渗漏入地下,造成地表干旱缺水且地形低洼处易涝、水资源利用困难、旱涝灾害频繁.碳酸盐岩中酸不溶物含量较低,岩石风化残留的土壤物质少,成土过程非常缓慢,土壤允许侵蚀流失量小,土层瘠薄,土壤短缺.由于碳酸岩是构成喀斯特生态系统的物质基础,而碳酸盐岩本身富钙偏碱,再加上喀斯特地区缺水少土的特点,因此对植物种类有强烈的选择性,植物种属大多革质化、石生、耐旱、细长并以喜钙、嗜钙为主要特征.尽管土壤元素背景值较高,但由于具有较高的裂隙率,降雨过程中雨水淋溶作用可造成土壤中水溶性元素流失,使植物的生长与发育受到影响.植被生长速度慢,生物生产力与生物量均比全国其他湿热的亚热带地区明显偏低.喀斯特生态系统容纳污染物能力和人口承载力较低,使人类活动对系统更具影响力.根据生态系统的结构、过程、功能和人为胁迫等因子可将喀斯特生态系统脆弱性分为轻微脆弱、中度脆弱和重度脆弱.1.2石漠化是生态系统逆向演替的表现退化生态系统指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统,是系统的逆向演替,表现为系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失、生物多样性减少、生产力下降、土壤与微环境恶化.喀斯特生态系统退化集中表现为生物多样性锐减、土壤侵蚀严重、水土流失加剧、土地生产力退化,以及植被、土壤覆盖减少、基岩大面积裸露,从而形成喀斯特石漠化景象.生态系统的退化过程可分为突变过程、渐变过程、跃变过程、间断不连续过程及其复合退化过程.造成喀斯特生态系统退化的驱动力主要源于自然条件和人为干扰.喀斯特生态系统的内生脆弱性使生态系统承载力小、稳定性差、敏感性强,独特的气候、地质地貌特点容易引起自然地质灾害,是引起生态系统退化的内在驱动力,在无人为干扰的情况下,系统可能正向演替为顶极群落———常绿阔叶林,如贵州省茂兰自然保护区.但由于民族政策及历史原因,少数民族计划生育政策宽松和限制人口迁移等,使西南喀斯特地区人口急剧增长,已超过脆弱生态系统的最大承载能力.如贵州省1950年总人口为1417.20万,1980年为2776.67万,2000年增至3723.89万.这50年的自然增长率高达19.4‰,人口密度从1950年的80人·km-2增加到2000年的212人·km-2.人口迅速增长与有限的耕地资源形成了尖锐的人地矛盾,导致毁林开荒、陡坡耕作、过度放牧等现象加剧,直接加速了生态系统的逆向演替,使生态系统的退化进程呈现递变性与跳跃性演化.喀斯特生态系统的逆向演化过程为喀斯特森林→常绿落叶灌丛→旱生藤刺灌草丛→石漠化土地,在无人为作用下,一般都严格地遵循渐进的过程,尤其是顺向演化,不可能发生从低态向高态的直接跃迁,而逆向演化在自然灾变时也极少发生跳跃性演化,规模也很小.人为活动的参与除了对已有森林、土地资源的大规模破坏外,也使生态系统发生了由森林植被→石漠、或藤刺灌丛→石漠的跳跃性演化.说明喀斯特生态系统退化的根本驱动力是人类的直接或间接干扰.石漠化是生态系统逆向演替的顶极阶段,是极度退化生态系统的表现.石漠化已成为当今西南喀斯特地区的严重地质生态灾害.喀斯特石漠化可以定义为在亚热带脆弱的喀斯特环境背景以及人类不合理经济活动的干扰破坏下,出现了土壤严重侵蚀、基岩大面积出露、土地生产力严重下降等现象,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.至2005年,我国石漠化土地总面积为12.96×104km2,主要分布在滇、黔、桂3省.西南各省的石漠化面积总体呈加剧趋势,每年以约1800km2的速度扩展.西南地区的石漠化以中、轻度为主,但存在潜在石漠化土地12.37×104km2,如遇到人类活动的不合理干扰,极可能变成新的石漠化土地.目前常用的石漠化强度分级标准是通过遥感解译与地面调查结合,并根据景观生态学特征和地表形态特征,以岩石裸露程度、植被覆盖率、土层厚度、坡度等指标,将石漠化分为潜在、轻度、中度、强度和极强度类型.由于喀斯特地区石漠化现象较普遍,退化生态系统整治与石漠化治理常同步进行,因此可采用石漠化分级指标作为布局适宜地区的主要划分依据.2石漠化、植被恢复:自然恢复干扰作用直接影响着生态系统的演变过程,表现为打破原有生态系统的平衡状态、破坏系统的稳定性,使系统结构和功能破损,形成破坏性波动或恶性循环等.干扰可以影响景观格局的变化,中高强度的干扰会降低景观异质性,当干扰的规模和强度高于景观对干扰的反应阈值时,景观格局会发生质的变化.高强度、大面积和长时间的干扰往往造成生态系统的严重退化.其中,人为干扰可直接或间接地加速、减缓和改变生态系统退化的方向与过程.随着人为干扰强度的增加,景观破碎化程度相应增加,中度人为干扰使景观破碎度值较高.喀斯特生态系统具有敏感性高和抗干扰性差的特点,当干扰不大时,森林顶极群落发生正常波动,干扰增大时才发生明显退化.在20世纪40年代至80年代中期,喀斯特地区人口飞速增长,为了生存所需,人类通过砍伐、采樵、垦殖、放牧等各种方式对资源进行掠夺性的开发利用,人为干扰远大于自然干扰,使资源更新能力下降、人地矛盾激化,导致森林生态系统严重退化和生物多样性严重丧失.因此,喀斯特生态系统退化的根本原因在于人为活动干扰与系统本身的脆弱性相叠加,加速了系统的逆向演替进程,其中,人为因素是主导和根本驱动力.石漠化的发生、发展过程实际上是人为活动破坏生态平衡,导致地表覆盖度减低的土壤侵蚀过程,即人为因素→林退、草毁→陡坡开荒→土壤侵蚀→完全石漠化.植被恢复过程与干扰之间存在负反馈机制,如果干扰频率过大或干扰过强,植被恢复相对太慢,则人为干扰和景观变化之间产生正反馈机制,经济和生态复合系统将逐渐趋于崩溃.生态系统退化的实质是结构和功能的退化,其表现形式是生物多样性的破坏和丧失,植被系统的破坏是主要原因,因此恢复和重建植被是整治退化生态系统的根本途径.植被自然恢复的本质是群落的进展演替.亚热带喀斯特森林系统的演替系列为草丛→草灌丛→灌丛→乔灌丛→常绿落叶阔叶林→常绿落叶阔叶混交林.植被自然演替恢复也经历了相应的阶段过程.退化喀斯特群落主体的自然恢复,是由低级阶段向高一级阶段顺序替代的过程,退化群落自然恢复过程可视为与原顶极群落的结构、功能从低相似度向高相似度的发展过程,其自然恢复终极是与原群落相同的植被型.生态系统逆行演替的任一阶段,只要干扰不超过一定的生态阈值,一旦停止干扰,群落就从这个阶段开始恢复,且演替速度比原生演替快.在被保护的景观内去除干扰以加强保护是进行生态恢复工程的目标之一.由于生态系统具有自我修补调节功能,如果消除人为因素扰动,保存于局部植被斑块内的物种会向外蔓延,就可以逐步恢复植被.喀斯特地区气候温暖湿润、降水丰沛、小生境异质性高,有条件形成物种多样性高和群落结构复杂的生态系统,进行生态移民、封山育林可去除破坏性人为干扰,使生态系统处于进展演替进程中,通过自然恢复是整治喀斯特退化生态系统的首要途径和经济有效的方法.2.1生态移民模式该模式主要适于重度生态脆弱区或极强度和强度石漠化地区.此类地区的主要特点为:基岩裸露率>70%,植被覆盖度<20%,坡度≥40°,土被<10%,植被稀疏,多为由纯质石灰岩、白云岩组成的峰林峰丛;喀斯特发育特别强烈,地貌类型为基座断裂散生在平地之间的峰林或峰丛基座相连;地形崎岖破碎,地表相对高度大,岩层倾角小,坡度陡,植被破坏后,岩层裸露面积较大.面临的主要问题是地表基本以裸岩为主、水土流失严重、土地丧失了农业利用价值、粮食无法自给、环境容量难以承担超负荷的人口、人地矛盾异常尖锐.在该类地区进行生态系统整治和恢复时,需要在人口密度相对较高的地区实行生态移民,通过对贫困人口的迁移(以就地迁移和异地迁移、整体迁移和部分迁移的形式进行),可疏散人口压力、调整资源分配、改变资源环境对经济发展的限制、克服资源环境的主导性限制、选择有条件的迁入地区,一方面解决当地的贫困问题,另一方面减轻人口压力对资源的掠夺,依赖自然条件充分恢复自然植被.虽然此类地区地形陡峭、人工造林困难,但水热条件较好、周围存在植物种源.因此应当实行全面的封山育林,适当辅以人工措施,如设置封禁设施和补植补播、除伐定株、平茬复壮、人工促进天然更新等技术措施,进行自然生态的恢复和重建.实施此类模式已有了成功范例,如广西马山县弄拉村经过30多年的封山育林,森林覆盖率已达90%以上;在广西环江毛南族自治县下南乡实施环境移民工程10年来,植被群落各演替阶段的物种丰富度与多样性稳步增加,封育后植被恢复效果明显,生态环境得到了极大改善.一般喀斯特石质山地封山育林3~4年后,群落盖度将平均增长32.8%.另外,结合自然、社会经济状况,在喀斯特岩溶地貌明显但生态环境退化、或植被保存较完好的地区,选择原生性、典型性相对较高的珍稀野生动植物原生地及天然林区等特殊功能区,建立各种类型的自然保护区,也是此模式倡导的措施之一.2.2生态移民的经济效益生态移民-封山育林-恢复自然植被模式属于政府的公益性措施,成本主要来自政府的政策性成本和地方财政投入,以及农民由于改变土地利用方式引起的直接经济损失.封山育林的投资项目包括前期规划设计经费、基础设施建设、人工辅助育林(如种苗、整地、栽植、育林、管护等费用),以及科技推广、检查验收等费用,如贵州省猫跳河流域的封禁治理投资约为1050元·hm-2.生态移民的成本包括土地、房屋及其他征用财产的成本和丧失收入的赔偿成本,移民安置征地、建房、基础设施建设、搬家运输、过渡期补贴及环境保护等安置成本,项目开发、创造就业、培训等重建成本,移民安置动员、组织、指导等管理成本,以及区域基础设施损失成本和重建成本.由于此整治模式以恢复、保护自然资源以及改善生态环境和推动人民致富为目标,因此其效益大多以隐性和非货币的形式存在,并且具有突出的整体效益、间接效益和长远效益,集中表现为生态效益、经济效益和社会效益.生态效益表现为提高植被覆盖率,减少自然植被破坏,改良土壤性状,减少土壤侵蚀,提高生物多样性,有效减轻水土流失和石漠化.经济效益体现在封山育林形成的天然林活立木木材经济价值、薪材价值、活立木价值以及投资效益,林农可通过为封育区工作而增加经济收入.生态移民后农民收入普遍大幅提高,据广西环江县物价局统计,1999年广西肯福科技扶贫示范区生态移民贫困户的户年均纯收入达8750元,人均纯收入1750元,人均有粮260kg.社会效益表现为使贫困地区尽快走上脱贫致富的道路,并且有利于农村社区管理和节省行政开支,提高人居适宜度.2.3注重保护和解决人民群众的利益由于封山育林是一项群众性较强的工作,因此要做好宣传工作,使群众明确封山育林的经济意义、生态意义和社会意义,进而接受并遵守.在封育时必须给群众留出放牧、砍柴及其他副业生产的场地,否则,群众的经济利益受到损害,甚至生活受到威胁后,封山育林就难以实现.在封山前必须进行周密的规划,照顾到群众利益.在模式推广过程中,应尊重移民意愿、保障移民利益,并注意民族、宗教和社区整合等问题.若群众问题处理不当,将带来无数后患.生态移民基本和核心的问题是利益整合.给予移民合理的利益保障是移民成功的关键.在生态移民规划与搬迁、重建时,必须对少数民族的文化、风俗、宗教信仰予以充分考虑,必要的宗教设施建设应予满足,民族传统和习惯应予保留.有资料表明,近20年来,全球环境移民与环境难民总人数超过2000万.由于规模失控、开发方式不当等原因,使迁入区生态环境遭到破坏,移民再度陷入贫困的现象屡有发生.因此,要采取行政和经济的手段协调移入地的资源分配,结合农业产业结构调整,合理利用土地资源,实现生态环境保护和人民生活水平提高的初衷.目前,已有不少喀斯特地区建立了多个自然保护区并开展了不同程度的旅游活动,但在喀斯特脆弱生态区建立自然保护区后进行旅游开发时,应格外慎重,避免本身已经相当脆弱的生态环境再遭破坏.3退耕地生态系统结构恢复重建退化生态系统除了依靠自然方式以外,还要通过物质和能量的投入以及物理、化学、生物和生态技术措施来控制系统的演替过程和发展方向,恢复生态系统的结构和功能,并使系统达到可自我维持动态平衡的程度.喀斯特地区20世纪80年代中期进入环境保护阶段之后,人为干扰显著减少,但因物种多样性丧失严重、繁殖体缺乏,仍持续在草丛和草灌丛阶段,此时除继续停止人为干扰破坏外,更需要人工促进更新,使植被得到迅速恢复.喀斯特地区面临的主要环境问题是土地退化,由于当地贫困现象普遍,迫于生存压力的土地资源不合理开发严重,人地矛盾尖锐.因此,喀斯特山区应协调人地关系,实现人地系统的生态优化.退耕还林是基于坡耕地系统的缺陷而进行的系统工程.坡耕地植被覆盖度低、地表大量裸露,加之顺坡耕作方式,保肥固土能力差,使养分流失、土地质量下降、土地生产力低、水土流失加剧.退耕地生态系统的演替是通过退耕还林进行的一种人工促进生态系统演替模式,可改变单一粮食生产的土地利用方式、减小人为作用影响、使农耕地向林草地利用方式转变.亚热带喀斯特生态系统的群落特点为:常绿落叶阔叶混交林是原生性群落,其优势种不明显,多为共优种群落,从组成树种的生理生态特性来看,含有喜钙性树种是此类群落的特征,如榆科、漆树科、鼠李科、木樨属、石楠属、冬青科、芸香科和小檗科等.在构建生态系统结构、组建先锋群落时,需根据气候生境地形等特点,确定群落的最低限度种类数量,以保证群落功能的维持和恢复;还应寻找、识别和引入生态关键种,排除关键种群恢复的障碍因子,促进关键种的恢复,重建植被系统结构,进而恢复生态系统的正常功能.我国学者在恢复生态学研究中发现恢复速率明显受系统起始阶段驱动种的影响,我国南方退化生态系统的植被恢复工作常以豆科植物作为先锋树种.生态系统动态受生态因子的影响.在诸多复杂的生态因子中,有一个或几个主导因子具有支配作用,它(们)直接影响生态系统恢复重建的进程.根据生态学原理,通过一些生物、管理以及工程的技术与方法,人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程,调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序,可以使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快地、成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平.在喀斯特生态系统中,水分和土壤因子为主导因子,但由于喀斯特生态系统的脆弱性导致其缺水少土,土层浅薄、地力衰退、水土流失、饮水困难等极大地影响着系统发展.退耕还林工程中放弃陡坡耕地、人工造林恢复植被的行为,既遵循了自然恢复演替规律,在一定程度上也满足了人类生存发展的经济需求,蓄水保土工程中的整治措施控制了水土流失.该模式的基本恢复目标是恢复植被和土壤,保证一定的植被覆盖率和土壤肥力,增加种类组成和生物多样性.3.1坡面水文结构该模式主要适用于喀斯特中度脆弱生态区或中度石漠化地区,该类地区的特点为:岩石裸露50%~70%、植被覆盖和土被覆盖度30%~50%、土层厚度20~40cm、土壤侵蚀明显;植被是多年生草本和藤状灌木混合群落,多为石垄地、坡耕地和草坡地;地貌类型以峰丛低山、盆地为主.此类地区面临的主要问题是耕地垦殖过度、陡坡开垦频繁、水土流失严重、人为活动干扰较大,导致农业结构不合理,同时存在大面积宜林荒山荒地.虽然降水丰富,但时空分布不均、垂直分异大、干旱季节明显;虽然坡面径流量大,但二元水文结构使其停滞时间短;虽然地下水资源丰富,但深层水因埋藏较深而难以利用,加之表层喀斯特水有较大开发价值和潜力,需通过蓄水节水工程实现喀斯特水资源的充分开发和利用.根据区域的自然、经济和社会条件,结合系统生态学、群落和种群生态学、生态经济学理论、政策学理论等进行科学、合理的退耕还林规划布局.首先,有计划、有步骤地停止继续耕种,然后,根据坡耕地的立地条件在坡度较缓、土层较厚、水分条件较好的坡耕地发展经济果木林,在靠近村庄、交通方便的坡耕地发展薪炭林,在山顶、坡度较陡、立地条件差的坡耕地发展水土保持林,并辅以苗木培育、整地、抚育、补植等技术.目前,已有一些相似的模式,如通过树种适生筛选将贵州喀斯特山地的退耕还林归为杉木模式、柳木模式、茶类模式、板栗模式、金银花模式等23种模式.开展蓄水工程应重点发展分散式小微型蓄水工程,如集雨工程、集流工程、提水工程、修建地下水库、溶洼水库.保土耕作(通过间作、套种、复种和休闲地种绿肥等增加植被覆盖度和通过免耕、深耕和深松耕、增施有机肥料等改良土壤)在提高农作物产量的同时,还有增加土壤渗透性、保蓄水分、减轻径流冲刷的作用.改顺坡耕作为横坡耕作,以推进等高耕作、等高沟垄、等高植物篱等耕作模式.实行间作套种、宽行密植、草粮轮作、林粮间作,以增加地表覆盖度、减小雨滴对土壤的击溅.3.2社会效益显著增加退耕还林、人工造林的成本主要来自政府的政策性成本,包括种苗补助费、生活现金补助费、粮食补助、科技支撑费用、种苗基础设施建设费用、制定法规条例、划定退耕区、执行退耕还林政策、监测政策实施等费用.与封山育林相比,前期需投入较多的人力和财力.生态效益主要包括涵养水源效益、水土保持效益(防止土壤侵蚀、固土保肥、减少泥沙淤积)、固碳供氧效益、生态系统恢复效益、调节气候、保护生物多样性等.带来的社会效益包括增加社会安全感,人民生活条件改善,生活质量提高,土地利用结构合理化,产业结构优化和促进社会结构的改进.贵州喀斯特峡谷退耕还林示范区2002年开始种植花椒、金银花、皇竹草等人工植被,到2005年,地表覆盖度从6.9%增至71.9%,减少了雨滴对地表的溅蚀和地表径流的侵蚀作用;土壤蓄水能力增加,土壤贮水量是农地贮水量的7.36%~23.19%;土壤侵蚀模数减少47%~54%,固土效益显著;并且示范区生态经济林经营产值加上退耕还林政策性补贴,示范区每年退耕农户经济收入增加3679元.在喀斯特地区,由于地形地貌的特殊性,开展蓄水工程相当困难,因此成本较高.2002—2006年间,贵州省水利总投入达141.7亿元,所带来的生态、经济、社会效益也不容忽视,5年来全省累计解决农村507.6万人的饮水困难,1673万人饮水得到保障,水利工程年供水总量由85.6×108m3增至96.7×108m3,水资源开发利用率由8.3%提高到8.82%,累计治理水土流失面积4677km2.3.3造林树种选择原则从长远来看,政府和农民的利益是一致的,但在短期内却存在矛盾.农民参与退耕还林的先决条件是能够改变现在的生存状况,经济收益获得提高,因此动员农民进行退耕还林时,首要应考虑农民的基本生存需求和切身利益、注意维护农民的直接经济效益,力求获得经济效益和生态效益的双赢.退耕地未来收益不确定,退耕还林还草成果巩固面临“毁林复耕”的潜在威胁.退耕补偿政策是我国退耕还林还草得以顺利推进的重要保障,是退耕后农民每年的基本经济收入来源,对广大退耕地区农民的生活具有极其重要的影响.由于国家对补贴期满以后怎么办没有一个明确的政策,因此地方政府和农民对国家补助政策的稳定性产生疑虑,对未来收益缺乏稳定的预期,产生了观望等待的消极心理.造林树种的选择需考虑树种生物学特性和生态学特性,尤其要考虑树种的水分生态特性及其对水分亏缺的适应方式和途径.根据不同的小生境类型选择造林地段,根据喀斯特地区现有自然群落,特别是原生性群落的种类选择树种,还要同时兼顾生态效益和经济效益,合理配比生态林和经济林.物种多样性的恢复与发展是植被恢复的关键.植物多样性可能引起动物和微生物种类的多样性,在控制系统病虫害发生方面具有明显作用,从而可提高系统的抗性和弹性.人工造林时应避免造成树种选择单纯、植被结构单一、群落结构简化、林下植被发育差、缓冲能力弱、反馈系统的构成简化等问题.4石漠化地区生态系统构建的原则生态恢复已从学术性的恢复发展到社会文化意义上的恢复,不仅包含对自然的生物多样性、生态结构和生态功能的选择性恢复,也包括对一定地域和时间尺度上人类的心理生态、社会生态、文化生态和经济生态的组成多样性、结构与功能过程的选择性恢复与重建.由于生态系统退化的根源在于社会经济结构不合理,因此调整经济产业结构是恢复重建的关键措施.构建生态产业系统是实现可持续发展战略的重要内容之一,因此,遵循可持续发展,恢复生态、发展经济与社会和谐并重,才能从根本上解决生态系统退化和石漠化问题.生态产业系统既是自然生态系统的亚系统,又是人类社会经济系统的子系统,通过模拟自然界生物的食物链,在产业系统内部,利用下游企业消化、上游企业废弃物,最终可将一个产业输出的废弃物变为其他产业的输入资源,从而使工业、农业、服务业和环保业分别扮演类似自然界的生产者、消费者和分解者的角色而建立起一种共生的新型产业系统.构建生态产业系统可对农业经济生产力诸因素以及资源生态环境各个系统进行科学、合理的调整,使物质、能量能够多级利用、高效产出以及资源环境能够系统开发、持续利用,形成生态产业化体系.通过生态农业生产、生态农产品加工和生态农产品销售,彼此相连形成纵向的产业化链条.生态农业产业化经营的模式是生态经济模式,能实现生态农业生产、生态农产品加工、生态农产品销售的系列化、一体化运作,其中农户和企业是产业化的主体.生态产业的实质是生态工程特别是食物链在各产业中的应用,从而形成生态农业、生态工业和生态第三产业体系.生态产业化包括种质资源培育、生态工程建设、资源经营管理、产品加工营销以及生产资料与生产技术的组织、引进及推广等一个完整的生产序列.实现喀斯特生态经济系统的恢复与重建,应从根本上扭转生态系统与经济系统长期对抗、生态效益与经济效益相背离的局面,以生态-经济-社会综合效益优化为原则.遵循生态经济学原理、生态工程理论,以景观生态学原理为指导,实行生态农业、庭院经济和资源产业相结合是退化生态系统走向生态经济社会效益最大化的有效途径,可实现生态恢复与区域经济可持续发展的统一.4.1生态生物处理模式该模式主要适用于轻度或微度脆弱生态区.该类地区以丘陵、盆地、低山地貌为主,基岩裸露率30%~50%,植被和土被覆盖度50%~70%,地面平坦或倾斜,石芽、角石等零星散布于土壤中.面临的问题是耕地集中分布、人口密集、人地矛盾突出、低产农田面积比重大、生产方式落后、生产力水平低下,是大多数喀斯特农村的共同特点.在喀斯特山区的耕地中,中低产田比重超过70%,坡耕地比重达40%,其中坡度超过25°的坡耕地面积占坡耕地总面积的1/4.在喀斯特山地下部和河谷地区,坡度相对较缓和,土层也相对深厚,有较大的生产潜力,可实施农林复合经营,从林、农、牧、草、药等多方向、多层次结构的角度,种植地方特色的经济植物.在面积较广、土层较厚、土质较好并有水源条件的宜耕地地段,需加强农田基本建设,对宜耕地资源进行适当开发利用,改变传统的种植方式,改善农业生产的水土条件,并利用旱地节水技术、土壤培肥技术,提高耕地生产率和粮食产量,实现中低产田变高产的目标,解决粮食问题.在农民庭院中修建沼气池作为基本能源,沼肥用于果树和其他农作物,以减少化学肥料的使用,沼液用于鱼塘和饲料添加剂喂养家畜和家禽.除在果园种植适合的经济果林外,还可套种蔬菜和饲料作物,以提高土地利用率、提供畜禽的养殖饲料.山坡种植的特色经济树种和药材、果园的经济果树和牧草、庭院养殖的禽畜、农田中的粮食作物,以及鱼塘等都可通过生产加工,从而形成当地的资源产业,提高农民收入.目前,已有许多与此模式相关的大量成功实践范例,如广西恭城能源生态工程模式为养殖-沼气-种植三位一体的庭院经济格局;贵州花江“一池三改”沼气生态庭院模式,主要包括“猪-沼-椒”、“猪-沼-砂仁(经果林)”、“猪-沼-柑橘、玉米”和“草-鹅-猪-沼-桃、李”等;广西马山弄拉立体生态农业模式;广西环江移民开发区的林(果)-草-畜(牧)-沼复合生态系统技术体系和科技+公司+基地+农户的管理模式;“林果药-猪牛马羊-沼”、“林果-猪-草-鱼”、“林果药-粮-猪”等生态经济循环模式;立体农林复合型、林果药为主的林业先导型、林牧结合型、牧农结合型、农牧渔结合型等节水型混和农林业模式等.4.2生态农业资源利用环保效益显著种植业成本:种子、种苗、化肥、农药等直接材料费,以及机械作业费、灌溉费、建立沼气池的材料费、装置费、管理维修费、养殖业中购买幼畜、饲料、动物疾病防治等的费用.生态效益:沼气作为燃料,可减少矿物能源的消耗,有利于减少碳排放、缓解温室效应,还可有效地保护森林资源.沼气发酵残留物既是优质的有机肥料和农作物病虫害的防治、抑制剂,又是良好的土壤改良剂.沼气发酵残留物用于农田减少了农药化肥的使用量,从而减少了环境污染,长期施用可增加土壤孔隙度、降低土壤容重、活化土壤养分、促进土壤团粒结构的形成,使农作物的生长环境得到改善.经济效益:使用沼气作为农村的生活燃料,使用沼肥、沼液、沼渣等降低种植养殖成本,加上种植、养殖的收益,可使农民得到可观的经