中国网/中国发展门户网讯 中国西南喀斯特地区是世界上喀斯特连续分布面积最大、发育类型最齐全的片区,面积高达450000 km2,其中石漠化土地总面积超过100000 km2,占喀斯特面积的22.3%。受地上地下二元三维结构的岩溶背景控制,以及水土资源分布不均、水文变化迅速等问题的影响,喀斯特区域成土速率缓慢,水源涵养能力差,生态可恢复性低。同时,广泛的石漠化和复杂的地质背景作为一种负反馈,进一步限制了当地经济的发展,凸显了实现经济社会和自然生态系统可持续发展的紧迫性。该区域处于长江和珠江两大水系的上游,其生态建设决定着中下游地区的生态安全,在美丽中国建设和乡村振兴战略中占有重要地位。
经过多年努力,目前西南喀斯特地区植被覆盖度显著提升,但是石漠化过程是一个多圈层交互作用的复杂过程,经济发展、解决贫困和保护生态系统三者之间平衡的问题仍没有得到系统有效解决。根据习近平总书记对中国喀斯特分布面积最大的省份(贵州)工作作出重要指示,即牢牢守住发展和生态两条底线的要求。喀斯特生态修复既有老问题又有新挑战,二者交织在一起,使得喀斯特石漠化治理面临着生态建设超前、基础研究落后的残酷现实;如果不扭转传统生态治理的惯性模式,可能会影响喀斯特生态建设甚至美丽中国整体战略目标的实现。深入推进西南喀斯特地区生态修复必须从单一要素片面治理走向系统全面调控,需要精准把控该地区岩石圈、土壤圈、水圈、生物圈、智慧圈等多圈层交互作用的关系(图1),从10个方面发力,以提升生态修复水平和能力。
中国喀斯特生态修复需关注的十大问题
忽视了土壤侵蚀标准模数过高而不适用于喀斯特地区的问题
喀斯特生态系统退化的核心问题之一是成土速率远低于土壤侵蚀速率的问题。在许多喀斯特地区,土壤侵蚀和退化已被确认为严重的地质环境灾害。然而,现行土壤侵蚀风险评价标准存在区域适应性问题,地方政府和学者提出的标准并不完全适用于碳酸盐岩地区。
目前,国内一般将土壤容许流失量作为水土流失危害评价的判别指标,按照现行的SL 190—2007《土壤侵蚀分类分级标准》,喀斯特地区的土壤容许流失量为500 t·km–2·a–1,小于土壤容许流失量的区域都属于水土流失安全区。但前期研究发现,中国喀斯特地区成土速率介于10—134.93 t·km-2·a-1,平均值为18.59 t·km-2·a-1,仅相当于土壤容许流失量500 t·km-2·a-1的4%;按照SL 461—2009《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》的规定,喀斯特地区的土壤容许流失量为50 t·km-2·a-1,该值仍然比目前研究的成土速率均值高了近2.5倍。上述标准适用于碳酸盐岩与碎屑岩互层区,但不适用于岩性较纯的碳酸盐岩地区和碳酸盐岩夹碎屑岩区(每1000年形成4—17 mm土壤),其中连续性碳酸盐岩区仅为SL 461—2009中要求的1/10,碳酸盐岩夹碎屑岩区为SL 461—2009中要求的50%(表1)。尽管以往土壤侵蚀标准已从500 t·km-2·a-1降到了50 t·km-2·a-1,然而,根据目前成土速率的研究结果,降低后的标准仍然远远大于喀斯特地区的成土速率。这意味着前期制定的土壤侵蚀标准模数均过高,从而导致了长期忽视喀斯特地区土壤侵蚀的风险;这也可能是引起喀斯特地区土壤退化和石漠化发生发展的原因。
忽视了喀斯特地区坡耕地比例过高而导致耕地保有量及基本农田保护任务偏重的问题
喀斯特山区地块破碎,人地矛盾尖锐,使农业向斜坡扩张,导致耕地以坡耕地为主(54.38%)。以贵州为例,该省山地丘陵占92.5%,是唯一没有平原支撑的省份。第三次全国国土调查结果显示,贵州耕地347.26×104 hm2,坡耕地295.37×104 hm2,占全省耕地面积的85.06%,其中19.8%的坡耕地坡度大于25°,面积为58.47×104 hm2,占全国同级坡耕地(420×104 hm2)的14%。并且贵州省土地垦殖率为25.73%,远高于同为生态文明试验区的江西(18.5%)和福建(10.8%),约为全国平均水平的2倍。从耕地保有量来看,贵州省为23.81%,高于四川(12.95%)、云南(14.83%)、广西(18.43%)、湖南(18.74%)等周边省份。由此看出,中国喀斯特地区耕地保有量及基本农田保护任务偏重,不符合喀斯特地区的实际情况。中国喀斯特地区耕地生产条件相对较弱,农业耕地资源不匹配会产生水土流失,山地灾害等威胁。
忽略了地表水与地下水转化频繁而导致水污染治理难以取得持续性成效的问题
我国喀斯特区域地下水资源量约为2034×108 m3·a-1,地下河达3000多条,占全国地下水资源的23%。地下水环境对外界环境干扰极度敏感,容易受到人类活动的影响。喀斯特区域由于其地表水与地下水剧烈交互,交互频率远高于非喀斯特地区,污染物质易迁移和扩散。《2014中国环境状况公报》显示,全国地下水严重污染的比例从2000年的37%增加到2010年的60%,呈现增长趋势,仅西南岩溶区地下水污染点就达1012处。同时,喀斯特人工深水“湖”泊的水体分层结构及污染规律与天然浅水湖泊存在差异,其对外入污染物的自净能力差,且存在易渗漏的问题。因此,在喀斯特生态修复中,水污染治理相当重要。但目前,人们