云南省石漠化现状及环境问题

段蓉 李廷勇,*

（1 云南省高原地理过程与环境变化重点实验室 云南昆明 650500 2 云南师范大学地理学部 云南昆明 650500）

引言

自西部大开发以来，云南省社会经济得到了全面快速发展。但是作为集山区、边疆、多民族以及经济相对落后于一体的省份，为了进一步推进区域协调发展，必须处理好生态环境保护与可持续发展中面临的众多问题。云南是我国生态环境重点区域和西南生态安全屏障[2]，地貌类型多样，多山地峡谷，生态环境脆弱。目前云南省的发展定位是“生态文明建设排头兵”、“面向南亚东南亚辐射中心”，以及“民族团结进步示范区”，经济与生态环境的协调发展成为云南省高质量发展的客观要求。岩溶地区被认为是同沙漠、草原、黄土高原一样生态脆弱的地区，具有水土流失、植被退化、农业生产力低下等一系列生态环境和社会经济问题。石漠化是一种土地退化的现象与过程，主要发生在热带亚热带暖温带等湿润半湿润的气候条件下，岩溶环境的背景加上人类活动对自然界的强烈干扰，使得这些地区的植被退化，水土严重流失，基岩裸露，最后造成土地生产力下降，出现类似于荒漠景观的生态环境问题[1]。西南地区是我国岩溶最集中连片分布的地区，也是岩溶生态环境问题最严重的地区。云南省作为我国西南岩溶区的重要组成部分，其中石漠化面积达34773km2，仅次于贵州与广西[2]。但是相对于贵州和广西等省份对岩溶生态环境问题及综合治理的深入研究，关于云南省岩溶地区生态环境问题的研究相对不足。本文通过对云南岩溶分布和石漠化现状及成因分析，总结了云南岩溶地区的主要生态环境问题及影响因素的研究现状和理论基础，并为今后的研究工作提出了一系列建议。

1 云南省岩溶与石漠化现状

1.1 碳酸盐岩分布

中国西南地区碳酸盐岩出露面积53.26 万km2，占土地面积的27.36%；其中云南省碳酸盐岩分布面积为24.1 万km2，碳酸盐岩出露面积为10.83 万km2；在云南省的125 个县中有64 个岩溶县（碳酸盐岩出露面积大于30%），分别有26 个县和9 个县的碳酸盐岩出露面积大于70%和90%，主要分布在滇东地区，处于西南岩溶分布带的中心（图1）[3]。

图1 中国岩溶类型分布图[4]

1.2 地层与岩性

云南省岩溶集中发育于中泥盆统——中三叠统地层，碳酸盐岩连续沉积、厚度大、成分纯，岩溶发育强烈。碳酸盐岩的空间分布对岩溶石漠化影响较大，云南省的裸露型碳酸盐岩主要集中于滇东北和滇东南地区（图2）。滇东北的碳酸盐岩主要以古生界的灰岩、白云岩和碎屑岩呈夹层互层形式产出，土壤分布相对连续、厚度较大，石漠化较分散、石漠化面积约为27%。滇东南地区以上古生界石炭系、二叠系以及大面积连片分布的中生界三叠系中厚层状纯灰岩和白云质灰岩为主，土壤分布不连续、浅薄；石漠化面积高达53%，呈片状连续分布。

图2 云南省碳酸盐岩分布图

1.3 岩溶面积

中国岩溶面积为344.4 万km2，岩溶地貌类型多样，全国裸露型岩溶地貌面积为90.7 万km2，集中分布在以贵州为中心的中国西南黔滇桂湘鄂川渝地区（102-111°E，23-32°N）。其中岩溶面积最大的是贵州（12.12 万km2），云南（10.86 万km2）和广西（8.17 万km2）。云南省是我国岩溶分布最为广泛的省区之一，岩溶地貌遍布全省17 个地、州、市。主要集中分布在：（1）滇西北褶断带高山—中山峡谷、（2）滇东北拗褶带中山峡谷、（3）滇中—滇东台背斜台褶带山原盆地、（4）滇东南褶皱带中山峰丛盆地和（5）滇西褶皱带中山宽谷盆地（图2）[4]。云南128 个县（市、区）中，118 个县（市、区）分布有岩溶地貌。全省有64 个县的岩溶面积占国土面积30%以上，被列为国家岩溶石漠化重点监测地区。

1.4 石漠化现状

岩溶地区石漠化由脆弱的自然，生态和地质环境，加之主导驱动力——强烈的人类活动共同作用形成。自1999 年以来，中国西南岩溶地区的石漠化在21 世纪之前加剧，直至国家生态修复工程开始实施，石漠化进程才开始有所减缓，重度石漠化地区得到有效治理，面积由38.08%降至15.31%。截至2016 年底，西南地区石漠化土地面积为9.2 万km2，相比2005 年减少了3.7 万km2，减少了28.68%。云南石漠化面积达3.5 万km2，占土地总面积的8.8%，占岩溶面积的31.36%，占西南地区石漠化面积的38%，是西南石漠化面积第二大省，石漠化最严重的区域是文山、红河及曲靖3 个地州（市）（图3）[5]。

图3 云南省石漠化分布图[5]

1.5 主要生态环境问题

1.5.1 水土流失严重

云南省大部分岩溶地区年降水量在1000mm 左右，西部、西南部和东南部年降水量较大；降水主要集中在夏秋季节；加上地形陡峻，地表植被覆盖率小，导致水土流失严重。此外，盲目毁林毁草垦荒，陡坡耕种等也加重了地表径流对表土的侵蚀，使得耕地质量逐年下降，生存条件日渐恶劣。最后，随着云南省城市化进程加快，城市人口稠密，工农工业及生活排放的面源污染未得到有效控制，部分支流河流和湖泊污染严重，导致水资源短缺的矛盾更加突出[6]。对滇东南文山州西畴县的土壤地力和水土流失状况的研究发现，2004年耕地产流量为214.26t·hm-2，产沙量为2.07t·hm-2，均高于当地的花椒地和林地；耕地是产流产沙、固体和液体养分流失最严重的土地利用类型；土地开垦是造成滇东南石漠化地区水土流失的重要原因。此外，缺乏植被保护、岩溶裂隙发育等也导致地表水资源缺乏。

1.5.2 成壤速度慢及土壤质量差

岩溶区的成土母岩多为石灰岩或白云岩，成壤速度慢。据研究，岩溶区形成1cm 厚的土层所需要的时间，是同纬度非岩溶区的10～40 倍，每形成厚1cm 的风化壳需要4000～8500a，只为非岩溶地区的1/80～1/10。此外，云南石漠化地区土壤颗粒大，镁钙离子浓度高，所以土壤矿化严重，保水性差，植被难生存。最后，岩溶区形成的土壤土层薄，层次发育不全，土层与下伏的刚性岩土粘着力差，极易侵蚀；当发生强降水时，加速浅薄的土壤层流失。

2 云南省岩溶石漠化主要原因

2.1 自然因素

云南省地处我国地势第一、二级阶梯过渡地带，经历过多次构造运动，地势自西北向东南方向递减，最高处是海拔6740m 的梅里雪山，最低处在海拔76m 的滇南河口县的南溪河与沅江交汇处，地貌纵横起伏，高差极大（图4）。云南省气候类型多属高原季风气候，年降水量多在1100-1600mm，干湿分明，干季时间跨度长，11 月到次年4 月的降水量仅占全年降水量的5%-15%（图4A、C、D）；长时间季节性缺水限制了岩溶地区地表植被的生长发育。地表和地下都受内外力作用发生强烈溶蚀和侵蚀，导致山体尖耸，沟壑纵横，溶洞众多，这样地表地下的双层空间结构使水土资源难以保存。

图4 （A）云南省气候类型图；（B）云南省地形图；（C）云南省年平均温度图；（D）云南省年降水量图。

2.2 社会经济因素

2.2.1 人口

从1965 年到2018 年，云南省总人口从2088.4 万增加到4829.5 万；滇东人口增长较快。云南岩溶地区人口多，占全省总人口的59%；人口密度129 人/km2，高出全省平均值19 人；人口增长给脆弱的岩溶生态系统造成了很大压力。此外，全省少数民族人口数达1621.3 万人，占全省人口总数的33.6%，是全国少数民族人口数超过千万的3 个省区（广西、云南、贵州）之一；而很多民族聚集地由于历史和现实多方面的原因，农业人口占比高，生产方式比较落后。例如文山壮族苗族自治州作为云南石漠化重灾区，2018 年逐渐较少，人地矛盾突出，耕地严重不足[5]。研究表明，人口密度与石漠化程度呈正相关。“越耕越穷、越穷越耕”是岩溶石漠化地区普遍存在的现象，即当岩溶区的人口超过当地的土地承载能力时，不断加大对土地与生物资源的开发力度，从而形成了“人增—耕进—林（草）退—岩石出露—土壤侵蚀—石漠化”的恶性循环。云南94%的地形都是丘陵、山地、高原，可耕地面积少，人地矛盾异常突出。民族地区原始开荒的农业生产模式一直存在，导致林草地锐减，水土流失严重，大面积的岩石裸露在地表，石漠化现象严重。

2.2.2 工业

有着“有色金属王国”的云南省，大力发展有色金属矿采选冶炼工业。滇东和滇东南（蒙自、开远、平远街、个旧）是发展有色金属工业的重点地区，也是石漠化最严重的地区[8]。黑色和有色金属矿产的开采和冶炼对石漠化的影响主要包括：（1）对岩溶石山的矿产进行露天开采，导致基岩大面积裸露；（2）采选冶炼中随意排放的三废中含有大量的砷、汞等有毒有害物质，直接造成岩溶石山区的乔木、灌木、草本植物大量死亡，并严重危害苔藓、藻类等先锋植物，加重石漠化。

2.2.3 旅游

云南东部与东南部是岩溶山水文化旅游区，也是石漠化重点区域，包括曲靖市南部地区，昆明市石林县和宜良县、红河哈尼族彝族自治州，以及文山壮族苗族自治州。岩溶地区旅游业的发展在一定程度上促进了喀斯特自然资源的合理利用。但是旅游业作为一项经济产业，在开发初期及运营时期，因为不合理的旅游开发活动和不完善的旅游管理，对动植物种群构成消极影响，造成环境污染、破坏与侵蚀，从而使得石漠化程度加重，范围不断扩大[9]。

2.2.4 交通建设

随着社会经济发展，云南大力加强交通基础设施建设。在1990 年至2018 年期间，陆上交通路线建设里程从5.82 万公里增加到25.16 万公里，增加将近4倍，其中公路里程从5.65 万公里增加到24.88 万公里。交通建设占用大面积林地，破坏自然植被。在工程建设期间地表破碎化严重，在云南地质地貌及气候背景下，造成严重的水土流失，基岩裸露，石漠化加重。例如在红河州开远市大庄乡大坡头村和泸西县中枢镇既比村，在追求经济发展的同时不断毁林开荒、烧山采矿和修路，恶化了当地的生态环境，最后导致石漠化加剧[10]。

3 对策与建议

3.1 政策法规

对岩溶地区要把以植被恢复为主的生态文明建设作为国家目标和社会需求，在石漠化地区坚持实施防治结合的战略，推动绿色发展，坚持“保护优先、自然修复为主”的生态文明思想。严格执行法律法规，根据国家出台的《森林法》、《水土保持法》、《环境保护法》等，对乱砍滥伐、毁林毁草开荒、毁坏水利设施和基本农田、非法征占农用地等破坏生态的违法行为进行严厉打击和查处，实施依法治林，着重设计石漠化“国家生态修复工程”。

3.2 基础科学研究

深入开展针对岩溶地区无机地球化学、生物地球化学，以及生物学和生态学等学科的基础研究，是揭示系统功能和制定石漠化治理方案的关键，对当地石漠化治理具有重要意义。不同土壤利用方式影响土壤中氮磷总量，其影响程度由土壤质地和管理措施决定，进而间接影响土壤微生物活动及土壤质量。例如在云南红河州进行岩溶区生态重建时，发现丛枝菌根真菌可通过形成复杂的菌丝网络参与植物水分吸收和运输，提高植物吸收矿物养分的效率，可促进团聚体的形成和土壤碳氮循环。因此，在岩溶地区植被恢复和重建时可以利用丛枝菌根真菌类群来提高成功率，缩短修复周期[11]。此外，也可利用穗枝赤齿藓形成的保水保肥生物结皮，来改善岩溶裸露石块表层的恶劣环境。由于不同岩溶石漠化地区的植物生长形式存在差异，其叶功能的表现形式也不同。研究表明，通过改变光、温度、水分，地貌等条件，可以间接塑造植物的功能特征[12]。在由强积温效应形成典型干热河谷气候的云南高原峡谷研究区发现，耐旱和耐热植物群落更适合生长。而在位于云南-贵州高原起伏地带的高原山地研究发现，由于海拔的升高，气温降低，则生长着喜阴和潮湿的植物。所以在不同气候下的岩溶石漠化地区可根据其不同的环境因素构建适宜当地的生态系统。

3.3 科技攻关

对岩溶地区的生态环境治理主要集中在对石漠化的综合治理。以增强水土保持为目的的植被恢复模式有生态工程技术治理、小流域综合治理、地头水柜、砌墙保土、坡改梯等模式。为促进石漠化地区农村经济发展，提出了“三位一体”（养殖—沼气—种植）、农村循环经济生态产业发展等模式。为提高岩溶地区的生态效益提出植树造林和封山育林模式、人工促进天然植被恢复模式、生态工程技术治理模式。这些措施在实践中取得了较好效果，增加了森林覆盖率、改善了生态环境，使部分农民得以脱贫致富。例如红河州开远市大庄山马哨村磨石沟成为了石漠化治理的典型例子。2015 年12 月，由于人为烧山，此地的生态环境受到严重破坏，石漠化持续加重。但经过封山管护、封山育林，人工促进天然植被恢复等措施，实现了石漠化生态修复。到2016 年12 月再次调查时，当地植被得到了不同程度的恢复，生态环境有所好转[11]。

3.4 关键技术推广应用

在“水是关键，土是基础，植被修复是标志，产业结构优化和替代产业培植是保障”的理念指导下，云南省石漠化综合治理工程（2000-2015 年）加大了石漠化综合治理关键技术的适用性评价及推广应用。在云南建水县，于2008-2012 年期间完成了石漠化地区人共造林39098 亩，封山育林81547 亩，草场建设15512 亩。在个旧市，2011 年在石漠化严重的老厂镇和大屯镇进行了人工造林8579 亩，草地改良2589 亩；到2012 年时这两个地区的植被覆盖率提高了6.05%，每年减少土壤侵蚀量2.07t，石漠化得到明显减缓[11]。

3.5 城市化与生态移民

随着中国社会经济的高速发展，中国正处在高速城市化的阶段；在未来10-20 年内，将有大量农村人口进入城市生产生活。由于多数岩溶石漠化地区都存在资源匮乏、生存环境恶劣、经济水平落后等问题，对重度石漠化地区进行生态移民，推动城市化是解决当地生态环境问题的方法之一。生态移民是一种人口和环境资源再分配的策略，对迁出区（封山育林）和迁入区（按当地自然环境的承载力进行景观生态规划和生产生活布局）采取不同的措施，从而实现双赢[12]。政府在推进地区经济发展时，可适当地促进当地非岩溶区城市的发展，为进城的农村人口提供相应的就业岗位，提供经济房和就业补贴等，以此来吸引岩溶地区的农村过剩人口，从而减缓和遏制石漠化的趋势。例如云南保山市和巧家县等地，在2000 年陆续有组织地向德宏市盈江县等地移民，有组织的向外地输送农村剩余劳动力，减少对当地自然资源的破坏，有利于恢复移出地的生态系统，减少岩溶石漠化地区对资源的压力[13]。

3.6 其他

云南有着丰富的旅游资源和多样的少数民族特色文化，适合因地制宜地开展特色旅游业和生态旅游农业（例如岩溶景观，结合茶园、果园、绿化休闲景观等），带动当地经济发展。例如处于滇东南片区的旅游路线（昆明-宜良-石林-泸西-弥勒-丘北-罗平-陆良），与贵州、广西交界，是中国最大的岩溶地貌分布地区，旅游资源呈片状分布[14]。独特的岩溶景观和多彩的少数民族文化共同形成了世界上独特的旅游资源。因此，可推广生态保护区开发旅游模式，建立多功能“国家公园”式保护区等，以此带动服务、交通等产业的发展，转变以土地耕种为主的传统农业生产模式，实线对岩溶石漠化的根本性治理[15]。

结语

云南省碳酸盐岩大面积出露的地质背景、高低起伏的地势，独特的高原季风气候等自然因素，共同塑造了生态环境脆弱的岩溶地貌；加上不合理的传统农业耕种方式等，导致了岩溶石漠化的发育；滇东北和滇东南是石漠化最严重的地区。人口增加、人地矛盾加剧、工业生产、交通设施建设、不合理的旅游开发等是导致或加剧石漠化的重要原因。岩溶石漠化地区植被覆盖率低、水土流失严重、生态环境脆弱、生产力低下，经济发展水平相对落后。为了岩溶石漠化地区的生态恢复和石漠化治理，需要制定并严格执行相应的法律法规、宣传和树立生态文明理念、深入开展针对岩溶地区的基础科学研究、摸索和推广石漠化综合治理方案和措施、封山保育和人工造林恢复植被、增加水土保持能力，发展农村循环经济生态产业。此外，结合城市化进程因地制宜地进行生态移民，开发具有岩溶和当地民族特色的旅游项目等，也是全方位多层次进行岩溶石漠化综合治理的有效措施。