喀斯特峰丛洼地坡地水土流失与阻控技术
时间：2019-10-17 作者： 阅读：
以滇贵黔连带成片的我国西南喀斯特地区（世界三大喀斯 特地区之一），受自然因素（易淋溶、土层浅薄、土被不连续、 成土慢等）和人为因素（过度开发及不合理的耕作方式）的影 响，大部分地区的植被退化严重并逐渐形成石漠化景观。统计 表明，西南地区有 11.35 万 km2 的石漠化土地，占全国石漠化 总面积的 53.4%，直接威胁着长江、珠江流域上游的生态安全。 石漠化在宏观上表现为植被退化后水土流失严重与生态服务功 能的丧失，在微观上表现为生境土壤养分的丢失与空间异质性 的增强。土壤水分和养分供给是喀斯特土壤最为重要的生态功 能之一， 是该地区植被恢复和石漠化治理的基础。在气候、母 岩、地形、植被和人为干扰等诸多自然和人为因素的影响下， 喀斯特土壤水分、养分的时空分布表现出明显的异质性， 同时 这种特殊生境对喀斯特地区植被群落的组成、物种分布和生物 量格局都有着十分深远的影响。同时，由于过度开垦种植，农 田水土流失也日益严重，直接影响当地农民的农业生产。本文 在中国科学院环江喀斯特站长期监测的基础上，对喀斯特峰丛 洼地坡地的水土流 / 漏失进行了分析，提出了水土漏失阻控的 主要技术措施，随后对广西区环江县喀斯特区水土漏失阻控的 实践进行了回顾，为西南喀斯特区的水土资源高效利用提供技 术支撑。
1 喀斯特峰丛洼地水土流失特征
西南喀斯特生态脆弱区位于珠江水系上游，在人为活动的 干扰下，地表植被受到严重破坏，土壤侵蚀明显，水土流失加剧， 基岩裸露率增加，地表出现类似荒漠化的土地退化。目前广西 喀斯特地区耕地仅占土地总面积的9%，大大低于全国耕地面 积占国土总面积14%的比例。在喀斯特峰丛山地，耕地面积 不足土地总面积的5%，而且除洼地底部外，均是分散的石窝 地，土层薄、肥力差。但洼地底部相对集中的耕地资源在雨季 又常常短暂受淹，利用率低。在调蓄水资源方面，因为地表植 被严重破坏，降雨会快速向地下渗漏，形成地下水丰富但是地 表水稀缺和“无雨则旱，降雨则涝”的现象。旱季由于降水稀
少，储水困难，日常生产基本无法进行，人畜饮水用水也十分 紧张。然而在长时间降雨或强降雨时，又会出现大面积内涝。 干旱与季节性洪涝等自然灾害使喀斯特洼地人民的财产与玉米 种植遭受巨大损失。统计表明，近年来广西喀斯特地区有 400 多万人口面临缺水问题，平均每年有 116.73 万 hm2 农作物遭受 到旱涝灾害，约减收11.15亿kg 粮食，造成4.47亿元的经济 损失。由于缺水、缺土，土地生产力低下，玉米每 667m2 产量 只有 150kg 左右，造林的成活率不到 20%，而且树木生长非常 缓慢。
2 峰丛洼地水土流失阻控技术
长期以来，黄土高原等非喀斯特地区的水土流失已经受到 了各界人士的广泛关注，但是针对于喀斯特区的水土流失的研 究还需要进一步深入。与非喀斯特区不同，喀斯特区溶蚀孔隙、 裂隙、管道等的发育使水土流失具有隐蔽性，同时，土壤短距 离丢失和地下漏失现象普遍存在，这在一定程度上限制了传统 土壤侵蚀研究方法在喀斯特区的应用，并严重影响西南喀斯特 地区水土流失防治工程的效果。 为了抢救喀斯特峰丛山区的土地资源，在已有工作基础上， 依据有效保护、充分合理利用水土资源以及改善生态环境的原 则，结合石漠化的综合防治，根据不同土地类型，针对不同地 貌部位特有的水文地质结构、岩 + 土组合特征以及水土流失的 主要途径，基于生物与工程技术，采用相应措施的切断了地表、 地下流失通路，并过滤泥沙；通过发展水土保持水源林，可以 改良土壤，提高调蓄水资源和保持水土的生态功能。以生物措 施为主，结合相应的、小型分散的工程措施，兼顾生态效益和 经济效益，因地制宜的实施了水源林、植物篱、截留沟、坡改梯、 炸石、砌墙保土、客土整地等措施试验与示范。如：利用藤本 植被覆盖或去除裸露岩石，以防治岩石表面径流引起的土壤侵 蚀；改进种植结构避免翻动土，减少石旮旯地和土层薄的土地 的地下漏失；对于土层相对较厚、土被相对连续的土地，采取 炸石、砌墙保土、植物篱、立体种植相结合防治水土流失。筛选出 7 种适宜喀斯特区的水保植物，即山猫豆、火龙果、牧草、 金银花、薜荔、赤苍藤、山麻杆；并设计了牧草 + 金银花、牧 草 + 火龙果、牧草篱、猫豆 + 花生、扶芳藤 + 果、山麻杆 + 果 等生态土地优化利用模式。通过开展试验示范工程，开发了以 峰丛洼地土壤漏失阻控为核心的水土保持技术体系，包括：峰 丛洼地不同地貌部位的水土保持林建设技术、薜荔植物篱技术、 裸露石芽植物篱技术、砌墙保土地埂植物篱技术、隔坡式植物 篱技术、土 + 石组合微地貌单元水土保持技术、坡面植物梯化 技术、洼地整地种植火龙果技术等。
3 土壤漏失 / 流失阻控技术集成与示范
3.1 技术集成 基于坡面、洼地落水洞、裂隙土壤侵蚀研究结果，研发坡 耕地梯化、植物篱种植、免耕保土耕作技术，构建了喀斯特峰 丛洼地土壤流失阻控技术体系，并在平果果化示范区和环江下 塘示范区进行了示范退耕。 3.2 技术示范 广西环江县下南乡下塘示范区（ 中心坐标107°55′56.53″E， 24°55′39.17″N）主要开展石漠化垂直分带治理模式示范，选择石 漠化较为严重的喀斯特坡地，根据坡顶、坡上部（石质坡地）-坡 腰（土石质坡地）-坡麓（土质坡地）-易涝洼地的垂直分异规律， 实施因地制宜的峰丛洼地石漠化垂直分带综合治理模式。封禁坡 顶、坡上部的石质坡地以恢复植被，防治地下和地表土壤流失； 通过退耕还林、退耕还灌、退耕还草等方式在坡腰土石质坡地 种植经济林和生态林以防止犁耕侵蚀；针对土质的坡麓以坡改 梯防治水土流失；在洼地建设合理的水利工程来防治内涝，保 障基本农田的高产稳产。 该示范的的主要技术内容如下：①人工造林结合封山育林， 提高地表植被覆盖度；②对坡顶和坡上部石质坡地实施全面封 禁，以自然修复为主，排除土壤扰动，有利于形成对孔隙和孔 洞有封闭作用的多年生植物根系网络，防止地下和地表土壤流 失；③在土石质坡腰地段，应尽可能采取退耕还林、退耕还灌、 退耕还草、建设经济林、生态林、围栏放牧等措施，减少犁耕 运移土壤直接驱动的土地石质化和防止由农耕破坏植物根系、 扰动土壤而增加的土壤流失；④将坡麓土质坡地整改为梯田， 以防止水土流失；⑤在洼地建设水利工程，避洪耐涝，形成高
产稳产的基本农田。 该模式已在桂西北喀斯特峰丛洼地石漠化严重地区推广示 范应用，其中广西环江下塘示范区通过 2011 ～ 2014 年的治理 （图1），封山育林面积2000余hm2，营造林面积62hm2，森 林覆盖率增加4个百分点，石漠化得到控制，生态环境明显改善。
