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滇东南岩溶山区生态环境的脆弱性分析及预防措施宋振华;袁希平;甘淑;杨敏;周曦冰;底鑫;熬成【摘要】从地貌的复杂性、地质环境的特殊性、降水的不均匀性以及人口密度的不均匀性等4个方面,对滇东南岩溶山区生态环境脆弱性进行分析.根据我国西部开发生态建设的要求和可持续发展的需要,提出了滇东南岩溶山区生态环境脆弱性的预防措施.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)026【总页数】3页(P259-260,300)【关键词】滇东南岩溶山区;生态环境脆弱性;预防措施【作者】宋振华;袁希平;甘淑;杨敏;周曦冰;底鑫;熬成【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】S181.3岩溶即喀斯特，是发育在以石灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩上的地貌，形成的主要原因是地下水的运动、岩石的透水性以及水的溶解能力。
西南岩溶区是全球三大连片岩溶发育区之一［1］，岩溶面积344万km2，占国土面积1/3。
云南是我国岩溶分布的大省［2］，仅次于贵州［3］，其岩溶面积约为11.08万km2，占全省土地总面积的28%。
由于受岩溶地质地貌及人类不合理的活动等诸多方面的影响，云南岩溶山区生态系统有其特殊性，并反过来影响到全省工业、交通、城建、旅游等社会经济发展的方方面面，尤其是对岩溶山区社会经济发展的影响［4］。
滇东南位于云南省东南部，是一个比较典型的岩溶山区生态环境脆弱区，加之人为因素的影响，使得岩溶生态环境日益脆弱，正朝着恶性循环的方向发展，对区域的可持续发展产生严重的影响。
云南广南岩溶区水文地质环境地质调查进展苏春田;潘晓东;李兆林;唐建生;梁小平;程洋;赵伟;谢代兴;孟小军【摘要】通过开展云南广南1：5万旧莫幅、董堡幅、马街幅、那洒街幅水文地质环境地质调查工作，查明了区域水文地质条件，进行了地下水系统划分与水资源评价，根据水资源分布及构造条件，查明了工作区主要富水区，并以流域为单元，进行了地下水分区区划；实施了“探采结合井”及地下河开发，服务于地方抗旱成效显著，并总结了应急抗旱找水打井模式；查明了干旱与石漠化是工作区主要环境地质问题。
工作的开展为西南岩溶区地下水资源合理开发利用及地质环境综合治理提供了依据。
【期刊名称】《中国地质调查》【年(卷),期】2015(002)008【总页数】8页(P9-16)【关键词】岩溶区;水文地质;环境地质;流域;地下水系统;云南广南【作者】苏春田;潘晓东;李兆林;唐建生;梁小平;程洋;赵伟;谢代兴;孟小军【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室,桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P641.69西南岩溶区受特殊的地质条件、地质背景以及双层岩溶水文结构的限制，造成“地表水缺乏，地下水滚滚流”、水土分离的局面，使农田经常受旱、水田龟裂、人畜饮水困难，当地村民需要到几里、几公里外挑水吃，甚至需要政府送水，这种现象被称为“岩溶干旱”［1-4］。
岩溶干旱是西南岩溶区常见的自然灾害之一，它具有受灾面积广、发生频率高、持续时间长及危害严重等特点［5-6］。
2012年云南省发生冬春连旱，此次干旱是历史上特别突出、特别严重的一次，强降雨较往年少21%，10月、11月、12月、2月、4月偏少50%以上，导致水库见底、河水部分断流、水井干涸。
干旱引起国家的高度重视，国土资源部组织全国岩溶专家、水利地质专家奔赴云南受旱灾严重的地区指导抗旱救灾工作。
在此背景下，中国地质调查局于2012年启动了“西南典型岩溶流域水文地质及环境地质调查”项目，工作区选择在云南省广南县，工作图幅为旧莫幅、董堡幅、马街幅、那洒街幅。
岩溶地貌 雄奇浩瀚中国岩溶面积约占国土面积1/3，是全球岩溶面积最大的国家之一，也是全球少有的“天然岩溶档案馆”。
中国的岩溶地貌非常奇特，明代地理学家徐霞客描述中国西南的岩溶峰林地貌为“峭峰离立，分行竟颖”，“磅礴数千里，为西南奇胜”。
古老坚硬的碳酸盐岩、强烈的构造抬升、雨热适中的季风气候、未受第四纪时期大陆冰盖刨蚀等有利条件，使峰林、峰丛、天坑、石林、洞穴、瀑布、钙华和岩溶森林等岩溶景观举世闻名，令人叹为观止。
岩溶地区为中国三大全球重要地质景观之一。
广西桂林和环江、贵州茂兰和施秉、重庆武隆和金佛山、云南石林，以上七处岩溶地貌共同组成“中国南方喀斯特”自然遗产地，已列入《世界自然遗产名录》。
中国广阔的岩溶面积、强烈的岩溶作用，在南方形成了2800多条地下河，在北方形成了170多个岩溶大泉，加上全国各地岩溶蓄水构造等赋存的岩溶水资源，为4亿多人提供了丰富的水资源。
而地下岩溶空间分布的探测和水循环规律的模拟，是世界性难题，开展该方面科技研究，对于促进水文地质学发展和地球关键带的研究具有重要意义。
岩溶作用是一把双刃剑，造就了享誉全球景观的同时，也导致了石漠化、岩溶干旱缺水、地下河污染等突出环境地质问题，引发了岩溶塌陷、洼地内涝、矿井突水等地质灾害。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》已把岩溶环境列为优先研究领域。
特别是石漠化的形成演变及其产生的新资源环境问题引起了全球关注。
不仅如此，石漠化的综合治理还直接关系到西南地区3000多万贫困人口的脱贫和1亿多居民的生态安全，已成为全面建设小康社会的主要瓶颈。
岩溶作用的核心过程由碳、水、钙循环驱动。
在岩溶地区因存在岩石的可溶性，大气圈、水圈、岩石圈、生物圈四大圈层在岩溶地区的物质和能量转化更加频繁、迅速。
受地球系统科学理论启发，20世纪90年代初，中国创立了岩溶动力系统理论，并揭示了岩溶动力系统的四大功能，由此开创了岩溶作用与碳循环、洞穴石笋高分辨率地记录全球环境变化等国际前沿研究领域，因此2008年国际岩溶中心于中国成立，并引领全球岩溶研究方向。
西南岩溶石山地区地下水与环境地质调查一、基本情况“西南岩溶石山地区地下水与环境地质调查”计划项目由中国地质科学院岩溶地质研究所实施，云南省地质调查院、贵州省地质调查院、广西区水文地质队、湖南省地质调查院、国土资源航遥中心、中国地质大学（武汉）等单位具体承担，包括7个工作项目，起止时间为2006-2010年。
项目总体目标任务为：在西南岩溶干旱缺水和石漠化重点地区，开展1：5万水文地质和环境地质调查、岩溶干旱洪涝和石漠化情况调查，提出岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划；选择典型岩溶水源地进行岩溶水开发工程示范和石漠化综合治理示范；开展西南岩溶地区地下水与环境地质综合研究，为解决南方岩溶区干旱缺水、推进石漠化综合治理提供基础地质资料和对策。
2006年具体工作任务为：1．在云南甸溪河、南盘江石林段、老虎冲岩溶流域，贵州三岔河上游和六洞河流域，广西马山地下河流域和桂北斜坡地带环江岩溶流域，湖南湘西酉水、湘南零陵盆地等典型岩溶流域开展1：5万水文地质及环境地质综合调查，提出流域岩溶水开发区划和工程方案，编制岩溶水开发和石漠化综合治理区划；图1 西南岩溶地区地下水与环境地质调查工作部署简图2．选择贵州道真向斜上坝地下河流域、广西清水河流域隆光地下河、湖南湘西酉水、湘南零陵盆地等地实施地下水开发工程，进行岩溶水开发和地质环境综合整治示范；3．开展云南南盘江石林段流域、南盘江宜良段流域及三湖流域的1:5万水文地质遥感解译、石漠化航空遥感调查；4．进一步进行地下河示踪技术、综合物探技术、洞穴探测技术等新技术的开发研究；5．继续开展岩溶地下水动态自动化监测；6．完善西南岩溶地区地下水与环境地质数据库和信息系统；7．建立典型地下水开发及石漠化综合整治地理信息系统。
二、主要成果1．通过1：5万水文地质与环境地质调查，查明了9个重点流域的岩溶水文地质条件、水资源量及分布特征，制定了岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划。
岩溶地区石漠化综合治理规划大纲（2006-2015年）第一章岩溶地区基本概况一、自然社会经济概况（一）自然地理概况岩溶地区是以云贵高原为中心，北起秦岭山脉南麓，南至广西盆地，西至横断山脉，东抵罗霄山脉西侧，跨中国大地貌单元的三级阶梯。
地理坐标为东经98°36′～116°05′，北纬22°01′～33°16′。
本次规划区域范围涉及贵州、云南、广西、湖南、湖北、重庆、四川、广东8省（区、市）的451个县（详见附表1、附图1）。
土地总面积105.45万平方公里，岩溶面积44.99万平方公里，其中石漠化面积12.96万平方公里。
1、地质地貌碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础，根据其矿物、化学成分含量的差异可分为石灰岩、白云岩两种基本类型。
地表水、地下水对可溶岩碳酸盐岩溶蚀破坏、改造形成的地表、地下形态统称岩溶地貌。
根据岩溶发育的特征，岩溶区地貌组合类型可分为：中高山岩溶山地、岩溶断陷盆地、岩溶高原、岩溶峡谷、峰丛洼地、岩溶槽谷、峰林平原、溶丘洼地（槽谷）、以及局部分布的石林等。
2、气候岩溶区以湿润多雨的亚热带气候为特征，夏季主要受太平洋东南季风和印度洋西南季风影响，冬季主要受西北利亚冷空气高压影响，形成西北季风和东北季风。
年均气温从西北到东南依次由8～10℃递升到20～22℃；而年均降雨量则依次由700～1000毫米递升到2000～2200毫米。
同时，岩溶区气温和降雨量与海拔之间存在显著的相关关系，具有明显的山地垂直气候特征。
降雨年内、年际间变化大，导致干旱和内涝频繁发生。
3、土壤碳酸盐岩风化形成的石灰土，其理化性质有别于地带性的土壤，表现为富钙、偏碱性，有效营养元素供给不足且不平衡，质地偏粘重，有效水分含量偏低。
由于碳酸盐岩成土速率缓慢、土层薄、土层与下伏的刚性岩石直接接触，土壤易侵蚀。
4、水资源岩溶地区降雨量丰富，约为全国平均水平的2倍，人均拥有水资源量3000～4000立方米/年，约为全国平均水平的1.6倍。
涝渍与盐碱耕地分布页面功能【字体：大中小】【推荐】【打印】【关闭】虽然干旱缺水是影响中国农业发展的主要矛盾，但在部分地区仍然存在洪涝、渍害、盐碱问题。
易受洪涝威胁的耕地主要分布在较大江河两岸、大江大河中下游冲积平原、湖泊周围低洼地区和一些天然洼地。
山区、丘陵区农田也常遭受暴雨产生的山洪和泥石流危害。
沿海地区还常受风暴潮威胁。
这些地方的农田都需要有健全的排水系统和排水出路。
渍害农田分布在低洼易涝地区。
盐碱耕地主要分布在北方部分地势平缓、排水不畅的冲积平原、滨海地区和西北内陆土壤含盐量高的地区（见图3-1、图3-2）。
图3-1 中国易涝面积分布示意图图3-2 中国盐碱地分布示意图据统计，中国有易涝耕地2447万hm2，渍害田766.7万hm2，盐碱耕地760万hm2。
这些耕地农作物产量低而不稳，严重制约着农业生产的发展和农民生活水平的提高。
中国政府在大力发展灌溉的同时，也重视涝渍、盐碱灾害的治理，对骨干排水河道进行清淤疏浚拓宽，开挖了大量田间排水沟系，建设排水闸和排涝泵站，采用灌溉洗盐、明沟排水、暗管排水、引洪放淤、井灌井排、适应种植等方法进行治理。
中国地处北半球亚欧大陆的东部，东临浩瀚的太平洋，西部深入亚洲大陆腹地，幅员辽阔（见表1-1）。
（1）地形、地貌。
中国地形复杂，地势西高东低。
西南部的青藏高原海拔4000m 以上，向北、向东分别是海拔1000～2000m的云贵高原、四川盆地、黄土高原和内蒙古高原，再向东是海拔500m以下的丘陵地区、长江中下游平原、黄淮海平原和松嫩平原。
自南向北跨越热带、亚热带、温带。
干旱及半干旱地区面积占国土面积的一半以上。
农业种植主要集中在地势较平坦的平原和缓坡丘陵。
平原地区灌排设施较完善，渠、沟、路、林基本配套成网，丘陵和山区的农田灌排基础设施建设相对薄弱，易受山洪、泥石流和干旱威胁，农业产量低而不稳（见图1-1、图1-2）。
图1-1 中国地形图图1-2 中国地形构成（2）土地资源。
2010年4月3日至5日，国务院总理温家宝在赴贵州考察时强调了要“实行水利建设与生态建设、石漠化治理相结合的治本之策”。
本文探讨西南地区石漠化分布规律、影响因素和演化特点，及其与干旱灾害的相互作用，认为旱灾与石漠化有密切关系。
区域长时期的干旱使脆弱的生态环境恶化，导致石漠化加剧；石漠化发展导致生态蓄水功能消失，进一步加剧区域性干旱。
最后，提出了建设西南地区石漠化监测与预警预报系统平台的建议。
1 石漠化分布及其发展趋势
石漠化是“石质荒漠化”的简称，是指在热带、亚热带湿润半湿润气候条件和岩溶极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏，导致土壤严重流失、基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象，是岩溶地区土地退化的极端形式。
从成因来说，导致石漠化的主要因素是人为活动，大面积的陡坡开荒，造成地表裸露，加上喀斯特石山区土层薄，基岩出露浅，暴雨冲刷力强，大量的水土流失后岩石逐渐凸现裸露，随着时间的推移，石漠化的程度和面积不断加深和扩大。
岩溶石漠化地区在降水偏少的年份或旱季，耕地无水灌溉，容易形成大面积干旱。
我国石漠化土地主要分布在湖北、湖南、广东、广西、贵州、云南、重庆、四川8 省市自治区的451个县(市)中，截至2005 年底，石漠化土地总面积为12.96 万km2，占国土总面积的1.35 %，占喀斯特分布区面积的28.7%。
在这8 省区中，贵州省石漠化土地面积达331.6万hm2 ，占石漠化总面积的25.6 % ，其后依次为云南(288.1 万hm2) 、广西(237.9 万hm2) 、湖南(147.9 万hm2) 、湖北(112.5 万hm2) 、重庆(92.6 万hm2) 、四川(77.5 万hm2) 和广东(8.1 万hm2) ，分别占石漠化土地总面积的22.2 %、18.4 %、11.4 %、8.7 %、7.1 %、6.0 %和0.6 %（图1）。
从整体趋势看，我国西南地区岩溶石漠化呈现加剧的趋势。
根据中国国土资源航空物探遥感中心的统计，在20世纪80年代末至90年代末的10年间，我国西南滇、黔、桂、湘、川、渝、鄂、粤等省(区、市)岩溶区，岩溶石漠化面积已经从82 942. 65 km2，增加到105 063. 20 km2，净增加22 120. 55 km2，平均每年净增加1 650. 26 km2，年平均增长率为2%。
图1西南地区石漠化分布图（2005年）
利用遥感技术调查了贵州喀斯特石漠化现状及变化趋势，发现在2000到2005 年间，贵州省部分潜在、轻度石漠化区域经过治理转变成了无石漠化区域，但石漠化地区总的面积仍在增加，新增总量为5 172km2，平均年增长率为2.88%，其中增幅最大的是强度石漠化区域，年增幅达13.86%，增幅最小的是中度石漠化区域，但年增加幅度也达1. 72%，整体发展速度较快。
2 石漠化演替特点与影响因素
喀斯特地区基岩的大范围裸露主要受碳酸盐岩风化成土方式、土壤丢失和岩溶发育阶段控制，石漠化的形成有其深刻的自然背景。
喀斯特区成土速率极慢，土壤允许侵蚀量远小于非喀斯特区，并且在地下水以垂直作用方式为主的地区会出现“土壤丢失”现象。
喀斯特地区普遍具有生境基岩裸露、土体浅薄、水分下渗严重、生境保水性差、基质以及土壤和水等环境富钙的生态特征，对植物种类成分有强烈的选择性，生态系统脆弱。
从人为过程上看，地形崎岖、交通与通讯不便、经济落后、地区封闭等客观因素和大多数社会成员脱贫致富愿望的矛盾，使人们自觉或不自觉地过分开采与掠夺土地资源，来维持不断增长的人口和生活水平需要，使喀斯特山区的生态系统遭到严重破坏。
已有研究表明，贵州省的石漠化始于雍正年间对贵州省土地的大规模开发。
近百年来，由于历史原因和政策的失误，贵州先后四次遭到较大规模的生态破坏。
第一次是在20年代到40年代的战争时期；第二次是在50年代末，“大炼钢铁”高潮使大片原始林、次生林毁于一旦；第三次是在“文革”期间，“以粮为纲”，大搞开山造田，大肆砍伐林木；第四次在70年代末至80年代初，由于农村经济体制变动，有关配套措施没有及时跟上，又使林木遭到严重破坏。
3 石漠化与干旱灾害的相互影响
喀斯特干旱不同于普通地区的干旱，它应是喀斯特地区在特定的生产力水平和社会经济发展阶段，由于特殊的岩溶水文地质地貌条件和某些人为活动而导致岩溶土层持水时间短、耐旱能力下降，其自然供水满足不了工业或农业最低限度或特定标准的用水需求，从而造成人们饮水困难
或经济上的损失甚至破坏的一种现象。
目前肆虐云南、贵州、广西等地的严重旱情，固然因为西南地区出现了历史最低值的降水，同时也和当地所处的岩溶石漠化环境有重大关系。
清华大学王光谦教授认为，“云南东部旱灾除了气象的原因之外，还与这几年的生态植被破坏有关”。
图5 贵州省石漠化分布图（2005年ASTER遥感数据）
图6 贵州省干旱分布（2005年遥感影像背景）
从图5可以发现，贵州石漠化存在西部重、东部轻、南部重、北部较轻的宏观格局，以六盘水市、安顺市最为严重，其次是毕节地区、黔南州和黔西南州，强度、极强度石漠化主要发生在这些区域。
在这些地区, 宏观上以轻度石漠化及其以上的类型为主，甚至局部地区以强度石漠化为主，岩石的裸露率相当高。
而东部和北部地区石漠化等级都不是很高，只有部分小区域内存在强度石漠化，主要以无石漠化和潜在石漠化为主。
上述石漠化分布和旱灾等级分布（图6）规律大致相同，表明旱灾与石漠化有密切关系。
石漠化严重地区水土流失严重、水资源调蓄能力大大降低，在降水不足时，更易导致干旱。
4月初抗旱专家工作组实地勘查，了解到凡是植被条件好、森林覆盖率高的乡镇和村寨，山泉和溪流水量均比较大、比较稳定，干枯和衰减的程度就小，饮用水安全就有保证；凡是植被破坏严重、水土流失和岩漠化严重的乡镇和村寨，山泉和溪流水量就比较小，干枯和衰减的程度就大，饮用水安全很难有保证。
另一方面，干旱进一步加剧了植被退化、导致石漠化加剧。
对于这次特大旱灾可能给贵州石漠化带来的影响，有关专家表示长期干旱对新种植的树木的成活有不可忽视的影响。
另外，由于干旱，今年在贵州发生了上千多起森林火灾，干旱以后，石漠化面积可能要扩大。
4 建议
近年来土地石漠化在西南地区以惊人的速度发展，严重威胁着当地群众的生存环境，国家非常重视石漠化的防治工作，从“十五”开始加快小流域治理，减少土壤侵蚀，推进黔、桂、滇岩溶地区石漠化综合治理。
2004 年，国家发改委下发了《关于进一步做好西南石质山地区石漠化综合治理工作指导意见的通知》，进一步推进了西南地区喀斯特石漠化综合防治的进程。
摸清石漠化面积、分布、程度及其演变趋势，对于研究防治对策和制定资源、环境、经济、人口协调发展的战略规划及水土流失治理方案等都有重要意义。
在研究石漠化问题时，最为基础的一项工作是对石漠化退化的现状和空间分布的研究，但由于技术手段和方法的限制，以前的研究结果没有统一的指标划分体系以及连续的、全覆盖的空间数据，不能很好地为相关部门进行规划和治理提供科学的、完整的决策支持。
近年来，高分辨率遥感图像的商业化，为国土资源遥感监测提供了丰富的多光谱、多遥感平台、多分辨率的遥感影像资料，使迅速获取数据、缩短更新周期、降低成本成为可能。
在土地利用变化、土壤侵蚀变化、国土资源调查等方面都得到了广泛的应用。
于2003-2005年实施完成了国家科技部“863”科技攻关项目，研究西南地区石漠化遥感监测与评估关键技术，取得丰硕成果。
应用遥感和GIS技术来研究石漠化问题，可以实现快速更新和提供现势石漠化调查与评价成果，研究石漠化演变的趋势。
因此，建议开发研制西南地区石漠化监测与预警预报系统，从而为西南地区生态建设与保护、石漠化的整治提供基础平台。
