岩溶地区石漠化旱地现状与保护利用研究

但新球， 吴照柏， 贺东北， 吴协保， 屠志方， 李梦先， 但维宇

(1.国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙 410014；2.国家林业局石漠化监测中心, 长沙 410014; 3.国家林业和草原局,北京 100714)

石漠化旱地因基岩裸露度高、土被不连续、土层薄，存在缺土少水，土地生产力整体较低的实际情况，但旱地是岩溶地区广大群众生存的根本和可持续发展的基础，直接关系到区域粮食生产安全、精确扶贫和乡村振兴战略的实现。加强石漠化区域旱地质量评价，因地制宜地开展旱地提质改造和合理开展农业生产经营活动，充分发挥旱地的生产潜力，是现阶段促进岩溶地区农业生产可持续发展的关键任务。目前广大学者主要是针对石漠化旱地开展土壤养分、结构、生产力及水土流失等方面进行研究[1-3]，但对石漠化旱地现状及保护利用对策方面的研究极少。

1 石漠化旱地现状

据岩溶地区第三次石漠化监测，我国岩溶石漠化监测涉及湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南8省(区、市)的465个县，县域国土总面积10 710.2万hm2，其中5 909个监测乡的岩溶土地面积4 522.3万hm2。截止2016年，岩溶地区有耕地面积1 276.1万hm2，占岩溶土地总面积的28.2%，其中旱地1 027.4万hm2，水田248.7万hm2。

按照《岩溶地区第三次石漠化监测技术规定》的规定，在旱地中，凡基岩裸露度>30%，没有梯土化的旱地为石漠化旱地；基岩裸露度>30%，已梯土化的旱地为潜在石漠化旱地。

调查结果显示：截止2016年底，岩溶地区有旱地1 027.4万hm2。其中石漠化旱地面积261.6万hm2，占区域旱地面积的25.5%，占石漠化土地总面积的26.0%；潜在石漠化旱地面积60.7万hm2，占区域旱地面积的5.9%，占潜在石漠化土地面积的4.1%；非石漠化旱地面积705.1万hm2，占区域旱地面积的68.6%。

1.1 空间分布状况

1.1.1 分省情况

石漠化旱地中，以贵州省面积最大，为113.6万hm2，占石漠化旱地总面积的43.5%，占到贵州省石漠化土地面积的46.0%。按面积总量看，以下依次为云南、重庆、湖北、湖南、四川、广西和广东；按占各省石漠化土地面积比重看，以下依次为重庆、云南、四川、湖北、广东、湖南和广西。贵州和云南两省的石漠化旱地面积分布较多，占到石漠化旱地面积的2/3。详见表1。

表1 石漠化旱地省(市、区)统计表省(区、市)岩溶土地石漠化土地总面积/hm2旱地面积/hm2占比/%总面积/hm2旱地面积/hm2占比/%占石漠化旱地比例/%湖北5 096 476.1721 989.114.2961 510.1183 379.519.17.0湖南5 496 381.2491 061.78.91 251 402.8170 549.013.66.5广东1 059 636.0113 007.710.759 446.78 613.714.50.3广西8 331 203.61 845 467.722.21 532 898.9114 158.17.44.4重庆3 268 325.0761 291.423.3772 864.8222 066.328.78.5四川2 782 006.6547 555.319.7669 926.5165 083.124.66.3贵州11 247 200.33 273 032.829.12 470 132.11 136 493.946.043.5云南7 941 352.02 520 638.931.72 351 936.8615 821.726.223.5合计45 222 580.810 274 044.522.710 070 118.72 616 165.326.0100.0

1.1.2 分流域情况

石漠化旱地中，以长江流域面积最大，为169.9万hm2，占石漠化旱地总面积的64.9%，占长江流域石漠化土地面积的64.9%。按面积总量看，以下依次为珠江、红河、怒江和澜沧江；按占各流域石漠化土地面积比重看，以下依次为珠江、红河、怒江和澜沧江，且以长江和珠江流域分布最多，两者占到石漠化旱地面积的90.9%。详见表2。

1.2 石漠化程度状况

石漠化旱地以中度石漠化为主，面积为186.7万hm2，占石漠化旱地面积的71.4%。其次为轻度、重度与极重度石漠化；面积分别为44.5万hm2，28.6万hm2和1.8万hm2；分别占17.0%，10.9%和0.7%。石漠化旱地的石漠化程度以中度、轻度为主，处于治理的有利时期。

1.3 旱地质量评价与水土流失状况

1.3.1 土层厚度状况

表2 石漠化旱地流域统计表流域岩溶土地石漠化土地总面积/hm2旱地面积/hm2占比/%总面积/hm2旱地面积/hm2占比/%占石漠化旱地/%长江流域27 531 961.15 762 410.320.95 992 774.11 698 553.928.364.9珠江流域15 565 857.63 865 853.224.83 438 343.7680 280.919.826.0红河流域1 161 929.8380 970.432.8459 260.9173 791.037.86.7怒江流域616 291.8189 158.530.7122 877.447 240.038.41.8澜沧江流域346 540.375 652.121.856 862.616 299.528.70.6总计45 222 580.810 274 044.522.710 070 118.72 616 165.326.0100.0

石漠化旱地土层厚度普遍较薄，土层厚度不足40 cm的面积达194.9万hm2，占石漠化旱地面积的74.56%，其中土层厚度为极薄(<20 cm)的面积20.1万hm2，占石漠化旱地面积的7.7%。因岩溶母岩不溶性物质含量低，成土速度慢，导致土层薄，表土层缺乏，而岩溶地区独特的双层水文结构，使得表层土壤的地下漏失严重，制约着岩溶地区的石漠化综合治理进展与成效。

SCADA系统是进行电网数据采集与监控的系统。通过SCADA系统检验开关状态，去除不良数据，计算出比SCADA遥测数据更准确的运行方式，以及未装量测的设备潮流和难以测量的电气量。数据在SCADA中需有定义，没有定义的数据不从SCADA获取。

1.3.2 基岩裸露度情况

石漠化旱地基岩裸露度以30%～49%居多，面积达215.1万hm2，占石漠化旱地面积的82.23%，而基岩裸露度≥50%的面积46.48万hm2，占石漠化旱地面积的17.77%。基岩出露比重高，导致表层土被不连续，土层浅薄，可耕作土地面积比重低，严重影响到岩溶地区耕地质量和土地生产力。详见表3。

1.3.3 坡度状况

石漠化旱地以缓坡和斜坡(坡度为5°～24°之间)为主，面积达233.75万hm2，占石漠化旱地面积的89.35%；坡度≥25°的面积有11.45万hm2，占到石漠化旱地面积的4.37%。岩溶地区山高坡度，石漠化旱地分布微地貌上高低起伏较大，地表凹凸有致，农作物春播耕种及秋收期间，对地表造成高强度的扰动，以及在地表植被覆盖度低的期间，遭受强降雨时会导致石漠化旱地区水土流失严重，自然灾害频发。详见表3。

表3 土层厚度、坡度级及基岩裸露度面积分布表hm2土层厚度/cm基岩裸露度坡度级合计平坡(<5°)平缓坡(5～8°)中缓坡(9～14°)斜坡(15～24°)陡坡(25～34°)急坡(35～44°)险坡(≥45°)小计665 443.444 627.1150 567.6270 699.9172 012.025 461.51 958.4117.030%～39%444 982.231 938.798 772.6177 983.8115 279.519 377.81 523.6106.3中厚(≥40)40%～49%134 890.57 777.534 172.254 485.134 650.83 542.7258.33.9≥50%85 570.64 910.917 622.938 231.022 081.82 541.0176.56.8小计1 067 091.864 796.8226 894.1420 545.9310 343.341 287.93 010.6213.330%～39%631 449.440 928.1139 906.3244 742.8180 152.324 117.31 500.6101.9薄(20～39)40%～49%252 735.914 509.047 229.6104 036.575 666.510 462.0802.529.8≥50 %182 906.59 359.739 758.171 766.554 524.56 708.6707.481.6小计682 245.441 779.5125 371.8273 912.6208 038.830 822.22 185.4135.030%～39%363 502.121 062.265 464.8145 749.1111 495.718 438.51 227.564.5较薄(10～19)40%～49%174 088.810 771.830 787.569 759.155 366.56 877.6504.421.8≥50%144 654.59 945.629 119.658 404.441 176.55 506.2453.648.7小计201 384.713 027.542 831.779 907.556 355.68 513.0724.325.030%～39%101 326.86 760.621 330.040 382.228 564.53 948.4332.68.4极薄(<10)40%～49%48 355.63 127.49 948.320 488.312 554.32 099.9134.23.3≥50%51 702.33 139.511 553.419 037.115 236.92 464.7257.513.3合计2 616 165.3164 230.9545 665.21 045 065.9746 749.7106 084.67 878.7490.3

1.3.4 水土流失状况

石漠化旱地虽土层薄，土壤容量小，但仍是岩溶地区土壤侵蚀与水土流失重灾区，根据《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》(SL 461—2009)，经测算，石漠化旱地水土流失面积达257.1万hm2，占到石漠化旱地面积的98.3%，占到岩溶地区水土流失面积的13.5%。2016年石漠化旱地水土流失量1822.3万t，占到岩溶地区水土流失量的13.8%；水土流失侵蚀模数为708.8t/(a·km2)，较岩溶地区侵蚀模数695.1 t/(a·km2)稍高，是岩溶地区土壤容许流失量(50 t/(a·km))的14倍以上，水土流失问题依然突出。

2 动态变化状况

2.1 面积呈现由增加到减少的趋势

根据2005年、2011年和2016年三期石漠化监测显示(表4)，三期石漠化旱地面积分别为270.6 hm2，275.0 hm2和261.6 hm2。2005—2011年间，我国石漠化旱地面积呈现增加，而2011—2016年石漠化旱地面积呈现减少，较前期减少13.35万hm2，缩减率4.86%。2005—2011年期间，退耕还林还草工程已在2006年基本结束，而石漠化综合治理工程于2008年启动，2009年正式开展工程建设，截止2011年调查时，石漠化旱地实施治理面积有限；而岩溶地区旱地顺坡耕种、粗放经营突出，水土流失严重，由非石漠化及潜在石漠化旱地逆转为石漠化旱地现象突出；此外，受经济利益驱动，毁林开荒的现象依然突出，2005—2011年间，岩溶地区有8.1万hm2林地被开垦为耕地[4]。2011—2016年间，石漠化旱地面积减少，首先国家加大了对低产田(地)的综合整治力度，土层较厚、坡度较大区域实行坡改梯工程，部分石漠化土地通过炸石客土等措施实施了彻底改造整治，建成了保土保水保肥的高产田地；另外，实施了新一轮退耕还林还草工程，通过植树造林，石漠化旱地转变为林地；此外因耕作成本和回报不成比例，使得农村劳动力大量输出，农村闲置撂荒地大量开始种植经济树种，提高植被覆盖度，降低了石漠化程度等级。

表4 历期石漠化旱地面积、程度动态变化hm2年度面积轻度中度重度极重度合计2005年346 338.41 962 450.4380 978.516 548.22 706 315.52011年395 051.21 972 390.9363 849.618 455.72 749 747.42016年444 982.21 866 932.0286 266.017 985.12 616 165.3

2.2 程度等级总体呈下降趋势

2.3 演变趋势以稳定为主，局部扩展仍应重视

结合第二期石漠化监测结果，分析旱地石漠化演变情况(表5)，和上期相比石漠化程度或状况发生改变的面积为50.2万hm2，占可比面积的5.0%，其中48.1万hm2为顺向演变，但仍有2.1万hm2的旱地石漠化状况逆向演变，占变化面积的4.2%。

表5 石漠化旱地面积演变状况表hm2类型面积 /hm2比例/%状态变化合计明显改善轻微改善退化型退化加剧型稳定型502 369.7100.0241 931.548.2239 278.247.64 762.40.916 397.63.39 562 650.4

据统计，岩溶地区陡坡耕种依然突出，石漠化坡耕地中15°以上的面积占32.9%，其中25°以上的面积达11.4万hm2，且2012—2016年间因陡坡耕作不合理的经营方式新增石漠化面积2.4万hm2；因毁林开垦新增石漠化面积1.6万hm2，石漠化面积扩展与程度加重的风险依然存在。

2.4 石漠化旱地水土流失状况有所改善

根据监测数据和《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》(SL 461—2009)测算，2016年与2011年相比，岩溶地区石漠化旱地水土流失面积由270.4万hm2减少到257.1万hm2，减少4.9%；土壤侵蚀模数由782.2 t/(a·km2)下降到708.8 t/(a·km2)，降低73.4 t/(a·km2)，降低9.4%；土壤流失量由2 114.7万t减少到1 822.3万t，减少292.3万t，减少13.8%，石漠化旱地水土流失状况逐步改善。

3 利用与治理方向分析

针对石漠化旱地土层厚度、坡度级及基岩裸露度等特性，结合国家现有重点生态工程与区域生态经济发展状况，因地制宜地选择不同的利用和治理方式，加强区域生态建设与生态经济型产业发展，实现岩溶地区生态建设与农业生产的协调推进。

1) 针对基岩裸露度在50%以下、土层厚度为中厚、坡度级在平坡—中缓坡的石漠化耕地，由于区域贫困，耕地面积小，可以在水土保持理论的指导下，进行保护性耕作，面积40.5万hm2。

2) 针对基岩裸露度在50%以下、土层厚度为薄、坡度级在平坡—中缓坡的石漠化耕地、由于经过长期耕种后耕地质量比较差，如果继续耕作，会导致现存本已不多的土壤进一步流失，土地进一步退化，建议结合产业结构调整，通过砌石筑坎等工程措施，发展经济林，减少对土壤的扰动，面积59.1万hm2。

3) 针对基岩裸露度在50%以下、土层厚度为中厚、坡度级在斜坡—急坡的石漠化耕地，如果继续耕种，产生水土流失的风险比较大，因此，建议耕坡改梯后继续耕种，面积17.5万hm2。

4) 针对基岩裸露度在50%以下、土层厚度为薄、坡度级在斜坡—急坡的石漠化耕地，如果继续耕种，产生水土流失的风险比较大，因此，建议耕坡改梯后继续发展经济林。同时，土层厚度为薄，对于基岩裸露度超过50%，但是坡度级在平坡—中缓坡的也可以坡改梯后发展经济林，区域这些石漠化耕地面积47.6万hm2.

5) 针对土层厚度为较薄与极薄的石漠化耕地，由于留存土壤量极少，实际上已难以满足旱地农业的生产需要，建议逐步安排退耕还林还草，面积88.3万hm2；此外对于其他土层厚度基岩裸露度超过50%，或坡度级为险坡的石漠化耕地同样建议逐步进行退耕还林还草，面积8.6万hm2。