石漠化（石漠化的形成分析）
本文为《石漠化》系列文章的第二篇文章，简要分析了石漠化形成的原因。
『课前提问』
①使石漠化发生的原因有哪些?
②为什么人为干扰对石漠化的形成如此重要?
—————————————————————————
石漠化是生态系统逆向演替的顶级阶段，是极度退化生态系统的表现。它的形成受到自然和人为两方面影响，是特殊的自然因素和人为因素综合作用的结果。其中，脆弱的生态环境是石漠化形成的前提，而强烈不合理的人为活动是石漠化形成的主导动力。值得注意的是，在脆弱的生态系统下，人为的干扰是对自然因素的二次诱发或放大，很有可能使稳定的阀值被超越，从而“一步到位”引发石漠化。
1.基岩与岩溶发育：
岩性基底与石漠化的发生、发育存在着较为密切的联系。实际发现，在连续性灰岩和连续性白云岩分布区中，中度石漠化和强度石漠化比例都要大于其他所有岩类，强度石漠化尤为明显。这是因为灰岩、白云岩具有易被溶蚀、成土慢的特点。一方面，灰岩、白云岩本身含有的不溶物质较少，而长期的溶蚀造成大部分不溶物质的流失，致使成土缓慢且土壤较薄。另一方面，强烈的岩溶化过程，有利于地下岩溶裂隙和管道发育，最终形成地表、地下双层结构。这种双层结构使地表水容易漏失，进而导致土壤水分较少，加速石漠化的形成和发展。
2.构造运动：
我国西南地区有着极厚的碳酸盐岩类海相沉积（五至六千米），因新构造运动而导致大面积碳酸盐岩出露于地表，这为石漠化的形成奠定了物质基础。同时，这一地区受喜马拉雅运动的影响，一直处于抬升阶段，使侵蚀作用长期存在，而堆积作用不明显。另外，构造运动的差异性升降加大了岩溶地区的地势高差，并产生断裂、裂隙和节理，形成陡峻、破碎的地形地貌，为石漠化的形成提供侵蚀势能，加重石漠化的形成和发展。
3.地形地貌：
我国西南地区的石漠化现象主要分布在地形坡度大、切割较深的盆地外围岩溶山区和盆地周边岩溶峰丛地区。首先，斜坡地带的水流具有更强的侵蚀能力。其次，斜坡地带不利于土壤层堆积，而土壤与下部碳酸盐岩又具有双层结构，使土壤容易遭到侵蚀，更容易发生水土流失。同时，许多斜坡还存在耕作现象，这就加剧了水土流失现象。再次，在一千米高程以上的峰丛洼地或丘丛洼地中，土壤普遍稀少且贫瘠，以坡耕地为主，而地表水缺乏、地下水又深埋，这就使石漠化问题相对普遍。
4.气候因素：
气候因子是喀斯特发育的强烈催化剂。我国西南地区高温多湿，微生物活动强烈，植物生长茂盛，在生长发育过程中产生大量的酸性排泄物和二氧化碳，丰富的枯枝落叶在微生物作用下分解迅速，形成多种有机酸，充沛的雨水为二氧化碳提供了丰富的溶解介质，形成碳酸根离子，长期的酸性淋洗使碳酸盐岩以强烈的溶蚀方式随水流失，喀斯特得以强烈发育，为石漠化的形成提供了内在基础。
同时，岩溶地区的降水较多，且降雨多集中在五至九月，充沛而集中的降雨为水土流失提供了强大的动能。在雨强大雨量大的情况下，土壤极易遭到雨滴溅蚀和坡面流水侵蚀，从而极易发生水土流失。
5.土壤因素：
从土壤结构来看，岩溶山区的土层和下部的基质碳酸盐母岩缺乏过渡层，为一个明显的双层结构，即存在着软硬明显不同的界面（上部土壤松散，下部碳酸盐岩坚硬密实）。这会使岩土之间的黏着力与亲和力大为降低，极易遭受外力侵蚀，特别是当界面坡度较大时，还易发生土体的整体滑移。所以，岩溶山区的土层和下部基质碳酸盐母岩所具有的这种双层结构是非常不利于表层水土保持的，会加速石漠化的形成和发展。
同时，岩溶区内的土壤在经受长期的淋溶，土壤中盐基离子（钙、镁、钾、钠等阳离子）大量淋失后，岩溶作用产生的富钙环境又补充了其含量，最终形成富钙偏碱的土壤环境。而这又使石灰岩土中阳离子的交换量提高，从而降低了土壤中其他微量元素（如锰、铁、磷、锌等）的含量，也造成岩溶区土壤肥力低下，生物容量变小，生态系统脆弱。加之土层薄，岩体裂隙、漏斗发育，土壤含水较少，这种土壤环境对植物生长有极大的限制作用（植物生长缓慢，且对植物种类有强烈的选择性），降低了生物的多样性（群落自我调控能力差），客观上促进了石漠化进程。
(中国地质科学院岩溶地质研究所，供图)
6.植被生态：
森林植被对水土涵养起着重要作用，而且岩溶地区植被的根呼吸作用及枯枝烂叶形成的有机酸对于土壤的形成也具有重要的作用。在自然状态下，亚热带湿润气候区喀斯特植被生态系统是一种脆弱生态系统，其环境容量小、抗外界干扰能力低，受破坏后自我恢复能力差，因有与其相适应的自然植被存在，才使得喀斯特植被生态系统维持良性稳定的状态，保持着喀斯特地区的生态平衡。但当岩溶山区的植被遭到严重破坏后，就难以恢复而不断退化，最终加剧降雨的时空分布不均匀性，造成水土不稳和土被不连续，促使石漠化形成和发展。
7.经济和人口因素：
在我国，发生石漠化的地区的生态环境往往恶劣，农业生产条件差，经济基础薄弱。石漠化地区的城市化水平低于全国平均水平，国家级贫困县较多，县市财政支持不足。同时，我国西南地区人口较多，增长速度快，密度大，农业人口占比很重，且人口素质整体较低（反映出一个深刻的问题：文化教育落后，生态环境保护意识淡薄）。这些都导致我国西南喀斯特地区的人地矛盾突出，并导致其陷入环境脆弱－贫困－掠夺资源－环境恶化－贫困加剧的恶性循环中。
8.不合理的土地利用：
生存和发展给人们带来的压力致使人们盲目地追逐眼前的利益，使大量的土地没有得到合理利用，主要表现为以下几点：
①过度开垦和不合理耕作：西南岩溶地区的耕地资源普遍少，特别少的地方人均只有半亩耕地，但还是要解决吃饭问题，所以毁林开垦和毁草开垦的现象非常严重。而在现有的耕地当中，坡耕地能占相当一部分比重。同时，这些新开垦地，由于缺乏水保措施和科学的耕种方式，土壤流失严重，最后导致植被消失，土被冲走，基岩出露。
②过度樵采：高强度的集中连片樵采容易导致植被破坏、土壤流失。岩溶地区由于经济欠发达，农村能源种类少，所以群众生活能源主要靠薪柴，在缺煤少电、能源种类单一的岩溶山区，樵采是破坏植被的主要原因。据调查，西南地区的能源结构中，百分之三十六的县薪柴比重大于百分之五十。
③过度放牧：岩溶地区的牲畜（牛、羊）一般是放养，牲畜啃食植物时常破坏根系而毁坏林草植被。在牲畜数量大幅度增加，超过承载力后，土壤层会因缺少植被覆盖（保护）而遭到严重的侵蚀。据测算，一头山羊在一年内可以将十亩三至五年生的石质山地的植被吃光。
④乱砍滥伐：新中国成立以来，西南岩溶地区先后几次大规模砍伐森林资源，导致森林面积大幅度减少。如大炼钢铁时期大规模的砍伐活动和文革期间推行的以粮为纲的政策等，使森林资源受到严重破坏。由于地表失去保护，加速了石漠化发展。
⑤无序的工矿建设：随着经济建设的开展，一些不合理的采石采矿，使得大面积原生植被遭到破坏。同时，工业中化石燃料的大量燃烧使得空气中酸性气体的含量显著增加，使降水的酸碱度值降低，形成酸雨。而酸雨对碳酸盐岩及土壤的溶蚀恰恰起到了加速作用。另外，酸雨还会杀死许多依附于岩石表面起造土作用的嗜碱生物和微生物，降低成土的速度，同时也造成大面积的植被破坏，客观上加速了石漠化的进程。
—————————————————————————
结语：石漠化的成因存在区域差异性，不同区域下的石漠化有着不同的成因组合，有的因素影响较小，有的因素影响较大，所以不能一概而论。此外，需要特别认识到石漠化的问题不仅仅是生态治理问题，还是经济问题、发展问题。当石漠化发展到极难治理的情况下，我们就不得不要付出更大的代价，而这相比以前的一切是更加值得的吗？
参考资料：
1.王荣，蔡运龙.西南喀斯特地区退化生态系统整治模式［J］.应用生态学报，2010，21（4）：1070–1080
2.袁道先.岩溶石漠化问题的全球视野和我国的治理对策与经验［J］.草业科学，2008，25（9）：19–25
3.袁道先.西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究［M］.北京：科学出版社，2014：15–17
4.周政贤，毛志忠，喻理飞，et al.贵州石漠化退化土地及植被恢复模式［J］.贵州科学，2002，20（1）：1–6
5.李阳兵，姜丽，白晓永.亚热带喀斯特石漠化土地退化特征研究［J］.长江流域资源与环境，2006，15（3）：395–399
6.余新晓，毕华兴.水土保持学（第三版）［M］.北京：中国林业出版社，2013：261–264
7.王德炉.喀斯特石漠化的形成过程及防治研究［D］.南京：南京林业大学，2003
8.陈怀满，朱永官，董元华，et al.环境土壤学（第三版）［M］.北京：科学出版社，2018：362
9.刘拓，周光辉，但新球，et al.中国岩溶石漠化：现状、成因与防治［M］.北京：中国林业出版社，2009：19
石漠化的其他内容（链接）：