典型巖溶峰叢洼地水土保持技術(shù)研究

羅為群，蔣忠誠，歐陽然，李衍青

(中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所/國土資源部巖溶動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶生態(tài)系統(tǒng)與石漠化治理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，廣西桂林 541004)

巖溶峰叢洼地是我國西南巖溶區(qū)石漠化最嚴(yán)重、最典型的區(qū)域之一，總面積約12.5萬km2，其水土流失非常嚴(yán)重，且具有特殊性、復(fù)雜性和隱蔽性［1］，除了坡面侵蝕外，水土還通過裂隙或落水洞向地下空間流失［2］，以致非巖溶區(qū)原有的各項(xiàng)水土保持工程及生物措施不適宜巖溶區(qū)［3］。針對巖溶區(qū)水土流失的特點(diǎn)及流失途徑，研發(fā)適宜于巖溶區(qū)不同地貌部位、不同環(huán)境條件的水土保持生物與工程技術(shù)，對促進(jìn)西南巖溶地區(qū)的石漠化綜合治理和水土保持工作具有非常重要的意義。近年來，一些學(xué)者對巖溶區(qū)水土地下漏失過程進(jìn)行了探討［2，4，5］，但未提出系統(tǒng)有效的水土保持防治技術(shù)。

我們以廣西平果縣果化生態(tài)重建示范區(qū)為例，以野外調(diào)查和監(jiān)測資料為依據(jù)，在分析典型巖溶峰叢洼地水土流失過程與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對示范區(qū)內(nèi)石漠化與水土流失等生態(tài)環(huán)境問題開展了系統(tǒng)的治理試驗(yàn)與示范研究，通過近10年的治理示范，研發(fā)了適宜于巖溶峰叢洼地的水土保持技術(shù)，旨在為我國西南巖溶區(qū)的石漠化及水土流失綜合防治提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

果化示范區(qū)位于廣西平果縣果化鎮(zhèn)210°方向5 km 處，地理坐標(biāo)為北緯 23°22'30″—23°24'32″，東經(jīng)107°22'30″—107°24'47″，面積約 2 km2，屬于典型的巖溶峰叢洼地地貌，以布堯村龍何屯為核心，共有35個(gè)弄。該區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，熱量豐富，雨量充沛，多年平均降水量1 322.3 mm，降水年內(nèi)分布極不均勻，春雨不足、夏多暴雨，5—9月為豐水期，降水量占全年的65%，最大日降雨量超過112 mm。地層主要為石炭系上統(tǒng)(C3)和二疊系下統(tǒng)棲霞階(P1q)，巖石主要為純石灰?guī)r和硅質(zhì)灰?guī)r。巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，表層溶溝、溶槽、淺部溶隙、溶孔、溶穴、溶痕及石芽等發(fā)育，洼地發(fā)育較多落水洞、豎井、天窗，飽水帶多發(fā)育巖溶管道、巖溶裂隙。治理前，示范區(qū)生態(tài)環(huán)境的突出特點(diǎn)是:巖石裸露，石漠化及水土流失嚴(yán)重，旱澇災(zāi)害頻繁;地表、地下雙層空間的水土流失具特殊性、復(fù)雜性和隱蔽性，常堵塞地下排水通道，內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重;水土資源缺乏，地表漏水嚴(yán)重，土壤瘠薄，分布不連續(xù)，多裸巖間隔，坡面土壤斑塊厚度小于20 cm;土地利用結(jié)構(gòu)不合理，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一;耕地資源嚴(yán)重不足，耕地質(zhì)量差，以坡耕地、亂石縫地、石旮旯地為主，地塊零碎，石芽遍布，平均裸巖率達(dá)41.7%;居民貧困，生態(tài)環(huán)境脆弱，植被覆蓋率不足10%，森林覆蓋率不足1%，資源利用率極低［6］。

2 巖溶峰叢洼地水土流失的特殊過程

2.1 水土流失以地下漏失為主

果化示范區(qū)土壤流失是化學(xué)溶蝕、重力侵蝕、地下徑流侵蝕、壤中流侵蝕和地表徑流侵蝕綜合作用的結(jié)果，不同地貌部位各侵蝕類型的表現(xiàn)形式和強(qiáng)度差異較大［7］。在坡面上，不管是灌草坡還是耕地，土壤流失均以地下漏失為主，地下漏失量占70%以上;洼地底部土壤流失以地表流失為主，但是最終通過落水洞轉(zhuǎn)成地下河管道流失，成為堵塞地下河管道的主要泥沙來源，如果不計(jì)算由地下河管道口流出的泥沙，那么洼地土壤地下漏失量即為100%。

2.2 水土流失的過程特殊

水土流失包括水的流失和土壤的流失，巖溶峰叢洼地土壤的流失主要是在水動(dòng)力的作用下隨水的流動(dòng)而流失。石漠化的存在導(dǎo)致降雨進(jìn)入地表后的運(yùn)移途徑、運(yùn)移強(qiáng)度、運(yùn)移水量產(chǎn)生了驟變，水的流失以及土壤流失的水載體動(dòng)能也隨之突變［8］，加劇了水土流失的發(fā)生強(qiáng)度以及地下漏失。

果化示范區(qū)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，石漠化嚴(yán)重，水土流失過程主要受控于地表地下巖溶的發(fā)育形態(tài)、基巖裸露率及巖石+土壤斑塊組合特征、強(qiáng)降雨條件下產(chǎn)生的地表地下雙層空間多向徑流，按照尺度大小，將巖溶峰叢洼地流域系統(tǒng)水土流失過程劃分成:巖+土組合微地貌單元水土流失—坡面與巖溶泉域水土流失—洼地水土流失—巖溶地下河流域系統(tǒng)水土流失。

巖溶石漠化區(qū)微地貌單元主要表現(xiàn)為土壤斑塊與裸露巖石微觀巖溶形態(tài)組合，水土流失的主要過程包括:垂向基巖孔隙裂隙流漏失、巖面產(chǎn)流沖蝕、表土面產(chǎn)流侵蝕、土壤干裂流失、巖土接觸面流失、壤中流侵蝕、小管道流流失、崩解及塌陷流失。峰叢坡面水土流失過程主要包括:基巖孔隙裂隙垂向流失、基巖孔隙裂隙側(cè)向流失、超滲產(chǎn)流側(cè)向流失、表層巖溶泉側(cè)向流失、上游坡面匯流沖蝕、滑坡侵蝕。洼地土被覆蓋相對較連續(xù)，大多被改造成耕地，水土流失過程主要包括:坡面地表徑流和表層巖溶帶排泄徑流匯入的溝蝕過程、地表超滲徑流面蝕、落水洞侵蝕和壤中流侵蝕過程。石漠化發(fā)生后，土壤物理性質(zhì)遭破壞，各流失過程水流的速度和強(qiáng)度劇增，不僅導(dǎo)致降水的快速流失和強(qiáng)烈侵蝕坡面土壤向地下漏失，而且大量坡面徑流快速向洼地匯集，沖蝕洼地表層土壤經(jīng)落水洞向地下河漏失，并在洼地產(chǎn)生巖面徑流侵蝕和基巖孔隙裂隙流侵蝕，侵蝕強(qiáng)度隨石漠化的加劇而增強(qiáng)。水土流失通過峰叢坡面、洼地及落水洞直接進(jìn)入地下河，地下河管道空間相對較大且坡降較小，加上地下河管道空間發(fā)育的瓶頸作用，流速不斷減小，水土在地下河管道中運(yùn)移和沉積，其主要流失過程包括落水洞漏失、管道流失、管道沉積和地下河出口排泄流失。

3 巖溶峰叢洼地水土保持技術(shù)研究

將水土保持與石漠化的綜合防治相結(jié)合，以水土資源的有效保護(hù)和充分合理利用為原則，因地制宜開展植物籬、坡面梯化、水源林、排水溝等水土保持生物和工程技術(shù)試驗(yàn)與示范。

3.1 水土保持林建設(shè)技術(shù)

3.1.1 總體布局

山頂部位。以發(fā)展水源涵養(yǎng)林為主要目標(biāo)，在封山育林的同時(shí)，見縫插針，采用直播或營養(yǎng)缽種植方式，人工配置多種樹種，營造常綠落葉闊葉混交林，并在混交林下部種植灌叢林帶，陰性樹種與陽性樹種混交，形成喬灌草立體群落結(jié)構(gòu)。

陡坡部位。利用石縫中的土壤資源，發(fā)展水土保持林。在土壤極缺的嚴(yán)重石漠化坡面，先用客土填充溶溝、溶槽、溶洞，再種植藤本常綠植物，盡量兼顧以采摘花果及嫩芽為主的經(jīng)濟(jì)型藤本植物，如金銀花、赤蒼藤、薜荔等。

緩坡部位。水平方向上，根據(jù)坡度大小，在滿足種植需要的條件下，間隔一定距離適當(dāng)留出一定寬度梯地用作灌木林防護(hù)緩沖帶，主要種植藤本植物或豆科類灌木，構(gòu)成“綠色籬笆”［9］。其中，大片的裸巖或亂石堆，采用客土填充種植藤本或常綠灌木，營造綠色景觀斑塊。

洼地或谷地。在落水洞、豎井及天窗周圍建設(shè)喬灌草緩沖區(qū);在排水溝、截水溝的兩側(cè)種植薜荔、銀合歡、扶芳藤、木豆、金銀花等，或者種植根系發(fā)達(dá)的多年生牧草，如桂牧1號(hào)、菊苣、象草、狼尾草等;洼地或谷地嚴(yán)重石漠化地段或經(jīng)常受水淹的低洼部位，種植任豆、銀合歡等豆科速生樹，配套種植牧草(桂牧1號(hào)、菊苣、象草、狼尾草等，下同)或藤本灌木，實(shí)施牧草+樹、藤灌+喬木的立體種植。

3.1.2 植物種類選擇

水土保持林應(yīng)盡量選擇鄉(xiāng)土種類，鄉(xiāng)土種類不能滿足要求時(shí)，可試種外來物種，應(yīng)盡量選擇常綠匍匐藤本植物。植樹種草時(shí)需區(qū)分陰坡和陽坡，在陽坡、半陽坡選擇陽性植物，在陰坡和半陰坡選擇耐陰性植物。優(yōu)先選擇水分利用效率高、根系發(fā)達(dá)的常綠植物和多年生牧草。

3.1.3 技術(shù)措施

①水保林的建設(shè)以不破壞原有植被為前提;②優(yōu)先將表層巖溶泉流域系統(tǒng)劃分成水源林恢復(fù)與保護(hù)區(qū)，重點(diǎn)發(fā)展金銀花、赤蒼藤、薜荔等藤本植物以覆蓋裸露基巖，在此基礎(chǔ)上，種植水分利用效率高、調(diào)蓄功能強(qiáng)的速生喬灌木;③巖溶峰叢洼地地下漏失嚴(yán)重，為避免種植過程中產(chǎn)生新的水土流失，水保林的建設(shè)順序?yàn)槟敛荨俦局参铩唷棠?④水保林建設(shè)初期，種植以采集花、果、嫩芽為主的特色經(jīng)濟(jì)植物，這樣農(nóng)民易接受，也易推廣應(yīng)用;⑤填充客土前，用漿砌塊石堵住缺口和大的裂縫，用粗纖維質(zhì)有機(jī)肥或碎石堵塞小的裂縫;⑥在填充土壤斑塊周圍基巖面上或裸露基巖與土壤結(jié)合部，用小塊石漿砌成小截水溝以截留巖面產(chǎn)流;⑦將客土與有機(jī)肥混合發(fā)酵后填充，其后在土表覆蓋草、秸稈、圈肥以及其他粗纖維類有機(jī)綠肥或薄膜，防止水土流失;⑧在石縫地或土層較薄的土地上營造水土保持林時(shí)，盡量減少動(dòng)土，可采用營養(yǎng)缽育苗整體種入土壤，或采用種子與發(fā)酵后的有機(jī)肥、土壤混合物撒播在土層表面，再輔以適量的草、圈肥等覆蓋。

3.2 水土保持植物籬技術(shù)

3.2.1 薜荔植物籬技術(shù)

薜荔俗稱涼粉果、木饅頭，為?？瞥＞G攀援或匍匐灌木植物，適宜生長在裸露巖石上，繁殖能力強(qiáng)。示范區(qū)耕地經(jīng)過長期的耕種，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民已經(jīng)將部分耕地改成梯地，但地埂為塊石簡單壘成，標(biāo)準(zhǔn)低，防治水土流失效果差，易垮塌，地塊內(nèi)部及地塊之間常被裸巖或亂石堆間隔，選用當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土種薜荔作植物籬可有效提高原有地埂的蓄水保土能力。具體方法:①采用塊石修筑已經(jīng)垮塌或即將垮塌的地埂，并使地埂高出地塊30 cm左右，再在地埂內(nèi)側(cè)或外側(cè)種植單行薜荔，種植間距20～30 cm，形成匍匐于塊石地埂的植物籬笆，2～3年內(nèi)即可將整個(gè)地埂表面覆蓋，覆蓋后的塊石地埂穩(wěn)固，不易垮塌，且可過濾地表沖出的泥沙，具有較好的水土保持功能;②在單塊面積小于1 m2的裸巖周圍，緊靠裸巖間隔20～30 cm種植薜荔，幾年后可覆蓋裸巖，截留降雨和裸巖徑流;③對于單塊面積大于1 m2的裸巖或亂石堆，在裸巖或亂石堆表面的石縫、溶洞、溶孔等填充0.5 kg左右的土壤，并用少量混凝土砌塊石攔住土壤，在填充的土壤中種植1～2棵薜荔，每1 m2的裸巖面種植5～6棵;④沿坡面由下往上間隔10～20 m，沿著等高線方向，采用薜荔或其他常綠藤灌植物籬笆將近等高的地埂薜荔籬笆和裸巖薜荔籬笆相互連接起來，形成地埂薜荔籬+裸巖薜荔籬+地埂薜荔籬、裸巖薜荔籬+裸巖薜荔籬+地埂薜荔籬、裸巖薜荔籬+裸巖薜荔籬等相互連接的復(fù)合型薜荔植物籬。這種植物籬成本低，操作簡單，農(nóng)戶易接受，薜荔果可制作涼粉及藥用，具有較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

3.2.2 裸露石芽植物籬技術(shù)

在中度石漠化以上的石旮旯地或裸巖地塊，在單塊面積小于1 m2的裸巖周圍，緊靠裸巖間隔20～30 cm種植紅背山麻桿;單塊面積大于1 m2的裸巖或亂石堆，除在周圍種植紅背山麻桿外，在裸露石芽表面的石縫、溶洞、溶孔等填充0.5 kg左右的土壤，并用少量混凝土砌塊石攔住土壤，種植紅背山麻桿，每1 m2石芽面種植5～6棵;在裸露石芽或石堆的周圍土塊每間隔60～80 cm，或者在巖石縫、溶洞、溶孔中填客土種植金銀花、赤蒼藤等藤本植物，種植密度為1 m2石芽裸露面積種植2～3棵。部分農(nóng)戶因觀念落后不愿退耕時(shí)，可結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶已有的種植習(xí)慣，先種植1年生藤本經(jīng)濟(jì)作物(如貓豆)，待金銀花、赤蒼藤等產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益后，以典型樣板逐步引導(dǎo)農(nóng)戶改變傳統(tǒng)種植模式。在土壤斑塊中種植貓豆，雨熱同季的夏秋季節(jié)，貓豆藤、枝、葉茂盛，正好可覆蓋裸巖，能起到截流巖面流和改善環(huán)境的作用，加之種植貓豆當(dāng)年就能見到經(jīng)濟(jì)效益，能滿足農(nóng)戶的意愿。

3.2.3 砌墻保土地埂植物籬技術(shù)

在坡度較緩、面積較大的地塊，先按照傳統(tǒng)方式坡改梯、砌墻保土、炸石填土，然后在地埂的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，種植單行金銀花、赤蒼藤等藤本植物，株距80～100 cm;在地埂內(nèi)外側(cè)種植雙行桂牧1號(hào)、象草、狼尾草等牧草。

3.2.4 隔坡式植物籬技術(shù)

在坡度較陡、梯級(jí)較多、采用塊石壘砌的低等級(jí)梯形地，在前述地埂薜荔植物籬的基礎(chǔ)上，沿坡面向下，每隔10～20 m選擇相對狹窄的地塊，沿等高線方向種植牧草、金銀花等植物，形成條帶狀植物籬笆。

3.3 土+石組合微地貌單元水土保持技術(shù)

示范區(qū)石漠化及水土流失嚴(yán)重，土壤不連續(xù)分布，被裸巖間隔，導(dǎo)致整個(gè)峰叢坡面被分割成了許多大大小小的土壤斑塊+裸露巖石組合微地貌單元，每個(gè)地貌單元與地下表層巖溶帶介質(zhì)空間組合成了一個(gè)相對獨(dú)立的微型水文地質(zhì)單元，其水土流失及石漠化的有效防治，主要是針對土壤斑塊+裸露巖石組合微地貌單元水土流失的途徑(如圖1)采取相應(yīng)的水土保持措施。①對于巖面產(chǎn)流沖蝕，主要采取種植常綠藤本植物覆蓋裸巖，截留降雨，或者直接清除裸露石芽，或者沿裸巖周圍近土石結(jié)合部用漿砌塊石建小截流溝攔蓄巖面產(chǎn)流，根據(jù)裸巖匯水面積大小，截流溝可設(shè)計(jì)為內(nèi)徑10～20 cm、溝壁厚5～10 cm;②對于巖土接觸面產(chǎn)流和壤中流流失，主要是采取改良土壤、清除石芽以及改善周圍小氣候環(huán)境，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和防治土壤受水熱驟變;③對于裂隙流流失及干裂流失，主要是改進(jìn)種植結(jié)構(gòu)，盡量種植多年生根系發(fā)達(dá)的植物，少耕或免耕，減少對土壤的擾動(dòng)，減少石旮旯地和土層薄土地的地下漏失，同時(shí)改良土壤、改善周圍小氣候環(huán)境，避免土壤斑塊水分驟變產(chǎn)生干裂;④對于土層相對較厚、土被相對連續(xù)、土斑+裸巖組合單元數(shù)量少的土地，為有效利用土壤資源，采取炸石、砌墻保土、植物籬、立體種植相結(jié)合等方式防治水土流失。

圖1 土+石組合微地貌單元水土流失過程及水土保持示意圖

通過示范區(qū)的對比試驗(yàn)，篩選出了薜荔、赤蒼藤、扶芳藤、山麻桿、牧草、金銀花等適宜巖溶區(qū)土+石組合微地貌單元的水保植物，設(shè)計(jì)了牧草+金銀花、牧草+火龍果、牧草籬、扶芳藤+果、山麻桿+果等微地貌單元生態(tài)土地優(yōu)化利用模式，取得了較好的蓄水保土效果，可向整個(gè)西南巖溶石山區(qū)推廣應(yīng)用。

3.4 坡面植物梯化種植技術(shù)

示范區(qū)水土流失過程特殊、復(fù)雜，常規(guī)坡改梯和砌墻保土等工程措施在峰叢坡面已經(jīng)不適宜，甚至可能導(dǎo)致新的水土流失。因此，我們依據(jù)果化示范區(qū)峰叢坡面的水土流失特征，研發(fā)了峰叢坡面植物梯化種植技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)水土資源的有效保護(hù)和可持續(xù)利用。

3.4.1 坡面牧草+金銀花梯化種植技術(shù)

示范區(qū)坡面土壤分布不連續(xù)，常被裸露石芽間隔。為充分合理利用土壤斑塊中的水土資源，減少巖石裸露，改善植被+土壤+巖石組合的生態(tài)環(huán)境，可采用牧草+金銀花組合的坡面梯化種植模式(圖2):金銀花靠土壤斑塊的外側(cè)單行種植，內(nèi)側(cè)種植牧草。利用金銀花發(fā)達(dá)的根系攔水固土和半常綠的匍匐藤覆蓋土壤斑塊外側(cè)裸露巖石，改善巖面小氣候環(huán)境，減少巖面徑流對巖面土壤顆粒和土壤斑塊的沖蝕，促進(jìn)巖面地衣、藻類、苔蘚、蕨類等植物群落的發(fā)育，種植3年以上的金銀花就可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。土壤斑塊內(nèi)側(cè)種植牧草，一方面可以起到蓄水保土、改良土壤的作用;另一方面，通過牧草+畜+沼氣+沼肥循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用模式，當(dāng)年就可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，能彌補(bǔ)金銀花短期不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的缺憾，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的互補(bǔ)和整體效益的逐步提高，農(nóng)民易接受，易在整個(gè)巖溶區(qū)推廣。

3.4.2 坡面牧草+火龍果梯化種植技術(shù)

火龍果在果化示范區(qū)種植取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且火龍果耐旱、耐瘠薄，種植技術(shù)簡單，農(nóng)民易掌握，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植意愿強(qiáng)。但是在石漠化嚴(yán)重的石縫地上種植，常因夏季中午裸巖升溫過高而影響火龍果產(chǎn)量。為了獲得好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益，在中度石漠化及以下的坡面上，設(shè)計(jì)火龍果+牧草組合種植模式(圖3)，火龍果單行種植在土壤斑塊內(nèi)側(cè)，外側(cè)種植牧草，如桂牧1號(hào)、菊苣等。

圖2 巖溶坡面金銀花與牧草梯化種植技術(shù)

圖3 巖溶坡面火龍果與牧草梯化種植技術(shù)

利用內(nèi)側(cè)裸巖作為火龍果攀巖的支撐，3年后火龍果可掛果，此時(shí)火龍果的枝條剛好對內(nèi)側(cè)裸巖起到較好的遮蔭覆蓋和截留降雨作用，外側(cè)的多年生牧草不僅當(dāng)年可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有較好的蓄水保土作用，與火龍果一起改善周圍的小氣候環(huán)境，緩解周圍裸巖溫濕度驟變，促進(jìn)巖面地衣、藻類、苔蘚、蕨類等植物群落的發(fā)育，增強(qiáng)表層巖溶帶調(diào)蓄水資源的能力［10］，同時(shí)實(shí)現(xiàn)火龍果的高產(chǎn)，從而獲得較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益。

3.5 洼地水土保持技術(shù)

洼地是峰叢洼地最好的土地，但由于巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，土被通常也被裸露石芽分割，厚薄分布極不均勻，地塊坑洼不平，而且面積有限，長期耕種玉米，經(jīng)濟(jì)效益不高，易使土壤肥力低下，導(dǎo)致水土流失。為了充分合理利用洼地僅有的土壤資源，必須采取適宜的水土保持工程和生物措施。為此，在果化示范區(qū)研發(fā)了洼地整地種植火龍果技術(shù)［6］(圖4)，該項(xiàng)技術(shù)的核心主要包括:平整洼地地塊;清除地塊內(nèi)零碎的裸露石芽;充分利用裸石資源，漿砌成柱，用作火龍果的攀巖體或地埂;對于相對低洼的地塊或者因清除石芽而導(dǎo)致的石坑，采用客土回填;改良土壤;火龍果與牧草、火龍果與蔬菜(或者花生)等立體種植。在洼地四周建截水溝或者營造灌草防護(hù)帶，同時(shí)以生態(tài)原則設(shè)計(jì)漿砌石草埂、漿砌石灌木埂、排水溝及灌草防護(hù)帶，將水土資源保留在原地，減少向洼地中落水洞的輸移，從而有效保持水土。

圖4 洼地整地火龍果立體種植模式

4 應(yīng)用效果

2002 年以來，在“十五”國家科技攻關(guān)課題“巖溶峰叢洼地生態(tài)重建技術(shù)與示范”、“十一五”國家科技支撐計(jì)劃課題“喀斯特峰叢山地脆弱生態(tài)系統(tǒng)重建技術(shù)研究”等相關(guān)項(xiàng)目的資助下，通過以上一系列水土保持生物與工程技術(shù)的實(shí)施，經(jīng)過近8年的治理示范，至2010年，果化示范區(qū)的生態(tài)環(huán)境顯著改善，資源利用率和生產(chǎn)率得到提高，植被覆蓋率由原來的不足10%提高到70%以上，土壤侵蝕模數(shù)下降了50%，水土流失綜合治理程度達(dá)到了85%以上，石漠化得到了遏制。土地單位面積產(chǎn)值提高了10～20倍，節(jié)約水肥50%，年人均收入提高了20%?；瘕埞麍@直接經(jīng)濟(jì)效益可以達(dá)到7.5萬～10.5萬元/hm2，典型示范戶火龍果與蔬菜(或花生)等立體種植第4年年產(chǎn)值可達(dá)到16.5萬元/hm2。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件全面改善，水土資源得到了合理高效的利用，土地利用結(jié)構(gòu)以多種形式的農(nóng)林復(fù)合種植模式為主，形成了以火龍果為龍頭的附加藥材、種草養(yǎng)殖等生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，農(nóng)民逐步擺脫貧困，有的還走上了致富之路。示范區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)向周邊縣輻射推廣，成為我國西南巖溶區(qū)生態(tài)恢復(fù)、水土保持、土地整理等生態(tài)建設(shè)的典型樣板。

5 討論與結(jié)論

(1)巖溶峰叢洼地水土流失主要受控于表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地表巖溶形態(tài)發(fā)育特征、基巖裸露率、巖石+土壤斑塊組合特征、降雨以及人為活動(dòng)干擾，水土流失過程特殊、復(fù)雜，以地下漏失為主，非巖溶區(qū)原有的各項(xiàng)水土保持技術(shù)措施的許多環(huán)節(jié)已經(jīng)不適宜，甚至?xí)斐尚碌乃亮魇А?/p>

(2)巖溶峰叢洼地水土流失的特殊性，決定了治理措施必須針對不同地貌部位水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖+土組合特征以及水土流失的主要途徑和特點(diǎn)，采取針對性的生物與工程技術(shù)，截?cái)嗟乇?、地下流失的主要途徑，過濾泥沙，發(fā)展水土保持水源林，改良土壤，以提高其調(diào)蓄水資源和保持水土的能力。

(3)巖溶峰叢洼地水土保持必須結(jié)合石漠化綜合防治，以水土資源的有效保護(hù)和充分合理利用為原則，以生物措施為主，輔以相應(yīng)的、小型分散的工程措施，兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益，因地制宜地開展試驗(yàn)與示范。根據(jù)不同土地類型情況，依據(jù)充分合理利用水、土、石資源以及改善生態(tài)環(huán)境的原則進(jìn)行，主要有水源林、植物籬、截流溝、坡改梯、炸石、砌墻保土、客土整地等措施。

(4)通過試驗(yàn)與示范，研發(fā)了巖溶峰叢洼地適宜的水土保持技術(shù)體系，包括:峰叢洼地不同地貌部位的水土保持林建設(shè)技術(shù)、薜荔植物籬技術(shù)、裸露石芽植物籬技術(shù)、砌墻保土地埂植物籬技術(shù)、隔坡式植物籬技術(shù)、土+石組合微地貌單元水土保持技術(shù)、坡面植物梯化技術(shù)、洼地整地種植火龍果技術(shù)等。

(5)巖溶峰叢洼地水土保持技術(shù)在果化生態(tài)重建示范區(qū)的應(yīng)用，取得了較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，為我國西南巖溶區(qū)石漠化及水土流失的綜合防治提供了科技支撐和典型樣板。

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