湖南湘西州石漠化現(xiàn)狀及水土保持措施

蔣雅薇，劉恩林，楊麗麗，蔣治浩，蘇 筱，王 帆

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院，410004，長(zhǎng)沙；2.國(guó)家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，410014，長(zhǎng)沙)

湖南湘西州石漠化現(xiàn)狀及水土保持措施

蔣雅薇1，劉恩林2，楊麗麗1，蔣治浩1，蘇 筱1，王 帆1

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院，410004，長(zhǎng)沙；2.國(guó)家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，410014，長(zhǎng)沙)

利用3S技術(shù)處理遙感圖像，分析了湘西自治州石漠化的現(xiàn)狀和分布。結(jié)果表明，湘西州各縣市石漠化面積比重表現(xiàn)為： 鳳凰縣(53.41%)>花垣縣(45.35%)>吉首市(44.91%)>永順縣(39.52%)>保靖縣(39.45%)>龍山縣(29.89%)>瀘溪縣(25.96%)>古丈縣(24.57%)；并針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了采用生物措施和工程措施相結(jié)合的水土保持措施，因地制宜，逐步改善湘西州石漠化現(xiàn)狀。

石漠化；水土保持；綜合治理；湘西州

石漠化是指在熱帶、亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)氣候條件和喀斯特極其發(fā)育的自然背景下，受人為活動(dòng)的干擾和破壞，地表植被遭受破壞，造成土壤侵蝕嚴(yán)重、基巖大面積裸露、地表呈現(xiàn)荒漠化的土地退化現(xiàn)象[1-4]。石漠化地區(qū)土地石灰?guī)r裸露程度高、植被稀少、土層薄、肥力差、土地綜合利用能力差，生態(tài)環(huán)境脆弱，嚴(yán)重制約了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前，湖南石漠化嚴(yán)重程度在西南8省區(qū)市中排第四位，成為湖南省最為嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題之一[4-5]，其中以湘西自治州的石漠化問(wèn)題最為嚴(yán)重，對(duì)湘西州石漠化現(xiàn)狀進(jìn)行分析，開(kāi)展水土保持與生態(tài)修復(fù)，對(duì)改善石漠化地區(qū)的生態(tài)現(xiàn)狀、實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 區(qū)域概況

湘西自治州位于湖南省西北部，地理位置為109°10′—110°22.5′E、27°44.5′—29°38′N，包括吉首市、瀘溪縣、鳳凰縣、花垣縣、保靖縣、古丈縣、永順縣、龍山縣8縣(市)。屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候區(qū)，四季分明，夏季降水充沛，氣候溫暖濕潤(rùn)，冬季降水較少，氣候較寒冷；具有以山原山地為主，兼有丘陵和小平原，向北西突出的弧形山區(qū)地貌的特征，山地面積約占全州土地面積的70%，平均海拔800～1200 m，西南石灰?guī)r分布極廣，巖溶發(fā)育充分，多溶洞、伏流；土壤以黃壤和黃紅壤為主；森林植被類型多樣，資源豐富，但原生植被多遭破壞，現(xiàn)多以次生植被和人工植被為主。

2 石漠化分布現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

2.1 石漠化分布現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)家林業(yè)局《巖溶地區(qū)石漠化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》，依據(jù)基巖裸露程度、裸巖結(jié)構(gòu)、植被結(jié)構(gòu)和覆蓋率，將石漠化劃分為無(wú)明顯石漠化、潛在石漠化、輕度石漠化、中度石漠化、重度石漠化和極重度石漠化6級(jí)[6]。具體劃分內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 石漠化程度劃分表石漠化程度分級(jí)基巖裸露率/%裸巖結(jié)構(gòu)植被結(jié)構(gòu)植被土被覆蓋率/%無(wú)明顯石漠化<20喬灌草≥70潛在石漠化20～<30點(diǎn)狀喬灌草50～<70輕度石漠化30～<50點(diǎn)狀+線狀喬草+灌木35～<50中度石漠化50～<70線狀+點(diǎn)狀疏草+疏灌20～<35重度石漠化70～<90面狀疏草10～<20極重度石漠化≥90面狀稀少<10

湖南湘西自治州土地面積 15462.27 km2，涉及8個(gè)縣市，2016年7—10月，利用3S技術(shù)對(duì)湘西州的遙感圖像進(jìn)行了處理，按照表1 的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將石漠化程度分為了潛在石漠化、輕度石漠化、中度石漠化、重度石漠化和極重度石漠化五種類型，研究結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 可知，湘西州石漠化總面積5768.77 km2，其中潛在石漠化面積為3337.83 km2、輕度石漠化面積1129.54 km2、中度石漠化面積1004.42 km2、重度石漠化面積267.15 km2、極重度石漠化面積29.83 km2潛在石漠面積最大，說(shuō)明石漠化治理形勢(shì)嚴(yán)峻；石漠化面積分布表現(xiàn)為：永順縣>鳳凰縣>龍山縣>保靖縣>花垣縣>吉首市>瀘溪縣>古丈縣；所占比重表現(xiàn)為：鳳凰縣>花垣縣>吉首市>永順縣>保靖縣>龍山縣>瀘溪縣>古丈縣，石漠化以

表2 湘西自治州石漠化面積一覽表縣市名有林地面積[7]/km2面積/km2潛在輕度漠中度重度極重度合計(jì)石漠化比重/%吉首市530 73280 68169 126 160 90476 8444 91瀘溪縣700 20147 29136 56113 438 670 46406 4125 96鳳凰縣745 13672 19109 56123 3221 368 79935 2253 41花垣縣536 33178 38136 52144 6729 7913 45502 8145 35保靖縣1052 80449 62130 7976 3132 662 28691 6639 45古丈縣851 13145 15108 6562 100 23316 1324 57永順縣2516 13826 89233 12308 31133 163 831505 3139 52龍山縣1926 07637 63105 24150 1240 381 02934 3929 89合計(jì)8858 533337 831129 541004 42267 1529 835768 7737 31

鳳凰縣和花垣縣表現(xiàn)最為嚴(yán)重，吉首市次之，瀘溪縣和古丈縣表現(xiàn)最為輕微。

相較于2008年曹進(jìn)[8]利用3S技術(shù)對(duì)湖南湘西石漠化面積的研究結(jié)果，吉首市近幾年的石漠化程度明顯加大，可能是由于吉首市地處沅江上游，巖溶面積大、市域生態(tài)環(huán)境較脆弱造成的。

從2012年開(kāi)始，瀘溪縣被納入全省石漠化綜合治理重點(diǎn)縣，對(duì)石漠化嚴(yán)重的灌木林、疏林地和人工更新難度較大的區(qū)域?qū)嵭蟹馍接诌M(jìn)行強(qiáng)封嚴(yán)管，減少人為干擾；對(duì)宜林荒山、荒地采取人工造林或補(bǔ)種補(bǔ)植，選用適宜在石漠化地區(qū)生長(zhǎng)的柏木、馬尾松、欒樹(shù)、麻櫟等樹(shù)種進(jìn)行造林，恢復(fù)植被，遏制水土流失和石漠化擴(kuò)展[9]。

鳳凰縣地處湖南省西部邊陲，作為國(guó)家歷史文化名城、中國(guó)旅游強(qiáng)縣，多年來(lái)，由于未能科學(xué)利用和保護(hù)，毀草墾荒、超載放牧等現(xiàn)象日益嚴(yán)重，以致天然植被遭受不同程度的破壞，加劇了水土流失和石漠化的速度[10]，導(dǎo)致其石漠化程度最為嚴(yán)重。

花垣縣地勢(shì)東南低、西北高，石灰?guī)r分布較廣，中部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，礦業(yè)發(fā)達(dá)，享有“東方錳都”的美譽(yù)[11]，近年來(lái)，在采礦和加工利用的過(guò)程中，礦山的植被及自然景觀受到極大破壞，長(zhǎng)期無(wú)人治理，導(dǎo)致水土流失和石漠化的加劇。

保靖縣境內(nèi)群山起伏，嶺谷相間，山、崗、丘、平交錯(cuò)分布，東南和西北高、中間低、起伏大。山區(qū)坡度大，降雨充沛導(dǎo)致水土流失較為嚴(yán)重。

古丈縣位于湘西自治州中部，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，有林地面積851.13 km2，占古丈縣土地面積的66.16%，森林覆蓋率則達(dá)到了79.81%[7]。

永順縣位于湘西自治州北部，是國(guó)家扶貧開(kāi)發(fā)工作重點(diǎn)縣，被納入國(guó)家西部開(kāi)發(fā)范圍，2011年被列入石漠化綜合治理重點(diǎn)縣。永順縣具有巖溶地貌發(fā)育最典型的山地，山高坡陡，河谷深切，山坡上有大量的坡耕地，地表水徑流大，水土流失嚴(yán)重[12]。

龍山縣位于湘西北邊陲，森林植被豐富，但是現(xiàn)階段由于過(guò)多受人為活動(dòng)的影響，森林植被遭到破壞，土壤侵蝕嚴(yán)重。

2.2 存在的問(wèn)題分析

湘西自治州石漠化具有巖溶地貌典型、分布范圍廣、石漠化程度重、危害大、生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱等特點(diǎn)。

2.2.1 自然因素

研究區(qū)石灰?guī)r分布極廣，巖溶發(fā)育充分，因石灰?guī)r成土條件和蓄水能力差，在高溫多雨的條件下，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，為石漠化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；而上世紀(jì)不斷增多的人口與耕地資源、生活能源之間的矛盾，導(dǎo)致森林植被不斷遭受破壞，造成嚴(yán)重的水土流失，石漠化趨勢(shì)日益明顯。

2.2.2 人為因素

鳳凰縣等地因旅游業(yè)發(fā)達(dá)，每年有大量游客觀光游覽，大量的人為活動(dòng)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境脆弱，加劇了當(dāng)?shù)厥M(jìn)程；花垣縣因礦產(chǎn)資源豐富，出于經(jīng)濟(jì)效益的目的進(jìn)行開(kāi)礦，開(kāi)采挖掘、加工碎石和廢棄礦渣等的堆放，導(dǎo)致自然植被景觀遭到破壞、環(huán)境污染嚴(yán)重、水土流失嚴(yán)重，形成新的石漠化。

由于人類長(zhǎng)期不合理經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的干擾和破壞，造成巖石裸露，森林植被減少，森林覆蓋率下降，調(diào)節(jié)緩沖地表徑流的能力降低，土地承載力下降，調(diào)蓄地表水和地下水能力降低，水土流失加劇和洪澇災(zāi)害頻繁，生態(tài)系統(tǒng)脆弱并呈逆向演變趨勢(shì)。因土壤退化，地下水位下降，導(dǎo)致土地生產(chǎn)力降低，糧食減產(chǎn)，從而使群眾生產(chǎn)生活條件不斷惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，周而復(fù)始，形成惡性循環(huán)，加大了石漠化治理難度。而目前石漠化治理范圍廣，治理難度偏大，治理科技含量偏低，監(jiān)測(cè)體系尚未健全加上因立地條件的不一致，導(dǎo)致的石漠化治理技術(shù)推廣困難，以及當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)石漠化防治工作的意義和作用認(rèn)識(shí)不足，石漠化治理存在一定阻力。

3 湘西石漠化水土保持措施

根據(jù)治理區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，以生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理為基礎(chǔ)，在有效保護(hù)生物多樣性的前提下，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一，生物措施和工程措施相結(jié)合，開(kāi)展山、水、田、林、路綜合治理，促進(jìn)石漠化地區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

3.1 營(yíng)造林措施

3.1.1 石漠化治理的林種、樹(shù)種選擇

造林樹(shù)種的選擇的是否得當(dāng)，關(guān)系到石漠化治理的成敗。樹(shù)種選擇不當(dāng)，種植后成活率低，林地潛力不能充分發(fā)揮，達(dá)不到預(yù)期的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，不僅浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力，還耽誤了治理石漠化的時(shí)機(jī)。因此，石漠化治理中樹(shù)種選擇應(yīng)因地制宜、適地適樹(shù)，在掌握植物地帶性分布規(guī)律的基礎(chǔ)上以選擇當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹(shù)種為主，同時(shí)引進(jìn)優(yōu)良的樹(shù)種及草種。根據(jù)湘西自治州的石漠化現(xiàn)狀及實(shí)際情況，在石漠化區(qū)恢復(fù)植被、造林種草的同時(shí)考慮增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入，帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在土層瘠薄、坡度較大、有嚴(yán)重水土流失、立地條件不好的地段建議營(yíng)造生態(tài)公益林，以保護(hù)生態(tài)為優(yōu)先，宜選擇適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土速生樹(shù)種，如榿木、楓香、柏木、楸樹(shù)、刺槐、麻櫟、欒樹(shù)、梓樹(shù)等；在地勢(shì)較為平緩、土層較厚、立地條件較好的地段建議營(yíng)造生態(tài)經(jīng)濟(jì)林，保護(hù)生態(tài)的同時(shí)可提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，宜選擇適應(yīng)性強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，如：杜仲、板栗、黃柏、香椿、烏桕、油茶、油桐、花椒、麻瘋樹(shù)、金銀花等。

3.1.2 封山育林

封山育林是石漠化區(qū)治理的常用技術(shù)手段，它具有成本低、操作性強(qiáng)、應(yīng)用面廣、收效快等特點(diǎn)，也是石漠化區(qū)促進(jìn)植物天然更新最有效的措施。根據(jù)湘西州的實(shí)際情況，在立地條件差、森林覆蓋率低、不易于實(shí)施人工補(bǔ)植造林的地段采取封山育林措施，以期通過(guò)封育措施增加植被覆蓋度，避免形成新的石漠化。根據(jù)現(xiàn)有林分的喬木、灌木、草本分布的基本狀況，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，采用合理的封育類型，如喬木型、喬灌型、灌木型、灌草型。在水土流失嚴(yán)重、地理位置較為偏僻、邊遠(yuǎn)的地區(qū)實(shí)行全封措施，封育年限8 a；在有一定的森林覆蓋度、石漠化引起的水土流失不很劇烈的地區(qū)實(shí)行半封或者輪封措施，封育年限6 a；在立地條件相對(duì)較好的地段，采取人工促進(jìn)天然更新措施，可采用人工補(bǔ)植補(bǔ)播等方式，適當(dāng)補(bǔ)植補(bǔ)播適宜樹(shù)種或闊葉樹(shù)，促進(jìn)植被恢復(fù)，達(dá)到防止水土流失和綠化的目的。

3.1.3 人工造林

因石漠化區(qū)石頭裸露多、土層淺薄、難于耕作、土壤肥力低、人工造林難度大、土壤呈堿性，造林后的植被難于存活等特點(diǎn)，因此，石漠化區(qū)造林應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采用當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)較快的鄉(xiāng)土樹(shù)種，適當(dāng)選擇引種實(shí)驗(yàn)成功的外來(lái)速生樹(shù)種，在保護(hù)好現(xiàn)有植被的基礎(chǔ)上，采用局部整地、見(jiàn)縫插針的方式，可適當(dāng)密植，防治造成新的水土流失。在巖石裸露程度較大的無(wú)林地、荒山荒地營(yíng)造混交林，在石漠化程度較輕的山地中下部發(fā)展經(jīng)果林。為了提高苗木的成活率，應(yīng)采用先進(jìn)的育苗技術(shù)，盡量使用壯苗造林，造林前對(duì)苗木進(jìn)行去梢、截干、修根等處理，也可以用生根粉浸根來(lái)提高根系活力，促進(jìn)根系發(fā)育。造林后增加地表覆蓋物，如覆蓋枯落物層、加地膜來(lái)降低土層表面水分蒸發(fā)，或者用抗旱劑、保水劑進(jìn)行處理，提高苗木保水能力，同時(shí)加強(qiáng)后期管護(hù)，及時(shí)進(jìn)行中幼林撫育，以發(fā)揮良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 工程措施

水土保持工程措施是通過(guò)人為快速改變地形條件，達(dá)到減少土壤侵蝕，防止水土流失的目的，也是石漠化區(qū)綜合治理措施的重要組成部分。湘西州坡耕地較多，可根據(jù)當(dāng)?shù)厥F(xiàn)狀、坡度大小、地形變化情況，在石漠化等級(jí)較低、坡度較為平緩、土層較厚的區(qū)域?qū)嵤捌赂奶荨惫こ?，采取梯田和地埂相結(jié)合的方法防止地表徑流的產(chǎn)生，同時(shí)配套建設(shè)截(排)水溝、蓄水池等來(lái)保障灌溉，在坡面上輔助魚(yú)鱗坑等措施，減少水土流失；在坡度較大、有明顯滑坡的山體上部開(kāi)挖撇洪溝；在石漠化等級(jí)較高、水土流失嚴(yán)重的地段修筑攔沙壩、擋土墻及蓄沙池；在易于植樹(shù)種草的淺溝侵蝕地區(qū)，修筑溝頭埂、布設(shè)柳堤等。同時(shí)在農(nóng)村內(nèi)建設(shè)蓄水池、水窖等小型水土保持工程，以滿足農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活需要。

4 結(jié)語(yǔ)

石漠化的治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，因石漠化治理工程涉及面廣，工作難度大，技術(shù)要求高，治理措施應(yīng)以保護(hù)現(xiàn)有植被為主，采用生物措施和工程措施相結(jié)合的方式，因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，通過(guò)生態(tài)修復(fù)、封山育林、人工補(bǔ)植造林、水土流失綜合治理、營(yíng)建小型水土保持工程等措施，逐步改善湘西石漠化的現(xiàn)狀。

[1] Wang SJ，Liu QM，Zhang DF． Karst Rocky Desertification in Southwestern China: Geomorphology，Landuse，Impact and Rehabilitation[J].Land Degradation & Development，2004，15(2)：115-121.

[2] 李陽(yáng)兵，王世杰，容麗．關(guān)于喀斯特石漠和石漠化概念的討論[J].中國(guó)沙漠，2004， 24( 6) ：689-695．

[3]蔣忠誠(chéng)，李先琨，覃小群，等．論巖溶峰叢洼地石漠化的綜合治理技術(shù)——以廣西平果果化示范區(qū)為例[J].中國(guó)巖溶，2008，27( 1)：50-55．

[4] 尹黎明，袁志忠，周耀渝. 湖南省巖溶地區(qū)土地石漠化現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J]. 中國(guó)水土保持，2012(5):10-12.

[5] 田秀玲，倪健. 西南喀斯特山區(qū)石漠化治理的原則、途徑與問(wèn)題[J].干旱區(qū)地理，2010，33(4)：532-539.

[6] 宋維峰. 我國(guó)石漠化現(xiàn)狀及其防治綜述[J].中國(guó)水土保持科學(xué)，2007，5(5):102-106.

[7] 湖南省森林資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心. 湖南省2015年度森林資源統(tǒng)計(jì)年報(bào)[M]，2015.

[8] 曹進(jìn). 基于3S的湖南湘西石漠化景觀格局研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2008.

[9] 譚子幼，李興水，黃始勇. 瀘溪縣石漠化現(xiàn)狀及治理對(duì)策探討[J]. 綠色科技，2013(3):179-180.

[10] 張梅英. 鳳凰縣草地石漠化現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 草業(yè)與畜牧，2010(7):30-30.

[11] 龍帥. 花垣縣縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境評(píng)價(jià)研究[D].吉首：吉首大學(xué)，2015.

[12] 杜昌軍. 永順縣石漠化綜合治理措施的探討[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2013(11):83-83.

StudyontheSituationofRockyDesertificationinXiangxiandItsSoilandWaterConservationMeasures

JIANG Yawei1，LIU Enlin2，YANG Lili1，JIANG Zhihao1，SU Xiao1，WANG Fan1

(1. College of Forestry，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，Hunan，China；2.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration，Changsha 410014，Hunan，China)

The remote sensing images of Xiangxi prefecture were processed by 3S technology, and the distribution of rocky desertification in Xiangxi autonomous prefecture was analyzed. The results showed that: proportion of rocky desertification area in Xiangxi showed as: Fenghuang county(53.41%)>Huayuan county(45.35%)>Jishou city(44.91%)>Yongshun county(39.52%)>Baojing county(39.45%)>Longshan county(29.89%)>Luxi county(25.96%)>Guzhang county(24.57%). The problems of rocky desertification in Xiangxi were analyzed and the measures of soil and water conservation combine with the biological and engineering measures were put forward to improve the situation of rocky desertification in Xiangxi.

rocky desertification； soil and water conservation；comprehensive treatment；Xiangxi

2016-12-06

2015年地方高校國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目——湖南湘西石漠化區(qū)現(xiàn)狀及水土保持措施研究(201510538012)。

蔣雅薇(1996-)，女，云南昆明人，大學(xué)本科在讀。主要研究方向: 林業(yè)遙感、水土保持與荒漠化防治。

楊麗麗，講師。主要研究方向: 水土保持與荒漠化防治、森林生態(tài)。

X 171.4

B

1003-6075(2016)04-0049-04

10.16166/j.cnki.cn43-1095.2016.04.010