中國喀斯特：保護區(qū)拯救下來的石山奇觀

冉景丞

巖石可溶的高原

在前南斯拉夫西北部伊斯的里亞半島的石灰?guī)r高原上，怪石嶙峋，土壤稀少，稀疏的植被艱難地扎根在巖石縫隙間，堅強地活著，雖然談不上郁郁蔥蔥，但也讓人感受到了生機盎然。沒有人知道為什么是這樣的景象，只能將之歸結(jié)為上天的旨意，神居住的地方。因為滿眼望去都是巖石，當(dāng)?shù)厝司桶堰@片高原稱為“石頭”，即kras。

19世紀(jì)末，前南斯拉夫?qū)W者司威依奇（J.Cvijic）首先對這片高原的形成機理進行了研究，發(fā)現(xiàn)了巖石可溶的現(xiàn)象，并且找到了一些發(fā)生規(guī)律。他借用了德語“karst”一詞作為石灰?guī)r地區(qū)溶蝕過程和產(chǎn)物的名稱，得到全世界學(xué)者的普遍認(rèn)可。從此，“喀斯特”一詞正式成為科學(xué)專業(yè)術(shù)語，特指水對可溶性巖石（碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖等）進行以化學(xué)溶蝕作用為主（并包括水的機械侵蝕和崩塌作用以及物質(zhì)的攜出，轉(zhuǎn)移和再沉積）的綜合地質(zhì)作用及其產(chǎn)生現(xiàn)象的統(tǒng)稱。這讓分布面積約占世界陸地總面積15%的地區(qū)有了統(tǒng)一的稱謂——喀斯特。雖然這些地區(qū)包含了以石灰?guī)r、白云巖為主的碳酸鹽類巖石，也有石膏等硫酸鹽類巖石，還有一些鹵化物巖，但以石灰?guī)r為最多，而石灰?guī)r是最能制造神奇景觀的巖石，奠定了石灰?guī)r地區(qū)的美麗。

世界上發(fā)育最好的喀斯特地貌

中國是世界上碳酸鹽類巖石分布面積最廣的國家之一，據(jù)中國科學(xué)院地質(zhì)研究所巖溶研究組1979年的調(diào)查顯示，中國碳酸鹽類巖石出露面積達125萬平方公里，約占國土總面積的13%。以云南、貴州、廣西為主體，包括重慶、四川、湖南、湖北、廣東部分地區(qū)的中國南方喀斯特區(qū)，總面積達50萬平方公里，是世界上濕潤-半濕潤、熱帶-亞熱帶平原、丘陵、山地、高原喀斯特地貌系列發(fā)育最好的地區(qū)。今天的“中國南方喀斯特”世界自然遺產(chǎn)地就由廣西桂林、廣西木論、貴州荔波、貴州施秉、重慶武隆、云南石林共同組成，也說明了西南地區(qū)喀斯特形態(tài)的多樣性與完整性。由于巖石的可溶性決定了喀斯特地區(qū)地表水寶貴、地下水豐富的特征。巖石在風(fēng)化作用下形成的殘留物少，決定了自然成土緩慢，要形成1厘米厚的土壤需要2000年-10000年，土壤缺乏，地表破碎。土壤雖肥力較高，但總體貯量嚴(yán)重不足，喀斯特地區(qū)的產(chǎn)出率低下，單位承載力低。但正是由于喀斯特地區(qū)強烈的喀斯特作用，地表形態(tài)多樣，地下洞穴豐富，形成許多著名的自然景觀，如桂林山水、黃果樹大瀑布、貴州織金洞、湖南張家界、云南石林、九寨黃龍、武隆地縫、樂業(yè)天坑等，都是以觀看喀斯特自然景觀為主的風(fēng)景區(qū)。從最初的夷平面到后期的峰林喀斯特，從喀斯特臺地到深切的峽谷，可謂一步一景，一山一格。20世紀(jì)初，英國人類學(xué)家塞繆爾·柏格里（Samuel Pollarb）在他的日記中寫到“……數(shù)百座山峰，真像一些巨大城池的城垛。這幅景色感人至深，就連當(dāng)?shù)厝艘舱驹谀抢镉^看并驚訝不已。如此壯麗的場景，必然是自然之神的構(gòu)思?！泵鑼懙木褪强λ固胤鍏簿坝^。

雨水淋溶讓地面的石灰?guī)r展露刀鋒，讓白云巖變得坑坑洞洞。埋在地下的巖石更是被地下水溶出條條縫隙和一個個洞廳。這樣一來，不僅地表破碎，地下也破碎化，形成了雙層空隙結(jié)構(gòu)。廣泛發(fā)育的地表、地下不均一的雙重空隙結(jié)構(gòu)，是產(chǎn)生一切巖溶環(huán)境問題如地面塌陷、水源漏失等的根源，同時也是形成各種巖溶資源的基礎(chǔ)。嚴(yán)重的漏水漏肥現(xiàn)象，使得喀斯特環(huán)境的土壤“先天不足”，保水、保肥性差。加之喀斯特環(huán)境中土壤與母質(zhì)、母巖層間往往是一個比較光滑的石灰?guī)r層面，土壤表層物質(zhì)淋失后，較薄的土層與母質(zhì)母巖層之間沒有一個緊密的接觸面，地表水下滲以后，即很快在這一接觸面上產(chǎn)生側(cè)向徑流，使得土層更加松散，最后很快整個土體被地表徑流所侵蝕。這種結(jié)構(gòu)決定了雨水、地表水、地下水這“三水”轉(zhuǎn)換明顯，致使喀斯特植被具有旱生性、巖生性和喜鈣性的特點。

盡管條件艱難，還是有許多動植物適應(yīng)了喀斯特環(huán)境，在沒有遭受人為破壞之前，喀斯特地區(qū)植被茂盛，自然資源豐富，孕育著千千萬萬的生靈。今天的黑葉猴還是緊緊依仗喀斯特河谷作為自己的棲息地，已知上千種洞穴生物只在喀斯特洞穴里生存，我們今天認(rèn)知的中草藥中也有許多是只生長在喀斯特山區(qū)。早期人類也是依賴喀斯特洞穴躲避風(fēng)霜雪雨、猛獸長蟲，才得以發(fā)展，創(chuàng)造了燦爛文明。只要喀斯特森林尚在，同樣是嶙峋的巖石，由于有了森林的作用，在喀斯特森林生態(tài)環(huán)境下，已不再是惡劣的景象。大量的森林凋落物腐爛以后，形成泥炭土，附著在巖石表面，堵塞可溶性巖石的導(dǎo)管和裂隙，減緩了水分的直接下滲速度。茂密的植物根系對巖石機械破壞作用強烈，根系分泌的大量有機酸，有利于地表巖石裂隙發(fā)育，裂隙及枯枝落葉孔隙表現(xiàn)有極高的持水、保水能力，一般大氣降水通過樹冠截流、地表物質(zhì)持水后，較少形成地表徑流，保證了森林中的濕度，滯留了大氣降水，調(diào)節(jié)森林小氣候，形成獨特的森林滯留泉。林冠的降勢作用減少了雨水對地面的直接沖刷和水土流失。因此，在森林環(huán)境下有豐富的地表水源，森林沼澤隨處可見，小環(huán)境、小氣候多樣，生境的多樣性決定了物種的多樣性，所以喀斯特環(huán)境雖然脆弱，但生物多樣性豐富，生態(tài)價值巨大。

附著在巖石表面的地衣、苔蘚，對巖石有原始的鉆孔作用，讓巖溶過程多了一種生物的因素。苔蘚將微少的巖石溶蝕殘留物與自己的枯枝殘體包裹起來，藏在植物體下面，開始了土壤的原始積累，蕨類植物、草本植物開始利用那些土壤實現(xiàn)自己的生根發(fā)芽，讓巖石表面熱鬧起來。后來，木本植物也參與進來，慢慢地建立起一個健康強大的喀斯特生態(tài)王國。植物發(fā)達的根系對固著土壤具有重要作用，森林樹冠對暴雨、大雨具有很好的降勢作用，減少雨水對地表的沖擊。森林枯枝落葉形成的泥炭土和腐殖土以及森林中的黑鈣土，具有很強的蓄水能力，多種因素的綜合作用使喀斯特森林土壤免受流水的侵蝕。降雨后，林冠截流雨水，起到降勢作用，森林穿透水和樹干徑流水緩慢到達地面，被土壤層吸收，有利于雨水中的營養(yǎng)成分的貯存，雨水緩慢滲入可溶巖中，成為巖溶含水介質(zhì)的補給水源，再通過森林滯留泉、裂隙水等形式逐漸匯出地面。這一切是那么的和諧，那么的天衣無縫。

森林植物通過光合作用，將大氣中的二氧化碳（無機碳）轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镄问降挠袡C碳（纖維素、淀粉、糖等），這是生態(tài)系統(tǒng)中最重要的——碳匯。在森林發(fā)育及代謝過程中，大量的凋落物和枯朽木回到地面，被土壤動物取食、粉碎，被微生物分解或降解，有機碳又以二氧化碳形式重新回到大氣中，這是一個普通的碳循環(huán)過程。但是，在喀斯特森林中，特別是保存完好的喀斯特原生林中卻可以減少二氧化碳的排放量，這其中的奧妙來自于喀斯特森林水文的二元結(jié)構(gòu)，大量的地表水以森林沼澤形式存在，在森林沼澤中聚集大量的由半分解的森林代謝物形成的泥炭，即泥炭地沼澤（如在茂蘭喀斯特森林中，幾乎每個峰叢的鞍部和未被開墾的洼地、槽谷底部都存在泥炭地沼澤，所占面積不低于森林面積的10%）。森林滯留水能源源不斷地補給沼澤地水源，使水熱條件得到保障，沼澤中泥炭的分解過程因缺氧和PH值變低而放慢速度或終止，大量的碳被“鎖”在泥炭中，不參與大氣二氧化碳循環(huán)，起著碳庫的作用。這些沼澤地又是兩棲類動物的婚房和育兒場所，在貴州茂蘭國家級自然保護區(qū)的一處森林沼澤里，每年都有成千上萬的黑眶蟾蜍從四面八方趕到沼澤繁殖，形成一場盛大的聚會。黑壓壓的蝌蚪就以沼澤中的有機質(zhì)為食，如果它們不走運也會成為其他水生動物或水鳥的食物，一條生態(tài)食物鏈就這樣形成。聰明的細(xì)痣疣螈也會選擇沼澤邊松軟的駁岸產(chǎn)卵，并準(zhǔn)確計算大雨到來的時間，以便在它們的寶寶剛剛孵化出來，就能到達水里。

喀斯特分布中心的植被演變

如今在喀斯特地區(qū)，這種其樂融融的景象已不多見。隨著人口的增長，一片片森林變成了農(nóng)地，在經(jīng)歷了短暫繁榮之后，墜入了貧瘠的怪圈。沒有了森林覆蓋，大氣降水直接沖刷地面，或形成地表徑流，或迅速滲透進入地下深層，不易被利用，或者地勢較低的地方迅速形成浸水，造成這些地區(qū)要么干旱、要么洪澇和水土流失。據(jù)我在茂蘭喀斯特林區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，在同一年、同等降水條件下，缺少森林植被覆蓋的喀斯特地區(qū)降水形成徑流的機會是森林區(qū)的4倍，且森林區(qū)地表徑流的含沙量只有非森林區(qū)的5.57‰-13.74‰?？λ固厣种脖黄茐暮螅芸鞎?dǎo)致土壤退化，最終使整個喀斯特環(huán)境退化到一個低水平層次的物質(zhì)、能量動態(tài)不平衡狀態(tài)。喀斯特森林破壞后演變成灌叢的過程中，土壤有機質(zhì)含量將從20%以上降至10%左右，而在灌叢林進一步開荒耕種后，如沒有適當(dāng)?shù)耐寥劳嘶乐未胧?，土壤有機質(zhì)很快下降到5%以下，氮、磷、鉀也同樣出現(xiàn)翻倍遞減的趨勢?？吹竭@些喀斯特景象已不再讓人欣喜贊嘆，而是撕心悲痛，為喀斯特而哭泣。人類過度的索取與開發(fā)，給喀斯特生態(tài)系統(tǒng)造成了難以恢復(fù)的破壞和致命打擊，也毀了自己的生存根基。

曾經(jīng)美麗的巖石變得猙獰恐怖，面對白花花的巖石，科學(xué)家們給它取了一個名字——石漠化。它還有另一層含義，即地球癌癥！當(dāng)前，中國石漠化面積已經(jīng)超過30萬平方公里，中度以上的石漠化面積約11萬平方公里，并以每年2%-4%的速度擴展。僅在廣西、貴州、云南3省區(qū)石漠化面積就達28萬平方公里，其中貴州省的石漠化土地面積最大，已有13萬平方公里，廣西約8.9萬平方公里，云南有6.1萬平方公里，成為中國西南地區(qū)生態(tài)環(huán)境中最為突出的問題。不合理的人為活動，如毀林開荒和陡坡耕種等是造成石漠化加速擴展的重要原因。貴州作為中國西南喀斯特分布中心，長期以來受到人類活動（如傳統(tǒng)大農(nóng)業(yè)觀念及落后生產(chǎn)方式促就的毀林開荒、1958年大躍進大煉鋼鐵、1981年森林包產(chǎn)到戶后群眾擔(dān)心政策改變而大肆砍伐等）的影響，喀斯特森林大多不復(fù)存在。加上喀斯特地區(qū)具有巖石裸露、水文特殊、缺水少土等特殊自然條件，許多地方已石漠化或正在石漠化，喀斯特環(huán)境嚴(yán)重惡化。

專家對巖溶地區(qū)的土壤形成測算得知：巖溶地區(qū)土壤的形成比河流中下游地區(qū)、河口三角洲要緩慢的多，大約需要上萬年才能形成1厘米厚的土層。因此，巖溶地區(qū)地表土壤很薄，一旦植被破壞，必然導(dǎo)致表層土流失，巖石裸露。以貴州為中心的西南地區(qū)，石漠化正威脅著多達111.6萬平方公里的土地，僅此一項，每年造成的直接經(jīng)濟損失達上百億元。另據(jù)衛(wèi)星遙感資料顯示：貴州、廣西、云南3省區(qū)石漠化的速度自20世紀(jì)70年代以來逐漸加快。目前，3省區(qū)平均每年石漠化的面積約為2500平方公里，貴州全省每年流失表土1億多噸，土地侵蝕面積7.6萬平方公里，占全省總面積的28.4%，每年石漠化擴大面積達900平方公里。

災(zāi)難性的開發(fā)使許多喀斯特地區(qū)植被越來越稀、土壤越來越少、石頭越來越多，缺水少土，貧窮落后成了喀斯特地區(qū)的代名詞，一輩一輩的石山區(qū)農(nóng)民在零星的土地上播下大量種子和辛勤的汗水，收獲微薄的糧食，饑餓和貧窮迫使他們開更多的荒、種更多的地，落入“地越種越廣，糧越收越少，山越來越光，水越來越缺”的生態(tài)怪圈中。徹底的石漠化，使他們不得不背井離鄉(xiāng)，告別故土。臨別時看不到離別的依戀，只有茫然和無奈。留下來的也許是勇敢的抗?fàn)幷撸蚁敫嗟膭t是投奔無門又無能為力的守候者，每天等待著從偌大的泉眼中流出點滴的希望。燦爛的古巴比倫文明、瑪雅文明，就是在人類破壞了森林植被后，轉(zhuǎn)眼之間灰飛煙滅的。世界上大片的沙漠，許多年前都曾是繁茂的森林。黃河流域曾是華夏文明的發(fā)祥地，也曾是森林茂密、水豐草美的理想生存場所。歷史長期盲目過度的開墾，造成嚴(yán)重的水土流失，現(xiàn)在已是處處荒山禿嶺，水源枯竭。今天，人類仍在向干癟的自然母親榨取瀕臨枯竭的資源，劫掠和污染我們的生態(tài)環(huán)境，你是否發(fā)現(xiàn)自己的生存空間越來越小了，以前的繁盛森林日漸稀少，原本山清水秀的喀斯特景觀，像是剛打過仗的戰(zhàn)場，硝煙彌漫，滿目瘡痍。

山林火災(zāi)、冰川作用、自然風(fēng)暴、洪水侵襲、山崩地裂、夾雜著泥石流的土腥味，這些都可以造成一定范圍內(nèi)喀斯特森林破壞的自然因素，但地震、大面積冰川等因素是很少有的。在喀斯特保存完好的地區(qū)，自然風(fēng)暴、洪水、泥石流等極少發(fā)生，且這些因素雖暫時性地對植被造成了一定的影響，但這種影響一般不破壞森林更新所需的條件，這種破壞是森林可忍受的。同時，這些因素也為森林樹種更新和小生境更替提供了條件，只要不超過森林所能承受的最大破壞閾值，很快就能恢復(fù)。但人為破壞是徹底的，不僅砍伐了森林，還掘出了樹根，焚燒了枝葉，消滅了藏在土壤中的種子。所以在人為破壞的區(qū)域，植被難以恢復(fù)。

建保護區(qū)能更好

保護喀斯特地區(qū)生物多樣性

值得慶幸的是，喀斯特的特殊地形地貌，有些區(qū)域人類難以進入，那里的生物物種得以保存，比如一些陡峭的山頂，還有一些懸崖峭壁。這些地方成了喀斯特植被恢復(fù)的種源。經(jīng)歷了災(zāi)難往往會促成智者的覺醒。1956年，當(dāng)時還是以生產(chǎn)為主題的年代，就有人提出為保存一些生態(tài)本底資源開始建立自然保護區(qū)。如果不是自然保護建設(shè)這一特別的行動，很難想象在利斧與鐵鍬下還會有成片的喀斯特森林。如今的茂蘭、麻陽河、木論、弄崗、金佛山等一批國家級自然保護區(qū)，承擔(dān)起了拯救喀斯特植被的使命。在貴州茂蘭國家級自然保護區(qū)與廣西木論國家級自然保護區(qū)內(nèi)，保存有世界上最大的原生性強、分布集中、生態(tài)穩(wěn)定的喀斯特森林，被譽為“地球腰帶上的綠寶石”，是出現(xiàn)在人們視野里的綠色翡翠，靜謐地鑲嵌在喀斯特大地上。它那生命的綠色與荒蕪石漠之間的強烈反差，使人們驚嘆大自然的神奇。郁郁蔥蔥的森林是天然的水庫，又是一座巨大的氧吧，汩汩清泉從山里流出，陣陣山風(fēng)從頭上吹過，是那樣的甜美、那樣的清香，它將幫助人們在紛繁的人類原則中澄清自然的規(guī)律，在紛紜的物質(zhì)原則中澄清生命真諦。生活在山里的人們雖然遠(yuǎn)離了都市喧囂和現(xiàn)代文明，但卻享受著大自然賜予的寧靜和美景，安居樂業(yè)，自得其樂。每當(dāng)秋收過后，到處洋溢著豐收的喜悅，喝一杯自釀的米酒、唱一段自譜的山歌，無不讓人心曠神怡，恍若人間仙境。

就在貴州茂蘭國家級自然保護區(qū)，由于地帶性植被的影響以及島嶼狀的喀斯特地貌和特殊生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生了許多新的動植物種類，是許多動植物新種的模式產(chǎn)區(qū)和巨大的特殊的生物基因庫。如荔波大節(jié)竹、荔波吊竹、花黔竹、荔波鵝耳櫪、荔波瘤果茶、荔波球蘭、石山胡頹子、石生鼠李、巖生鼠李等。這里有野生動物特有種100多個，如荔波壁虎、長須金錢鲃、小口華纓魚、荔波盲條鰍、珍蟹、茂蘭彎莖葉蟬、茂蘭盲目步行蟲、董背泰菜蛛、茂蘭瑪琳蛛等。正因為在這片林區(qū)分布有如此豐富的動植物資源，所以生物學(xué)家又把茂蘭國家級自然保護區(qū)譽為“喀斯特地區(qū)生物多樣性的基因庫”。麻陽河國家級自然保護區(qū)是典型的喀斯特峽谷類型，兩岸的絕壁恰恰為善于攀爬的黑葉猴提供了良好生境，保存了世界上最大的野生黑葉猴種群。廣西弄崗國家級自然保護區(qū)里的白頭葉猴，也是依靠喀斯特地貌得以快樂無憂地生活。

豐富的生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)容和重要組成部分，是定性的基礎(chǔ)，而生態(tài)系統(tǒng)是生物多樣性的承載。生物多樣性高，增加了具有高生產(chǎn)力種類出現(xiàn)的機會，使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)水平間的流動趨于穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力強，增加了系統(tǒng)內(nèi)某一個種群所有個體間的距離，降低植物病原體的擴散，眾多生態(tài)位的利用提高了系統(tǒng)對資源的利用效率。對于一個生態(tài)系統(tǒng)來說，保護其生物多樣性是關(guān)鍵，增加物種豐富度會提高生態(tài)系統(tǒng)的功能多樣性，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在世界各地的喀斯特區(qū)，由于日益激化的人地矛盾，加上特有的地表地下雙層結(jié)構(gòu)，喀斯特生態(tài)退化明顯，治理效果較差，使得喀斯特區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的解決十分棘手。從已破壞的喀斯特區(qū)來看，種類貧乏是退化生態(tài)系統(tǒng)的共同特征之一。所以改善生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境，恢復(fù)地域內(nèi)的生物多樣性就成為退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的主要任務(wù)。

如今的城市越來越像鋼筋水泥的森林，已經(jīng)讓人類飽嘗了喧囂與污濁，人們越來越向往良好的生態(tài)環(huán)境，這也促成了生態(tài)良好地區(qū)的一項新的產(chǎn)業(yè)——開展生態(tài)旅游。通過生態(tài)旅游，既實現(xiàn)了生態(tài)保護，又發(fā)展了地方經(jīng)濟，讓為生態(tài)保護作貢獻的人獲取更多的經(jīng)濟利益。讓一些物種顯現(xiàn)更多的價值，人們才對保護它更加積極。如生長在茂蘭國家級自然保護區(qū)內(nèi)的野生梅，它的梅果含鉀量是其他地區(qū)同一產(chǎn)品的幾十倍，是很好的食物補鉀劑，成了搶手的產(chǎn)品。在冬季時組織客人觀賞梅花，又是一筆不菲的收入。用保護區(qū)內(nèi)的鐵皮石斛、花葉開唇蘭作為種源，通過組織培養(yǎng)手段，在喀斯特區(qū)域開展人工種植，也取得了非常好的經(jīng)濟效益。如果沒有這些喀斯特植物，就不會有這樣一些產(chǎn)業(yè)，喀斯特地區(qū)的農(nóng)戶就不得不為生存去繼續(xù)毀壞植被。

如今，越來越多的人認(rèn)識到，喀斯特森林的價值不僅是其自身產(chǎn)出了多少氧氣，吸收了多少二氧化碳，也不是因為旅游開發(fā)，其產(chǎn)生了多少經(jīng)濟效益，收到了多少門票，或老百姓得到了多少收入，其潛在價值是對退化喀斯特地區(qū)生態(tài)治理的貢獻，這是其他任何方面都不可替代的。