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我國石漠化生態修復技術成果聚焦

2019-06-04 15:16:14    來源: 中國自然資源報    作者:于德福 蘇櫓萱

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廣西平果縣太平鎮紅色果業核心示范區。  

石漠化是巖溶地區特有的生態環境問題——在巖溶地區,地表植被一旦破壞,薄薄的表層土壤一遇雨水沖刷,就會隨之流失,從而導致巖石逐漸裸露。因治理難度大,石漠化被稱為“地球癌癥”。

石漠化,帶來的不僅是自然生態環境的日漸惡化,而且嚴重影響人類的生存。隨著石漠化在全球愈演愈烈,人類可持續發展面臨的挑戰也更加嚴峻。

如何根治這一頑癥?5月23日~5月24日,自然資源部中國地質調查局、廣西壯族自治區科學技術廳、廣西壯族自治區自然資源廳在南寧市召開的石漠化生態修復技術成果研討會上,中國地質調查局巖溶地質研究所拿出了一套完整的中國方案。

“地球癌癥”—— 石漠化地區貧窮之根

廣西巖溶地區是我國典型的老少邊窮地區。在窮根中,石漠化是一個重要因素。

調查統計顯示,20世紀中期~90年代,廣西巖溶區面積為8.17萬平方千米,占廣西國土總面積的34.52%,覆蓋了80個縣(市),是世界上最典型的巖溶區之一。自然資源調查資料表明,1990年~2000年,廣西的石漠化面積由2.05萬平方千米增加到2.73萬平方千米,年均增長3.3%。到2005年,廣西石漠化面積達3.07萬平方千米。

“石漠化成為廣西巖溶山區社會和經濟持續、健康發展的重要制約因素,是環境惡劣和生活貧困的主要根源。”中國地質調查局巖溶地質研究所所長胡茂焱說,石漠化的加劇,導致耕地喪失,土地質量下降,水源枯竭,生態環境退化,旱、澇災害頻繁。廣西最近10多年,出現大旱、連續干旱以及先旱后澇災害最嚴重的地區幾乎都是巖溶石漠化地區。廣西有25個國家級貧困縣位于巖溶石漠化地區。

不只是廣西。在我國西南地區,石漠化已成為最為嚴重的生態問題之一。石漠化引起的水土漏失、植被退化、巖石裸露以及每年約30萬畝的耕地流失,導致了4200萬人缺水和5000萬貧困人口。

為拔掉這一窮根,雖然國家和地方采取了一系列治理措施,但由于當時對西南巖溶的特點、區域石漠化成因及其形成演變規律,以及石漠化對水土資源、生態環境和區域經濟的影響機理和過程認識不清,尤其是缺乏有效的地下水探測與開發利用技術、適宜性生態重建技術和生態產業,石漠化加劇、生態環境和區域經濟惡化的嚴峻形勢并沒有得到有效遏制。

同頻共振,形成石漠化治理中國方案

2001年以來,在原國土資源部的領導下,在科技部、財政部、國家發改委、水利部、林草局、國家自然科學基金委等部委的大力支持下,中國地質調查局會同省級人民政府及其國土資源與科技主管部門,組織巖溶地質研究所等直屬單位以及中科院、相關大學和地勘單位20多個單位,以地球系統科學理論和巖溶動力學理論為指導,從巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈間的相互作用研究揭示石漠化,針對巖溶峰叢洼地石漠化嚴重、缺水少土、旱澇災害頻繁、生態環境脆弱、居民貧困等問題和特殊巖溶地貌結構特點造成的“土在樓上、水在樓下”水土格局開展聯合攻關,從而形成了一套可供復制的治療“地球癌癥”的中國方案。

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廣西平果縣石漠化區域生態修復前舊貌。   

這一方案提出了以巖溶流域為單元、地質調查為基礎、巖溶水開發為龍頭,選擇適生植物發展生態產業為突破口,人與自然協調發展的石漠化綜合治理科學思路,試驗先行—示范帶動—輻射推廣的行動方略,實現了重要理論創新和技術突破,建立了20余處石漠化綜合治理示范區,實施了石漠化綜合治理示范,形成可復制可推廣的石漠化綜合治理模式及關鍵技術體系。

“同頻共振,同向發力。”中國地質調查局黨組副書記、副局長王研對石漠化治理中國方案的形成經驗如此概括。

“這一中國方案由基礎理論創新、關鍵方法技術和產業化示范三部分組成。”中國地質調查局巖溶地質研究所副所長蔣忠誠對此進行了具體介紹。

在基礎理論創新上,首次提出巖溶生態系統的概念、結構特征、驅動機制和主要功能,創立巖溶生態系統理論。明確石漠化是熱帶亞熱帶巖溶區的土地退化過程和石漠化分級標準,被國家《巖溶地區石漠化綜合治理規劃大綱》所采用,結束了對石漠化概念的學術爭議。

闡明了水土漏失的概念、過程和發生機制。通過開展表層巖溶帶水文地質結構特征與綜合類型、果化示范區表層帶巖溶水文地質結構特征、生態環境對表層巖溶水資源量的調蓄功能等專題研究,揭示了表層巖溶帶水文地質結構特征及表層巖溶水調蓄功能。

在技術創新與集成上,以大比例尺巖溶水文地質環境地質調查為基礎,獲取巖溶地下水分布特征和地質環境條件,研究表層巖溶帶結構功能,依托示范區開展表層巖溶水生態調蓄與開發利用試驗,研發了石漠化生態修復的關鍵方法技術系列,包括表層巖溶水生態工程綜合調蓄與開發利用模式與技術方法、巖溶包氣帶與地下河水資源開發利用技術、巖溶石山景觀生態型土地整理技術、巖溶石山區水土保持技術、巖溶土壤改良技術、洼地內澇防治技術、巖溶水資源高效利用技術、人工誘導植被恢復技術、名特優植物資源篩選與培育技術、巖溶山區牧草引進栽培技術、巖溶石漠化區養殖技術等10余項,解決了石漠化治理的一系列難題。

應用這些基礎理論和方法技術創新成果,建立20余個石漠化治理示范區,構建了“科研單位+政府+公司+農戶+市場”的運作方式,為實施石漠化綜合治理、水土流失防治以及脫貧攻堅提供了經驗。廣西平果縣果化鎮應用這一系統成果實施綜合治理后,示范區植被覆蓋率增加60%、土壤侵蝕速率下降80%、水資源利用率增長5倍、土地利用率提高60%。中國方案還被新西蘭、坦桑尼亞等6個國家引進應用于本國的生態保護修復工作中。

“果化模式”,讓巴掌大的石窩能生“金”

四周被群山包圍的小盆地,廣西當地人稱之為“弄”,巖溶地質專家則稱其為峰叢洼地,是廣西巖溶地區較為普遍的地貌單元,也是石漠化較為嚴重的地貌單元。

龍懷,盡管已是平果縣果化鎮布堯村龍何屯35個弄中最大的弄,但面積也只有100多畝。在石漠化治理前,弄中土地被聳起的巖石分割成大小不一的小片,玉米畝產也就500~800斤。

作為中國地質調查局石漠化治理生態產業圈的最初探索基地,“果化模式”就誕生在這里。5月23日,參加石漠化生態修復技術成果研討會的代表來到這里,親身感受了石漠化生態修復技術的“魔力”。

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火龍果花蕾。  

“自2003年引進火龍果試種成功后,目前畝產已達2000公斤,年產量1900多噸,產值1000多萬元。”在現場,中國地質調查局巖溶地質研究所巖溶生態與石漠化室主任羅為群介紹說,火龍果具有耐旱耐瘠、根系發達、適應性強、管理粗放、經濟效益高等特點,在石漠化地區發展火龍果產業,有利保持水土、改善生態環境,可收到農業增效、農民增收、石山增綠三重效果。

龍何屯的成功實踐,讓純農業的果化鎮看到了打贏脫貧攻堅戰的希望。

2010年,在縣委、縣政府的支持下,果化鎮以龍何石山區為重點,以發展火龍果種植為抓手,開啟了治理石漠化的新征程。在對農民種植進行種植補貼、鼓勵成立農業專業合作社的基礎上,還申報取得了火龍果無公害栽培生產基地、注冊了“龍何牌”商標。在政府的支持、引導下,布堯村4個屯416戶村民共種植火龍果1280畝,全村也于2015年整村脫貧。

“果化模式”在平果縣迅速得以推廣。在位于平果縣太平鎮的貧困山區紅色果業核心示范區,火龍果種植面積已達5000畝,目前正在進行萬畝示范區建設規劃。一個以火龍果為特色的生態產業經濟圈,已在平果石山地區形成。目前,平果縣推廣火龍果種植5.96萬畝,直接經濟效益7.5億元/年,帶動近20萬人脫貧致富。

“從引進到形成生態產業經濟圈,源于我們在項目實施中堅持了授之以漁的理念。”中國科學院廣西植物研究所研究員李先琨介紹說,為讓火龍果真正成為石漠化地區貧困群眾脫貧致富的幫手,項目組先后開展了巖溶石山火龍果栽培管理技術的系統研究與應用推廣,內容涉及增強抗病抗旱性能能力、增加可溶性固形物(甜度)、與同屬的霸王花嫁接、火龍果花粉儲藏保鮮、適應性強品種培育、花果兼收等。

“僅花果兼收這一項,農民每畝即可增收3000元。根據專家研究成果實施補光作業后,每畝還可多收兩季果、增收至少3000元。”太平鎮鎮長馮曉東說。

“果化模式”收獲的不僅是經濟效益。調查數據顯示,在示范區,植被覆蓋率由原來的不足 10%提高到 85%,土壤侵蝕模數下降 80%,水土流失綜合治理程度達到 85%,石漠化面積由原來的 72%減少到 10%,坡耕地、石旮旯地也全部得到有效利用。當地農民形象地說,巴掌大的石窩也能生“金”了。

目前,“果化模式”及配套技術推廣應用到西南地區,輻射帶動2萬平方公里的石漠化治理,解決1500萬人飲用水困難,指導30多個縣實施土地整治500萬畝,并形成了以火龍果為主的生態產業經濟產業圈:示范區經濟效益由治理前的800元/畝提高到1.5萬元/畝,農民人均純收入由不足600元/年增加到1.8萬元/年。

同向發力,為完善中國方案聚智

5月23日下午,院士、專家齊聚太平鎮冠強農業開發公司,就石漠化生態修復進行了深入研討。

“火龍果產業規模化形成后如何克服連作障礙?”“地表地下水如何一起有效利用?”“火龍果產業鏈如何延長?”86歲高齡的中國科學院院士袁道先拿出野外記錄本,談起自己的思考。“要解決這些問題,還要靠科技創新。”

對袁道先院士的思考,王研表示,火龍果產業化,讓人們看到了解決石漠化問題、解決石漠化地區貧困群眾脫貧問題的出口和希望。今后,各部門和不同單位的科學家還要繼續發揚“同頻共振、同向發力”的作風,通過科研合作解決火龍果產業可持續發展的問題。

圍繞同頻共振、同向發力,為石漠化治理中國方案的繼續完善,與會代表發表了自己見解。

中國科學院亞熱帶農業生態研究所王克林研究員建議,要加強多尺度石漠化生態地質調查,爭取科技部基礎專項的支持,建立基于關鍵帶的巖溶生態系統研究站。水利部水土保持司巡視員張學儉希望,把果化、弄拉的研究成果進一步擴大推廣到貴州、云南等地區,圍繞國家鄉村振興戰略目標開展生態地質調查。北京林業大學周金星教授表示,火龍果產業可復制可推廣,建議加強新品種申報。湖南師范大學謝炳庚教授建議,在石漠化區開展更詳細的生態地質調查,支撐服務巖溶區資源環境承載力評價和國土空間適宜性評價,篩選出更多的適宜植物品種。

研討會結束了,但關于石漠化綜合治理的中國方案還將不斷發展完善。

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關鍵詞: 生態修復
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