喀斯特石漠化的生态—经济效应分析

如题所述

喀斯特石漠化并不是单纯的基岩裸露现象,在喀斯特脆弱环境的背景下,一旦发生就具有很强的生态—经济效应,影响着喀斯特地区资源、环境和区域贫困(照片5-1)。

一、资源效应

石漠化是在人口爆炸的冲击下,喀斯特自然生态系统逆向变异演替的结果,随着石漠化程度和强度的扩大和加深,对自然资源供给能力造成极大的压力,破坏了大自然自身的资源“造血”功能,使资源存量锐减。

石漠化的主要特征就是表面的“荒漠化”景观,地表的绿色植物受破坏后逐步让位于裸露的基岩。植物的让位不单意味着森林资源的减少,由于喀斯特森林同时是许多动物的栖息地和植物种源库,石漠化的进逼使整个生物资源的种类和数量减少,生物场稀落和凋零。

喀斯特流域由于具有地表和地下两系统的二元三维空间的形态地域结构,常有“地表水贵如油,地下水滚滚流”的水资源弱势,地表系统蓄水保水能力较差。生态系统的蓄水保水功能是由地面植被和土壤共同作用而决定的。实验证明,在有林地区,日降雨量30mm无地面径流;日降雨量55~100mm,3天后才见细水流出。年降雨量1200mm时,有林地区的水分消失量仅50mm,而同样环境条件的无林地区可达600mm,一亩林地比无林地至少能多蓄水20m3

良好的植被还具有增加水平降雨的功能,林区雨量较50km外的无林区多降雨50~250mm。这种现象随森林面积缩小而减少,随着森林的消失而消失(毛文永,1998)。在喀斯特地区植被的养水保水能力对其水资源的利用,特别是农业用水尤为重要。石漠化的出现使对生境要求苛刻的喀斯特植被不断逆向演替衰退,失去植被保护的耕地严重缺水,且植被破坏后涵养水源能力降低,河流流量普遍减少。

石漠化不是天然形成的裸露岩石,它的发展过程伴随着水土流失和土地生产力的衰退丧失。在贵州喀斯特土地中,降水条件较好的坝子(包括宽浅洼地底部)之外的大部分土地,由于原本土地条件较差加上利用习惯和发展水平较低,土地的利用较为粗放,刀耕火种比较普遍,土地重用轻养,广种薄收是最基本的情况,土地肥力逐步流失,土地退化,石漠化现象出现。在石漠化发生的农村,由于石漠化土地极为贫瘠,农民往往通过单纯开垦更多荒地来提高粮食产量,但人均耕地面积的提高在广种薄收、粗放经营的落后生产方式下并不能相应提高人均粮食,反而由于贵州省已无未开垦的低坡度可利用土地,后备土地资源几乎没有,扩大耕地面积,只能意味着陡坡开垦程度的加深,其后果造成严重的水土流失,石漠化土地的漫延。强烈的土壤侵蚀导致坡耕地遭受冲刷、洪水泛滥、农田被冲毁、池塘水库淤积、土壤养分大量流失。进而导致土地生产力下降,生态环境恶化,农作物产量低而不稳。

喀斯特地区表土被侵蚀掉后,所余底土的土壤养分含量与土地生产力明显降低。陈旭晖(1997)据测定,黄壤旱地耕作层土壤有机质含量1.41%,有效钾110.4mg/kg。而侵蚀后黄壤底土土壤有机质含量为0.85%,有效钾75.6mg/kg。在不施肥的情况下,底土上种植的大豆,其产量仅为表土所种大豆产量的15.6%。底土上的蚕豆,其产量仅为表土蚕豆产量的11.4%。邓培雁(1999)的硕士论文研究,利用环境经济学的基本原理和方法,针对贵州土壤侵蚀严重的现状,选择土壤侵蚀造成的N素、P素、K素及土壤滞留、雨季等实物损失作为土壤侵蚀经济损失的指标,从场内与场外两个方面估算出贵州土壤侵蚀经济损失的货币化结果,并把土壤侵蚀经济损失的货币值与经济建设的主要指标进行对比。其结果指出1999年全省土壤侵蚀经济损失为220215.87万元,占GDP的2.22%。

因此,喀斯特石漠化造成“土地贫瘠—开荒开垦—土地退化—开荒开垦”的恶性循环,而石漠化土地资源的劣化又反作用于自然资源,启动了恶性循环的机制。目前,贵州喀斯特地区石漠化迅速发展为贵州环境问题突出的一个方面,石漠化土地不断增多,轻度以上石漠化面积已达3.59万km2,使原本缺少的土地资源更是雪上加霜。

二、环境效应

石漠化发生的背景就是在喀斯特特殊的脆弱生态环境中。碳酸盐类岩石表面与上覆土层之间不存在过渡结构,接触面为界线分明的叠加关系,二者的相互依存性差。同时,土层下伏碳酸盐岩表面即是一化学侵蚀面,当降水渗透到岩石表面时,就会产生化学侵蚀作用。由于喀斯特地区物理侵蚀速率远大于其风化作用残留物生成速率,区域土粒是亏损的负增长,所以其束缚土层会被剥蚀殆尽,出现石漠化现象。因此,喀斯特环境提供了石漠化的特有地质背景。

喀斯特生态系统有其与众不同的特殊性,在正向演变的过程中会缓慢形成如贵州茂兰森林的良性生态环境,但它有着保土难成土更难的脆弱,由于人口急剧增长,超过了适宜的土地承载能力,致使贵州资源、环境、人口、经济之间的关系失调,给本区生态环境带来沉重的压力。

一旦轻度石漠化现象出现,喀斯特环境进入逆向演变的过程。事实证明喀斯特地区正向演变形成如贵州茂兰森林的形成需上百年的时间,而喀斯特地区由森林逆向演变为强度石漠化的顶级状态只需几十年甚至几年。由于喀斯特地区物理侵蚀速率远大于其风化作用残留物生成速率,区域土粒是亏损的负增长,再由强度石漠化向良性循环转换则极为困难。喀斯特环境的正向演替慢而逆向演替快。

石漠化会反作用于生态环境,使植被因失去生长的土壤进一步衰减,失去植被保护的土壤在贵州湿润的气候条件和山势陡峭、起伏大的地表状况下更易于流失。贵州水土流失每年流失土壤2.044~3.65t,流失全氮2.96亿~5.29亿kg,磷8400亿~1.5亿kg,全钾15.86亿~28.32亿kg;仅土壤营养元素流失一项,每年流失达52亿~92.96亿人民币。目前,喀斯特分布区的水土流失面积已达4.24万km2,平均土壤侵蚀强度3169t/a•km-2。水土流失和石漠化互为因果的恶性循环过程,加深了喀斯特生态环境的进一步恶化。

同时,随着森林资源的锐减以及生态环境的恶化,使贵州的干旱、洪涝、冰雹、泥石流等自然灾害频繁发生,其中危害最严重的是干旱、洪涝等。全省大致“三年一小旱、五年一中旱、十年一大旱”,干旱在一年中持续的时间一般为30天,大旱年达60天以上,最长可达80~90天。贵州洪涝灾害面积占全省总面积的55%,全省各县(市)每年平均有不同程度的洪涝灾害发生,以黔西、黔西北及黔西南地区出现灾害最频繁,且较为严重。1996年7月上旬一场百年一遇的暴雨,全省59个县(市、区)受灾,死亡214人,重伤1380人,被水围困11万人,12.7万人无家可归,倒塌民房1.7万间,作物受灾36× 104km2,绝收5×104km2,直接经济损失46亿多元。1985年晴隆县一次暴雨造成6处山体滑坡,9496户严重受害,死亡44人,两座水库和一座电站被冲垮。同年7月1日水城县龙潭乡朱家寨村发生山体滑坡,冲垮房屋50多间,死亡30人。由于干旱和洪涝灾害频繁,造成严重的水土流失,耕地数量减少,质量不断降低。可见,以牺牲环境为代价的教训是深刻的。历史充分证明,违背自然规律,必然遭到大自然的惩罚。同时,严酷的现实又唤醒我们保护森林植被,开展石漠化治理和生态环境建设,已到不非抓不可的时候了。

喀斯特生态系统因其下伏母岩——碳酸盐类岩的常温下易溶蚀性造成多孔、易干旱的基本特性,其脆弱和容量特点类似于荒漠边缘(袁道先,1989)。就算在质量良好、没有污染、生态系统良性演化、受人类扰动轻微的喀斯特环境,它们的种群结构和生物量是简单与偏低的,反映出环境的严酷与脆弱(杨汉奎,1989;杨明德,1990)。例如,茂兰喀斯特森林群落的绿色生物量(149.123t/hm2),远低于同生态位的非喀斯特森林,只相当于沙漠边缘(150t/hm2),环境容量低(杨汉奎,1994)。石漠化的发生引发了喀斯特环境一旦遭到破坏就很难恢复的脆弱性,加速了遭到破坏的生态环境的退化,其演变的顶极阶段会导致生态系统的崩溃。石漠化的环境负效应极为显著。

三、贫困效应

贵州山区有着“八山一水一分田”的特殊地理环境,贫困和落后仍是山区经济发展的最大限制因素,到1999年,我省农村贫困人口还有274万,人均收入400元(1997年标准)以下极贫困人口,居住条件恶劣,生活条件十分艰苦,解决温饱问题难度大。贵州生存条件恶劣的喀斯特地区的贫困有其特殊的自然、社会和经济原因,众多因素在历史演替过程中综合作用形成、加剧了绝对与相对贫困。不少山区是我省经济贫困集中的地区,大多数属于少数民族聚居的边远喀斯特山区。这些落后山区环境自我调节能力低,生态敏感度和脆弱度高。

贫困地区不单是经济上的贫困,实际上贫困的根源往往是人口素质的低下,特别是由于历史原因造成的少数民族人口素质的低下。在广大的贫困地区,贫困的首要表现就是远未温饱、收入微薄和只能进行维持性生产。为了生存,在行为上必然表现出一系列特征,如超低收入,不断增加人口,思变力弱,不知何以或无力改变贫困的命运,穷则思变,却又常常无可奈何;乱垦乱伐,广种薄收,“烧一山,种—坡,收—箩,煮一锅”是贫困区域农业生产的主要特点,和坝子地区的精耕细种形成鲜明的对比,这对于农民来说当然是迫不得已,但在效果上却加剧了生态环境的恶化和导致进一步的贫困,从而也使得贵州的石漠化走进了一个恶性循环。为解决不断增长人口的温饱问题,人们的解决方法往往是只顾眼前利益的单纯开荒开垦,粗放经营的落后生产下的结果是大自然的报复,石漠化的出现和面积的不断扩大造成可耕作土地资源逐年减少,土地越来越瘠薄,肥力下降,保水能力差,粮食产量低而不稳,严重制约了山区经济的发展,使广大农民群众长期处于贫困状态。石漠化区生态环境的不断恶化使一些地方完全丧失人类生存的基本条件,被迫迁移他乡。从某种意义上讲,石漠化和贫困是一对难分难舍的“孪生兄弟”。石漠化与贫困的直接受害者是人类,而人类也正是这一“难兄难弟”的缔造者,人口过度增长后过度砍伐与垦殖、人口素质低下紧密结合在一起,共同构成了贫困区域生产结构单一、社会文化落后、封闭性强、人才奇缺的社会经济总体特征,而这又反过来不断加剧着贫困区域的进一步贫困,同时也加剧石漠化的日趋扩大。

石漠化在落后的土地利用方式下加速土地生产力的下降,环境承载容量减少,降低水资源的利用率,造成农村人畜饮水困难,使当地群众逐步丧失生存条件,一方水土养不活了一方人,严重的地区成为必须经过人口环境移民才能根本摆脱贫困的典型。例如,在喀斯特、石漠化比较显著的麻山、瑶山地区,山连着山都是石头、沟连着沟都是干河沟、坡连着坡都是陡坡坡,满山遍野的石旮旯,土地破碎到上百块石旮旯才能拼凑成一亩地。人们形容为“草帽地”、“簸箕地”,这就是他们赖以生存的土地。80%以上的农户住的是茅草房、叉叉房,缺盐少粮,一年四季甚至连煤油灯都点不起,这在“两山”地区是极为普遍的现象。还有另外一种可怕的贫穷,在“两山”地区到处可以看到读不起书的失学儿童,不少10岁的孩子,竟从来没有见到过钱是什么样子。本该读书的年纪,却因交不起几块钱的学费而辍学了;本该握笔的手,却牵起了长长的牛绳。还有,在石漠化比较严重的花江大峡谷地区,高差显著、坡陡土薄、岩石裸露、干燥缺水,是著名的贫困地区,贫困的原因究其根本还是特殊的地理环境及其随之形成的不协调的人地关系。

贵州86个县级单位中,有75个县(市)属于“喀斯特县”,这些喀斯特地区的人口密度为223.1人/km2,其中41个县(市)的石漠化地区的人口密度为225.2人/km2。根据贵州喀斯特山地特征,人口密度为100人/km2为门槛值,超过它就会出现不合理垦荒,出现水土流失,当达到150人/km2,就会出现石漠化,环境进入恶性循环(杨汉奎,1992)。贵州巨大的人口压力迫使人们对土地实行强度掠夺式生产,人地矛盾尖锐。在贵州喀斯特土地中,降水条件较好的坝子(包括宽浅洼地底部)之外的大部分土地,由于原本土地条件较差加上利用习惯和发展水平较低,土地的利用较为粗放,刀耕火种比较普遍,土地重用轻养,广种薄收是最基本的情况。石漠化现象出现,加快了土地退化,土地肥力逐步流失。

在石漠化发生的农村,由于石漠化土地极为贫瘠,农民往往通过单纯开垦更多荒地来提高粮食产量,但人均耕地面积的提高在广种薄收、粗放经营的落后生产下并不能相应提高人均粮食,反而由于贵州省已无未开垦的低坡度可利用土地,后备土地资源几乎没有,扩大耕地面积,只能意味着陡坡开垦程度的加深,其后果造成严重的水土流失,石漠化土地的漫延。强烈的土壤侵蚀导致坡耕地遭受冲刷、洪水泛滥、农田被冲毁、池塘水库淤积、土壤养分大量流失。进而导致土地生产力下降,生态环境恶化,农作物产量低而不稳。结果表明,表土被侵蚀掉后,所余底土的土壤养分含量与土地生产力明显降低。

据清镇市红枫湖上游骆家桥和高山堡等9个村的调查,石漠化山地已占国土面积的16.39%,有林覆盖率仅占5.5%,生态形势十分严峻。乱砍滥伐、放火烧山、陡坡开荒、掠夺式的经营,有的地方时至今日仍未停止,造成水土严重流失,石漠化半石漠化速度加快。一些地方已失去人类基本生存条件。严峻的生态形势、贫困的根源。

贵州48个国家级贫困县中,有39个分布在石漠化地区,至今仍有上百万的贫困人口。消除贫困是中国实现区域生态—经济可持续发展的基本前提,也是地方政府的一项历史责任。贵州的生态环境建设是国家西部大开发战略的重要组成部分,而生态环境问题主要是“石漠化”。石漠化治理是喀斯特地区生态重建的重中之重工作。《中国21世纪议程》第8章“消除贫困”把西南喀斯特地区的脱贫列为近期重点的消除贫困项目,在贵州也就主要是石漠化地区的脱贫。无论是喀斯特区,还是我们现在按县级单位划分的高原区与峡谷区,石漠化与贫困的关系始终是可逆的。人类虽然是缔造者,但也是收获者。只有同时将石漠化与贫困的关系处理好,才有一个告别贫困的日子,迎来美好的明天。

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