喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下，人类不合理的社会经济活动造成的土壤严重侵蚀，基岩大面积裸露，土地生产力严重下降及地表出现类似荒漠景观的土地退化过程(王世杰等，2002)。

全世界喀斯特地貌分布面积约2 200万km²，约占陆地面积的15%，主要集中在低纬度地区，包括中国西南、东南亚、中亚、地中海、南欧、北美东海岸、加勒比、南美西海岸和澳大利亚的边缘地区等(李玉辉，2003)。集中连片的喀斯特主要分布在欧洲中南部、北美东部和中国西南地区。我国西南喀斯特地区是以贵州为中心，包括贵州大部分及广西、云南、四川、重庆、湖北、湖南等省(区、市)的部分地区，面积达50多万km²，是全球三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶发育最强烈的典型生态脆弱区(苏维词，2002)。这里居住着1亿多人，且以农业为主，人地矛盾突出，水土流失和石漠化现象极为严重。部分地区的石漠化面积已接近或超过所在地区总面积的10%，如贵州六盘水(27.9%)、安顺(24.6%)、黔西南(23.4%)、毕节(16.1%)、黔南(14.6%)、铜仁(9.4%)及广西的百色与河池(>12%)、云南滇东、川渝的涪陵(12.77%)、泸州(9.5%)、万州(9%)等。更严重的是西南岩溶山区的石漠化目前仍在快速发展，仅贵州省每年新增石漠化面积就达933 km²，广西石漠化则以每年3%~6%的速度发展(王世杰等，2003)。

1979年Legrad首次提出了喀斯特地区的生态环境问题，1983年美国科学家促进会第149届年会正式把喀斯特和沙漠边缘地区等同地列为脆弱环境。近30年来世界上许多国家都十分重视喀斯特环境问题的研究(蒋忠诚等，2003；黄秋昊等，2007)，其生态环境特征和治理是科技工作者多年来研究的热点，虽取得了不少成果，但仍是未全面攻克的难点和重点。西南喀斯特地区的石漠化是我国西部大开发中生态建设所面临的十分突出的地域环境问题，也是西南喀斯特地区可持续发展的主要障碍之一(黄秋昊等，2007)。石漠化造成区域性人地矛盾加剧，生态系统结构性元素丧失、功能异常，表症为生态环境恶化、自然灾害频发、物种濒临灭绝等。

我国西南岩溶地区石漠化问题已经引起了党和国家的高度重视，我国政府在“十五”工作报告中明确提出“加快推进黔桂滇岩溶石漠化的综合治理”。目前石漠化治理进展仍比较缓慢，呈现局部好转、整体加剧的趋势：一是石漠化环境非常脆弱，条件差，治理的难度大；二是石漠化的发生与发展不仅与自然条件有关，而且与区域社会经济条件密切相关，牵涉的面广，需要科学合理的治理技术(覃小群等，2006)。本文从喀斯特石漠化的成因、评价体系和治理实践等3方面回顾了近年来喀斯特石漠化研究进展，提出了未来研究方向。

1 石漠化成因

石漠化成因研究多集中在国内，国外鲜有报道。从本质上看，喀斯特石漠化的发生是人类不合理经济活动叠加于脆弱生态地质环境背景上的综合作用结果(王世杰，2003；王世杰等，2003；张殿发等，2001b；2002；李阳兵等，2005)。

1.1 自然因素 1.1.1 生态系统脆弱

脆弱的喀斯特生态地质环境背景对土地石漠化具有明显的控制作用(张殿发等，2002)。岩石化学成分、结构、构造控制了土壤的形成条件，岩溶水文地质条件控制了水资源的空间分布，地形、地貌控制了水土流失的水动力条件(王明章，2003；袁春等, 2003, Huntoon，1992；Games，1991)，这些因素综合起来，促成了岩溶生态系统的基底脆弱性，其组合决定了石漠化发生的难易程度。喀斯特地区基岩的大范围裸露，主要受碳酸盐岩风化成土方式、土壤流失和岩溶发育阶段控制，石漠化的形成有其深刻的自然背景。

1.1.2 母岩成土困难

古环境演化为喀斯特石漠化提供了广泛分布的碳酸盐物质，温暖潮湿的季风气候为喀斯特地貌的强烈发育提供了必要的溶蚀条件。利用GIS技术研究发现，喀斯特地区土地石漠化与岩性存在明显的相关性，石漠化分布区域的岩性主要以灰岩为主(李瑞玲等，2003)。岩溶石漠化形成的主要自然原因之一是可溶岩尤其是碳酸盐岩的造壤能力低。根据桂、黔、滇、湘、鄂及长江三峡碳酸盐岩区11个样品的平均溶蚀速度估算，风化成土率为11 t·km²a^-1(柴宗新，1989)；根据贵州红黄土及广西红色粘土的化学成分分析结果估算，形成1 m土层需要剥蚀掉25 m的岩层，需要25万~85万年。

1.1.3 水土流失严重

地质构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌景观，由此产生的较大地表切割度和地形坡度，为水土流失提供了动力潜能。石漠化典型区多集中在构造活动强烈的河流上游及河谷地带(张殿发等，2001a)，如乌江流域上游，南盘江、北盘江流域等红水河流域的上中游等。不同岩溶地貌类型区石漠化发生率存在明显的区别，在地势陡峻的峰丛洼地、峰林洼地及岩溶断陷盆地区，石漠化程度较为严重。石漠化与地貌分布的空间关系也有很大的相关性(王世杰等，2003)。岩溶山区特殊的土体剖面结构加剧了斜坡上的水土流失和石漠化(张殿发等，2001a)。石漠化发生率随切割度增大而增大，同一地貌单元中随相对高差的增大而增大。岩溶山区土壤剖面中通常缺乏C层(过渡层)，在基质碳酸盐母岩和上层土壤之间，存在着软硬明显不同的界面，使岩土之间的粘着力与亲和力大为降低，降雨极易导致水土流失和石漠化(苏维词，2002)。西南岩溶区有数量众多的地下河、洞穴，因此除了坡面侵蚀外，水土还通过落水洞等向地下河流失。此外，土壤抗蚀性能还与有机质含量有关，有机质含量越低，土壤抗蚀性越弱。由于石灰土表层集中了土体绝大部分的有机质，表层以下土壤有机质含量迅速降低，一旦富含有机质的表土层被剥蚀，土壤抗蚀抗冲能力将明显下降。

1.1.4 森林调蓄功能丧失

森林生态系统在维持岩溶生态系统平衡方面具有重要作用：一方面使土壤的侵蚀强度降低，加速石山区的风化成土过程；另一方面，通过对水资源的调蓄，保证有限的水资源得以有效利用。表层岩溶带对降雨的调蓄能力与森林、植被覆盖率有明显的相关性。在石漠化地区，随着森林植被的破坏，环境调蓄的功能减弱，生境严酷。

1.2 人为因素 1.2.1 人口增长过快

岩溶生态环境是一种对人类活动极敏感的脆弱环境，宜耕地资源不足，承受自然灾害能力低，土地质量差，势必造成人口承载力低。人口增长过快、对土地掠夺式经营以及土地资源结构与农村产业结构错位等加速了土地的石漠化进度(苏维词，2002)。1949年贵州省总人口1 416.40万，2002年为3 837.28万，53年间净增2 420.88万，年均净增45.67万，远高于全国平均水平(李昌来，2004)。人口剧增，使西南岩溶山区陷入“人口增加→过度开垦→土壤侵蚀性退化→石漠化扩展”的恶性循环中(苏维词等，1995)。

1.2.2 森林植被破坏严重

乱砍滥伐、滥垦滥耕、铲草皮、挖树根等活动严重破坏了喀斯特生态环境，土地裸露，暴雨季节的冲刷，加剧了石漠化的演化和斑状、星状土壤的水土流失，加速了土地石漠化进程(胡衡生等，2001)。近年来尽管以矿业开发为代表的乡镇企业取得了一定的经济与社会效益，但由于规模小、管理差，大多以牺牲环境为代价(李瑞玲等，2002)。

1.2.3 环境污染加剧

有毒有害废气物的排放对石漠化的影响也比较大。云南省的蒙自、个旧、开远、文山，广西的河池、柳州等地的厂、矿区多分布在重度石漠化区，黑色和有色金属选冶过程中排放的废气物中含有大量的铅、锌、砷、汞和二氧化硫等有毒有害成分，造成企业周围较大范围的高强度酸雨。个旧市酸雨出现的频率为56%，酸雨pH值为2.95~5.58，严重影响了林木、灌丛、藻类、苔藓等植物的生长，不少地方的碳酸盐岩表面随着藻类和苔藓的死亡而呈显白色(王宇等，2003)。在破坏因子消除后，这种严重退化坡地的生态恢复过程至少需要20年(Yuan, 1997)。

2 石漠化环境评价体系

喀斯特石漠化评价指标体系是石漠化类型划分、治理和评价的基础。不同类型石漠化的评价，应有不同的评价指标、标准和方法(李阳兵等，2002)。如李瑞玲等(2004)从石漠化科学内涵出发，依据植被覆盖率、岩石裸露率、平均土厚和植被类型等指标，对喀斯特石漠化进行评价；周忠发(2001)运用遥感手段，借助TM影像特征、植被和土被比例、侵蚀面积比例、土壤平均侵蚀模数和平均流失厚度等数据，来评价喀斯特石漠化程度。

已经开展的石漠化环境评价主要是依托GIS技术与空间统计分析和数学模型，现行的评价模型主要为指数模型、概率统计模型、聚类分析模型、生物指标模型等。陈海波等(2003)采用层次分析-模糊综合评价方法对鄂西南岩溶石山地区进行生态地质环境评价，属于聚类分析评价模型。但多数情况下则是几种方法相互渗透、综合应用。熊康宁等(2002)对贵州各县与石漠化有关的统计数据进行相关分析，结果表明，对石漠化的形成起主导作用的因子为植被覆盖率、碳酸盐岩出露面积百分比、河网密度、平均海拔高程、大于25°坡地面积、高原区占国土面积百分比、多年平均降雨量等。通过对这9项因子进行数学分析，建立石漠化影响因子的综合动力模型，得出岩溶石漠化动力指数RDDI(rock desertification dynamic index)，并根据RDDI指数绘制了贵州省石漠化潜在趋势分区图。胡宝清等(2004)以基岩裸露率、植被(土被)覆盖率、植被类型退化程度、土地生产力降低程度为石漠化程度指标，以岩性构造、地貌景观、水文、气候、土壤、植被等为孕灾环境与形成条件指标，以人类活动程度、土地利用强度为驱动指标，以石漠化灾情规模、频次和密度为评价指标，并结合承载体易损性指标如建筑物、基础设施、经济收入、国民生产总值、水和气以及土地资源、人口及构成等，建立了岩溶石漠化灾害风险评价模型，为岩溶石漠化预警和灾害防治评估提供了可借鉴的范例。

3 石漠化治理 3.1 退耕还林/草

在土层浅薄、植物繁殖体丰富、属零星土体和石漠化立地类型的急坡耕地上, 退耕后自然植被容易恢复, 可采用人工促进天然更新模式(彭琴等，2006)。对于人均耕地面积较多、土层较深厚、属于半连续土体类型的陡坡耕地，采用先林后退模式，在林地中套种农作物。林粮间作能减少土壤侵蚀，也能保证耕地面积, 对于贵州喀斯特山区来说，是有发展希望的一项水土保持措施(彭琴等，2006)。

3.2 封山育林

在喀斯特石漠化山区，实行严格的封山育林，并辅以人促更新，一般在封山1、2年后可见草坡，5年左右可见灌木，15~30年可形成喀斯特森林植被。例如广西马山县弄拉村属岩溶峰丛地区，经历大规模砍伐后，经过30年的封山育林，目前，森林覆盖率已达90%以上(周德全等，2003)。祝小科等(2001)研究表明：喀斯特石质山地封山育林3~4年后，群落盖度平均增长32.8%。中国林科院热带林业实验中心的试验表明：在石漠化地区采用封山育林措施能取得理想效果，封山3年后，植被覆盖率可提高10%~30%，封山6年后植被覆盖率可达90%以上。贵州的茂兰林区、广西木论林区的试验也证明，通过封山育林措施，石漠化地区森林植被是完全可以恢复的(李宝辉，2003)。

3.3 植树造林

中国林科院热带林业实验中心的造林试验表明：在石漠化地区，植苗造林的成活率一般可达90%以上。19世纪中叶，意大利开始在裸露的喀斯特山上有计划地植树造林(李宝辉，2003)。有些国家除了建立相应法规外，还成立植树社团(如1851年的Kras植树会，1881年的Cariola海岸带植树会)及专门委员会，进行树种试验，指导植树造林。植树时一般选择那些能天然更新的树种，并在一定的面积上实施(Katinka，1997)。一次世界大战结束后，维琴察等省在被战争破坏的喀斯特土地上，大面积种植冷杉(Abies)等树种，部分石漠化喀斯特地段重新有了植被。

3.4 兴建水保工程，实施条带种植

在一些缺水地区应实施节水工程。在人均耕地面积较少、土层较深厚、属于连续土体立地类型的陡坡耕地上，先将坡地修成窄面梯田, 田坎用石块砌成或保留原生植被带，在田面外侧种植经济树种, 田面种植矮秆农作物或中药材，形成林农复合经营系统，既满足了生态环境保护的需要，又维护了农民利益，实现生态、经济效益的有机结合。丘陵和缓坡低山应在进行坡改梯的同时，加强防护林带的建设，达到固土目的(彭琴等，2006)。

条带种植(生物梯化)是指沿等高线种植灌木或多年生草本植物，形成栅篱植物带。条带种植能明显减小地表径流的侵蚀力，有利于保护坡地土壤水分和养分资源，促进作物生长发育，提高作物产量，是一项费省效宏有发展前景的坡地水土保持和持续农业管理技术措施(陈旭晖等，1998)。

3.5 产业结构调整

发展立体生态农业，既能够有效利用土地资源又不毁坏其脆弱的生态环境。立体农业的具体内容因地而异，如20世纪90年代在广西马山弄拉建立峰丛洼地立体生态农业模式(蒋忠诚，2001)：耕地主要在洼地底部，以旱作粮食作物为主；山麓、平缓的山坡重点发展优质经济林、用材林，间种药材；峰丛垭口和比较陡的山坡主要发展金银花等藤本植物，有土地段适当发展竹林；陡峻山峰地段则长期封山育林，重点发展水源林，涵养表层岩溶水。贵州也摸索出一套简单易行的措施，如“山顶带帽子”(封山育林)、“山腰系带子”(砌墙保土、坡改梯)及“山脚盖被子”(推广农用薄膜及大搞农田基本建设)等，也是石漠化治理的成功范例(胡绪江等，2001)。

发展“养殖—沼气—种植”三位一体模式，以沼气为纽带，发展林果业和养殖业，把发展沼气同退耕还林、封山育林及发展养殖业结合起来，是遏制石漠化成功的经验。广西恭城县以发展果园和庭院经济来代替传统农业，以养殖业为支撑的沼气已成为主要能源，不但显著提高了农民收入，石漠化山区的植被覆盖率也由1988年的54.3%，提高到1998年的74.4%(覃小群等，2006)。

3.6 生态移民

对石漠化非常严重的地区，移民也是一项有效的治理措施，它能够减轻人口对岩溶生态环境的压力，生态环境恢复效果显著。20世纪90年代以来，广西环江县建立肯福、城北等移民开发区，并建立了一整套的“林/果-草-畜/牧-沼”复合生态系统技术体系和“科技+公司+基地+农户”的经营管理模式，成功安置7万多人。原石漠化地区封山3年后，植被覆盖率可提高10%~30%，封山6年植被覆盖率可达90%以上。

3.7 综合治理

喀斯特石漠化治理是一个复杂的综合工程，涉及生态、经济和社会三大效益，不能单一地提高生态效益，而忽略了经济和社会效益。应该在退耕还林、封山育林提高生态效益的同时，考虑到能源、经济收入等经济和社会问题。为此，在治理过程中，应采取以小流域为治理单元，进行多学科交叉、多种技术集成的综合开发治理。“十五”期间，通过开展国家科技攻关课题，在广西平果果化和环江古周峰丛洼地以及贵州花江岩溶峡谷建立了石漠化环境生态重建示范区，在解决干旱缺水、生态脆弱、居民贫困等方面均取得了显著效果，成为石漠化综合治理的新样板(梅再美等，2004)；“珠治”试点工程是以治水为龙头的山、水、田、林、路综合治理典型工程，2年来，已在贵州的关岭、晴隆、兴义、兴仁，云南的富源等县取得了显著成效。国土资源大调查项目表明：地下水开发示范工程带动了云南小江流域、贵州大小井流域、广西新埠江流域和湖南新田河流域经济的发展。

4 研究展望

喀斯特石漠化是强烈的人类经济活动与脆弱的生态环境相互作用的综合结果。对喀斯特石漠化的研究必须实现大跨度的学科交叉，尤其是地质学与生态、农林业、社会学等学科之间的交叉；通过多学科的相互渗透，协同开展事实分析、机理探索和数值模拟研究，把区域与全球研究相结合，典型地带和大范围分析相结合，地面和遥感信息相结合；把研究目标中的应用问题和基础科学上的突破、现状研究和演化历史有机地结合起来，借鉴国外成熟的理论和方法，通过研究环境演变规律和关键过程，以全面和发展观点洞察其演化规律性，才有可能揭示石漠化发生、发展和植被恢复的本质，提高对石漠化演化趋势的预测能力，为喀斯特石漠化植被恢复与重建服务。笔者建议在未来石漠化研究中，应从以下几方面着手：

4.1 探索石漠化形成机制

一方面，收集近50年来石漠化土地利用和植被变化过程、原因及特征等自然环境背景资料，了解石漠化土地时空变化过程和机制，掌握自然因素对石漠化过程的正、负面影响以及贡献率，以地质学为基础，并与生态、农林业、社会、经济学等学科之间交叉，通过对“岩石圈-土壤圈-生物圈-大气圈”中发生的各种过程及其相互作用和演化背景的科学探索，揭示我国西南喀斯特生态系统脆弱的根源和本质，解决其形成问题，促进生态功能恢复。同时，把土地石漠化放在生态经济系统中，以生态经济学的理论和方法为指导，研究喀斯特生态经济系统的成因、演化、系统的承载能力及抗干扰能力，加强喀斯特石漠化在不同时空尺度下的驱动机制研究，特别是人类驱动力的研究，确定人文作用对石漠化过程的正、负面影响和贡献率，揭示生态经济失衡是导致石漠化的外在成因机制。因此，减少人为干扰，减轻环境承载压力，对生态平衡至关重要。

4.2 研究石漠化植被恢复机理

加强喀斯特石漠化地区地表水文生态过程和植被恢复重建机理的研究，包括对主要植被抗逆机理，生态适应性、生物多样性及稳定性，典型区域水分平衡的动态性，植被建设适度规模与涉及生态、经济和社会三大效益的生态综合工程复杂性的探索，为实施流域综合治理提供理论依据。

4.3 应用遥感等高新技术

科学技术发展到今天，许多过去难以想象的高新技术已成为现实，为揭示石漠化成因和建立石漠化生态环境恢复和建设理论奠定了基础：如航片、卫星图片的出现和解译，可以让研究者占有更多的历史资料，从大范围尺度上分析和研究石漠化的时空变化规律；通过植物孢粉分析，研究者可以得到几万年或几亿年前的树种组成、分布规律以及演替规律等；此外，美国的新林业和德国近自然林业理论的迅猛发展，使研究者以全新的视角及方法，进行石漠化区域生态环境研究，为遏制石漠化加剧及其植被恢复和建设服务。