矿物岩石地球化学通报  2015, Vol. 34 Issue (6): 1307-1308   PDF    
喀斯特的联想——“他山之类土”与我的中国梦
叶大年    
中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院

【编者按】 作为学术“百花园”的组成部分,从本期起本刊新设立《他山之石》栏目,将不定期刊出科学述评、建议,甚至种种不成熟,或非主流,或跨专业的学术观点。创新是科学研究的灵魂,创新思维,就要破除常规思维,勇于尝试逆向思维,跨界思维。古语“他山之石,可以攻玉”就是这个道理。本期首发的是由叶大年先生撰写的“喀斯特的联想”一文。作为矿物学家,叶先生却常常用数学家的眼光来看待和分析世界。当他审视中国地图时,看到的是城市分形数学的对称分布;当他注意任意堆积的颗粒时,想到的是可以有多个堆积常数的存在。正因为具有这样的逆向思维及跨界思维的习惯,叶先生一生取得了众多优异的科学成果,完成了从一个被取消资格的高考生到院士的人生嬗变。今天当他将目光投向贵州喀斯特地貌时,又提出了用“他山之土”来“造我良田”的奇思妙想。我们衷心希望,这一建议连同正在开展的石漠化治理伟大科学实践,能在祖国西南疆域的生态文明建设中大放异彩。

2014年8月11日《中国科学报》用五分之四版的篇幅报道了“中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站”。我为普定站取得的成绩叫好!心情很激动,当即与欧阳自远和周新华联系,告知我想写封信给王世杰同志,鼓励他们再接再厉。周新华建议我给学会《矿物岩石地球化学通报》写篇短文评述一下。我是个大外行,评述不太合适,谈谈感想吧。

我是半个贵州人,中学小学都在贵阳上的,在贵阳住了12年,深知喀斯特地貌是贵州贫穷的根本原因。我完全同意环境地球化学专家刘丛强院士的话:“治理西南地区石漠化既是一个科学问题,也是一个民生问题。”每逢得知有人提出切实可行的治理措施,我都欣喜若狂,都会和老友欧阳自远、周新华讨论。起先,我听到普定站创造了在喀斯特坡地耕地中垫上塑料布形成生态型蓄水池的技术,我为之叫绝,地膜用之于土上,增加地温达到抢时、保温,从而增产,可谓农业新技术;在喀斯特地区充分利用自然地形,在石旮旯地铺设塑料布进行蓄水,对耕地进行灌溉,增产增收。塑料的难降解,在这里成了大大的优点,岂不妙哉。普定站垫塑料布的技术和地膜技术同样都是农业的先进技术。普定站创造的“路-沟-池集雨蓄水技术”更让我兴奋。蓄水是喀斯特地区民生的头等大事。摸索出这种行之有效、广受农民欢迎的技术,是功在当代、利在千秋的大事。

喀斯特地区(尤其是石漠化地区),生态问题的另一个关键是缺少土层,解决土的问题是最难的事。这让我想起三个故事。一是上个世纪60年代河北遵化沙石峪,社员在村支书张贵顺带领下,石缝挖土在青石板上造田;二是1997年2月16日《贵州日报》头版头条报道的贵州罗甸县大关村支部书记何元亮带领村民在石缝中抠土造田的动人事迹,十多年过去了,“大关村精神”依旧鼓舞着贵州人民;三是2006年,广东水利专家张奕璇教授向国务院建议在三峡库区实施“移土培肥”工程,即把库区蓄水线175m以下、140m以上的肥沃土壤层搬到175m以上的贫瘠土地上。这个建议被国家采纳,在三峡库区及丹江口库区均得到大力推广,成为国家建设工程项目, “搬自己的土,肥自己的田,国家还给钱”,受广大库区农民的欢迎。

这三个故事引起我思考:由于水土的流失才导致石漠化,土壤的形成要几万年,即使封山育林,恢复到灌木覆盖依旧要百十年光阴,而且还是不能达到可持续发展的生态要求,为此唯一的办法是移土培肥。这个问题,我思考过多年。也与欧阳自远、周新华、盛学斌、安芷生、周卫健诸同志讨论过。既然南水北调可以实现,又有三峡库区的大规模的移土培肥的成功经验。我相信喀斯特石漠化地区的治理最终会走“移土培肥”的道路。

千百年来的人类垦殖和伐木造成土层流失,这些土壤都入了大海吗?我看未必,有相当部分是会留在附近的坝子里。如何在附近找到土层,去覆盖在石漠化地区的梯田中,并造成能丰产的“看家田”,看来是一个值得重视并富有挑战的科学技术问题,更是贵州等石漠化地区的民生大问题。我想普定站可以向国家申请这项做“移土培肥”的科学实验工程,并伴之以“移土培肥”的经济评估和工程设计。这项研究比库区的“移土培肥”要复杂一些,取土距离远,取的土是生土要“熟化”;而且是异地取土,必然是国家层面上的系统工程。如果我们考虑到这是千秋大业,是拓展中华民族的生存空间,是值得干,至少是值得试一试。如果把洞庭湖的淤泥作为资源(土壤矿!)来开发,把黄土高原上的黄土当矿产资源来开发,可以说是“取之不尽,用之不竭”的,但也许有人会说是天方夜谭。我们国家历来有几条运煤的专线,长达数百千米,甚至上千千米(谓之“北煤南运”),又有正在建设中长达两千千米的“南水北调”,还有近年为解决能源区域不平衡而相继投产的长达三四千千米的“西气东输”管线。煤、气、水可以长途搬运,土为什么就不能呢?煤及气烧了产生经济效益是当年的,土壤经济效益却是千秋万代的。“他山之石,可以攻玉”,为何“他山之土”就不能造田呢?如果普定站能试验成功异地移土培肥真是功德无量。 “移土培肥”的方法我们中华民族已经试验了半个世纪,石漠化的地区试验“移土培肥”是我的“中国梦”。

□作者系中国科学院地质与地球物理 研究所研究员、中国科学院院士