田紅+周焰
摘要:封堵地漏斗,恢復(fù)溶蝕湖,一直被學(xué)界視為石漠化災(zāi)變帶生態(tài)恢復(fù)的根本性挑戰(zhàn),各種當(dāng)代技術(shù)規(guī)程幾經(jīng)試探后,都無(wú)法收到預(yù)期的成效。但麻山苗族本土生態(tài)知識(shí)卻提示了實(shí)施地漏斗封堵的技術(shù)走向以及可行的操作路徑。即利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織本能,去實(shí)施動(dòng)態(tài)的封堵。只需查清地漏斗開(kāi)口,引種濕生植物,再引種苔蘚類植物,擴(kuò)大水域面積4個(gè)步驟,就能夠?qū)崿F(xiàn)封堵地漏斗,高山現(xiàn)平湖的原有生態(tài)景觀,并為石漠化災(zāi)變帶的全面治理奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:地漏斗;生物封堵;本土知識(shí);生態(tài)恢復(fù)
中圖分類號(hào):Q819文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-621X(2016)03-0009-07
一、引言
喀斯特坍塌類型石漠化災(zāi)變區(qū)在云貴高原分布面極廣,大致與滇黔桂毗連地帶在分布上相重合。這一類型的災(zāi)變帶,在災(zāi)變發(fā)生之前,其峰叢洼地底部通常都有小片的溶蝕湖,或者淺水濕地生態(tài)系統(tǒng),但在災(zāi)變過(guò)程中,由于人類的干預(yù),地漏斗被認(rèn)為戳穿,從而表現(xiàn)為溶蝕湖惡化,濕地生態(tài)系統(tǒng)的消失,進(jìn)而演化為地表的珍貴水土資源,通過(guò)地下漏斗,泄入地下溶洞,這才發(fā)展為地表水土資源日趨匱乏,原有的坡面藤喬生態(tài)系統(tǒng)隨之而受損,甚至消失,最終才呈現(xiàn)為今天所見(jiàn)到石漠化荒草灌叢生態(tài)系統(tǒng)的災(zāi)變景觀。要實(shí)施石漠化災(zāi)變帶的生態(tài)恢復(fù),封堵地漏斗,恢復(fù)溶蝕湖自然成了生態(tài)災(zāi)變救治的關(guān)鍵手段[1]。然而,要完成這一關(guān)鍵的治理步驟,卻一直是石漠化災(zāi)變救治中的難題。此前不少研究者都嘗試使用各種物理手段,試圖化解這一難題,但至今收到的成效并不能令人滿意,原因全在于這里的巖縫屬于坍塌次生堆積產(chǎn)物,巖縫在地表的出露毫無(wú)規(guī)律可言,開(kāi)口的位置眾多,以至于無(wú)論現(xiàn)在任何意義上的技術(shù)治理手段,都會(huì)面臨三大難題。
其一是,地漏斗的開(kāi)口難以找尋,即使探勘清楚,也難以一一堵塞,這就造成現(xiàn)代的先進(jìn)材料和先進(jìn)的封堵技術(shù)操作裝備都派不上用場(chǎng)。對(duì)于那些看得見(jiàn)的開(kāi)口,也許還可以勉強(qiáng)用現(xiàn)代技術(shù)封堵,但更多的地漏斗開(kāi)口總是掩蓋在礫石和浮土下面,難以被發(fā)現(xiàn),即使被發(fā)現(xiàn),又會(huì)因?yàn)閹r縫非常細(xì)小而難以封堵。這就自然成了當(dāng)代許多技術(shù)專家望而生畏的實(shí)踐操作難題,封堵地漏斗的技術(shù)設(shè)想提出過(guò)多種,但時(shí)至今天,成功的實(shí)例卻極為罕見(jiàn)。
其二是,由于這里的巖縫屬于次生堆積類型,整個(gè)峰叢洼地底部的土石結(jié)構(gòu)都全部由次生堆積構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定,隨時(shí)會(huì)發(fā)生位移。發(fā)生位移的原因既可能是重力作用的結(jié)果,也可能是溶蝕作用引發(fā)的堆積物錯(cuò)位,還可能是水土資源下沉而導(dǎo)致的泥石位移。但不管是什么原因?qū)е碌慕Y(jié)果,地表看似平坦,但卻處于不斷變動(dòng)之中。這也是當(dāng)代物理手段封堵必須做出有效應(yīng)對(duì)的難題。無(wú)論用什么樣的材料去封堵地漏斗,即令取得成功,隨著基礎(chǔ)的位移,封堵又會(huì)隨之而失效。不少技術(shù)專家對(duì)高原溶蝕湖重新形成望而卻步,最堪憂慮的正是地基不穩(wěn),即令是最先進(jìn)的現(xiàn)代材料,一經(jīng)利用后,都不可能對(duì)不斷變化的地基做出靈活而恰到好處的應(yīng)對(duì),工程技術(shù)專家對(duì)此束手無(wú)策,其根本性地難題也正在于此。
其三是,峰叢洼地底部的土石堆積,其構(gòu)成內(nèi)容和基本結(jié)構(gòu)具有明顯的隨機(jī)性,以至于其構(gòu)成幾乎無(wú)規(guī)律可言,不同年代、不同性質(zhì)的礫石和土壤相互交錯(cuò),相互疊壓,而現(xiàn)代的建筑材料,為了謀求百年大計(jì),總是立足于特定的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),去規(guī)劃建筑的選材和技術(shù)路線。面對(duì)如此錯(cuò)綜復(fù)雜,毫無(wú)規(guī)律的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),必然會(huì)使得現(xiàn)代習(xí)見(jiàn)的各種技術(shù)規(guī)程都難以派上用場(chǎng),即使勉強(qiáng)使用,也難以確保長(zhǎng)期生效。
鑒于上述3個(gè)方面的難題,直到今天,封堵地漏斗,重新形成溶蝕湖依然還是一種理想,當(dāng)然也是石漠化災(zāi)變帶生態(tài)恢復(fù)的根本性挑戰(zhàn)。然而結(jié)合對(duì)當(dāng)?shù)馗髅褡宓纳鷳B(tài)知識(shí)和技術(shù)技能的深入發(fā)掘和認(rèn)識(shí)后,最終依然能夠發(fā)現(xiàn),封堵地漏斗,重新形成溶蝕湖不僅可能,而且難度和投資量都并不大,而化解上述難題的關(guān)鍵在于需要換位思考,啟用生物封堵辦法,但這樣的封堵辦法卻無(wú)需遠(yuǎn)求,當(dāng)?shù)馗髯寰用竦膫鹘y(tǒng)本土知識(shí)和技術(shù)技能就具有借鑒價(jià)值,發(fā)掘利用這樣的傳統(tǒng)知識(shí)和技術(shù),上述三大難題都可以得到不同程度的化解,重新恢復(fù)溶蝕湖就可以從理想變成現(xiàn)實(shí)。
二、封堵地漏斗的意義
生態(tài)環(huán)境良好的歷史時(shí)期,峰叢洼地底部通常是小片的沼澤地,也就是地質(zhì)學(xué)家習(xí)慣于稱呼的溶蝕湖,或者淺水濕地生態(tài)系統(tǒng)。其生態(tài)系統(tǒng)也屬于水域生態(tài)系統(tǒng),或濕地生態(tài)系統(tǒng)。主要物種是那些挺水植物和沉水草本植物,間或也長(zhǎng)出喜濕的喬木,如柳樹(shù)等。這里也是魚(yú)類、兩棲類動(dòng)物和各種候鳥(niǎo)的樂(lè)園,更是陸生動(dòng)物的飲水場(chǎng)所。以至于在遠(yuǎn)古時(shí)代,當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民是將這里作為理想的捕獵場(chǎng)和捕撈場(chǎng),更是為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民提供豐富淡水資源的寶庫(kù)。
《百苗圖》“克孟牯羊苗條”中就描繪了麻山苗族“穴居汲流”的生活場(chǎng)景[2]。然而隨著生態(tài)災(zāi)變的發(fā)生,對(duì)地表嚴(yán)重缺水缺土的石漠化災(zāi)變帶而言,當(dāng)前最緊迫和最艱巨的生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)就是要想辦法恢復(fù)這樣的高原溶蝕湖,關(guān)鍵技術(shù)就在于必須封堵地漏斗,抑制水土資源向地下溶洞的下泄。
封堵地漏斗,重新恢復(fù)高山溶蝕湖不僅可以形成新的生產(chǎn)基地,還可以發(fā)揮多重的生態(tài)效益。一是它意味著石漠化災(zāi)變帶水土下泄的渠道被掐斷,當(dāng)?shù)貥O度稀缺的水、土自然資源會(huì)更密集地富集于峰叢洼地底部,停留在地表,以滿足人類利用的需要。二是高原溶蝕湖一旦形成,將意味著在石漠化山區(qū)形成了一種新的生態(tài)系統(tǒng)——濕地生態(tài)系統(tǒng),眾多的濕生植物和水生動(dòng)物可在石漠化災(zāi)變帶安家落戶,依靠濕生動(dòng)植物為生的候鳥(niǎo)也可以在這里季節(jié)性的安家。不僅為人類提供了豐富的生物資源,也可以提高當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有运胶蜕鷳B(tài)系統(tǒng)多元化水平,并進(jìn)而增加陸生植物的存在量和生存水平。三是這樣的生態(tài)系統(tǒng)一旦形成,將從根本上改變現(xiàn)有的生態(tài)景觀。當(dāng)前因“缺水少土”而呈現(xiàn)的荒漠生態(tài)系統(tǒng)景觀,會(huì)因?yàn)闈竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的嵌入而得到有效地抑制。隨著地下水位的提升和地表水的富集,坡面藤喬叢林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)會(huì)變得容易,生物多樣性的豐度也會(huì)得到明顯地提升,可為推動(dòng)當(dāng)?shù)仄渌愋偷纳鷳B(tài)系統(tǒng)的快速恢復(fù),做出積極的貢獻(xiàn)和堅(jiān)實(shí)的技術(shù)鋪墊。四是這樣的濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)還具有鮮明的利他性。整個(gè)滇黔桂喀斯特巖溶區(qū)高原溶蝕湖和河灘濕地的消失,對(duì)下游珠江干流城市的防洪、抗?jié)?、抵御海水倒灌?gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn)。從柳州到廣州年年抗洪抗?jié)?,但年年都有洪澇?zāi)害;年年防止海水倒灌,但海水倒灌的上溯已經(jīng)逼近了虎門。廣州等中心城市的政協(xié)多次建言要?jiǎng)潛芫蘅钪С稚嫌蔚貐^(qū)的生態(tài)恢復(fù),相應(yīng)的資助款項(xiàng)已經(jīng)下發(fā)到麻山農(nóng)戶的手中,但治理思路還在于地表植被的恢復(fù),還沒(méi)有意識(shí)到高原溶蝕湖恢復(fù)能發(fā)揮的巨大水源調(diào)節(jié)功能,因而決策不免暴露出明顯的短見(jiàn)。事實(shí)上,只要每一個(gè)溶蝕洼地的地漏斗的開(kāi)口封堵取得成效,所能發(fā)揮的水土資源調(diào)節(jié)功能,將可以惠及整個(gè)珠江中下游,因而封堵地漏斗已經(jīng)到了刻不容緩的時(shí)刻,如何發(fā)現(xiàn)和規(guī)劃封堵地漏斗的切實(shí)可行的技術(shù)路線,自然成了責(zé)無(wú)旁貸的研究使命。
三、麻山鄉(xiāng)民的本土生態(tài)知識(shí)
有幸的是,筆者們?cè)谔镆罢{(diào)查中,就耳聞目睹了當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民的理想、行動(dòng)和努力。這樣的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)其核心內(nèi)容包括3個(gè)方面:一是由于水土可以下泄的地漏斗開(kāi)口多得不勝枚舉,形狀各異,深淺不同,因而不管使用什么樣的材料去實(shí)施封堵,最后都會(huì)導(dǎo)致堵不勝堵。麻山鄉(xiāng)民在他們的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),一些水生植物的根系在生長(zhǎng)的過(guò)程中可以伸進(jìn)看不見(jiàn)的地漏斗開(kāi)口中,將人們沒(méi)有辦法發(fā)現(xiàn)的細(xì)小地漏斗開(kāi)口很自然地填塞。這種用有生命的物質(zhì)去封堵地漏斗的思路和辦法,可以為我們堵塞地漏斗提供一條新的技術(shù)路線,也就是生物封堵手段,其原理是靠植物根系具有吸水性的本能,特別是濕生植物,其根系都會(huì)往水分富集的土層中延伸,而那些看不見(jiàn)的地漏斗巖縫,由于下通溶洞和暗河,因而空氣相對(duì)濕度都穩(wěn)定在接近100%的水平。盡管不會(huì)形成富集的一潭淡水,但水生植物的根卻可以繼續(xù)生長(zhǎng)膨大,從而會(huì)很自然的將那些看不見(jiàn)的巖縫封堵起來(lái),即令發(fā)生了土石的位移,形成新的開(kāi)口,水生植物的根也會(huì)很快將這樣的巖縫堵塞起來(lái)。封堵地漏斗的相應(yīng)難題,都可以靠濕生生物根系的生長(zhǎng),去實(shí)施動(dòng)態(tài)的封堵,而這正是它有別于其他材料之處。
其二,當(dāng)?shù)孛缱遴l(xiāng)民指出,濕地生長(zhǎng)的青苔具有一個(gè)共性的特征,就是貼近地表土石蔓延。苔蘚植物的假根入土雖淺,卻能擠占土石表面的縫隙。當(dāng)?shù)孛缱遴l(xiāng)民正是憑借這樣的觀察總結(jié)出只要在有苔蘚植物成活的低洼處的巖縫,稍加人為的辦法大致堵塞一下看得見(jiàn)的巖縫開(kāi)口,那么,在未來(lái)的時(shí)間里,隨著苔蘚植物的蔓延,也可以形成小型的水洼地,滿足動(dòng)物飲水和人們生活用水的需要。這樣的認(rèn)識(shí)啟示我們:低等植物的自我生長(zhǎng)具有一系列不可低估的利用價(jià)值。它們不僅能在地表形成一個(gè)隔絕層,還能兼顧到地下巖縫的填塞和對(duì)其他無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的截留[3],使地表的隔絕層隨著低等生物群落的擴(kuò)大而自然擴(kuò)大,從而積累一定厚度的積水。對(duì)低等植物可利用價(jià)值的發(fā)現(xiàn),不僅能提供封堵地漏斗的技術(shù)路線,還能為高原溶蝕湖自然形成的機(jī)制找到合理的解釋。石漠化災(zāi)變發(fā)生前,大量地表溶蝕湖的自然形成,顯然是靠苔蘚類植物的生長(zhǎng)積累去實(shí)現(xiàn),不過(guò)要靠苔蘚自然生長(zhǎng)完成這一過(guò)程,肯定需要數(shù)百年的時(shí)間,但如果人類做出有意識(shí)的干預(yù),像苗族鄉(xiāng)民那樣,不僅有目的有計(jì)劃的引種苔蘚植物,而且還配種水生草本植物,為苔蘚提供隱蔽,那么苔蘚的自然擴(kuò)散速度就可以快速完成,并為溶蝕湖的形成做出積極的貢獻(xiàn)。據(jù)苗族鄉(xiāng)民估算,在峰叢洼地底部相對(duì)濕潤(rùn)的地方,其實(shí)這里也是被泥土隱蔽地漏斗的開(kāi)口處,有計(jì)劃的引種苔蘚植物和水生植物,只需一兩年的時(shí)間,就可以形成一個(gè)積水的小洼地,這樣的小洼地,一旦通過(guò)苔蘚植物連成片,濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù),也就水到渠成了。
其三,當(dāng)?shù)孛缱遴l(xiāng)民還注意到,所有的地漏斗都處于相對(duì)高度的最低處,以至于在地表重力和流水的復(fù)合作用下,富集到這里的不僅是無(wú)機(jī)的石和土,還可能有活著的生物、生物的殘肢以及生物生長(zhǎng)過(guò)程中的廢棄物,如坡面森林中植物的枯枝敗葉,動(dòng)物的糞便。越是水土下泄嚴(yán)重的地方,這樣的堆積物越多。所有的有機(jī)質(zhì)一旦堆積到這里后,由于隔絕了空氣,降解都會(huì)不完整,這就是學(xué)術(shù)界所稱的腐殖質(zhì)堆積和泥碳堆積,其鮮明的物理屬性是,它會(huì)形成極具粘附力的層狀結(jié)構(gòu),如果這樣的堆積物能夠抗擊偶發(fā)性的水土沖刷,就能支持濕生植物的生長(zhǎng)。濕生植物在生長(zhǎng)過(guò)程中,就會(huì)逐步填塞各種各樣的地漏斗開(kāi)口。正是基于這樣的認(rèn)識(shí),當(dāng)?shù)氐拿缱遴l(xiāng)民不允許輕易淘洗能儲(chǔ)存水資源的洼地的底部,其科學(xué)原理是:水洼底部的腐殖質(zhì)層非常脆弱,松動(dòng)它們很容易,但要重新恢復(fù),卻要耗費(fèi)漫長(zhǎng)的歲月。事實(shí)上,他們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)正是我們所說(shuō)的喀斯特山區(qū)高原溶蝕湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱環(huán)節(jié)——地漏斗附近的腐殖質(zhì)層。這樣的腐殖質(zhì)層極為脆弱,一旦戳穿,地漏斗的開(kāi)口就會(huì)暴露出來(lái),在重力和地表徑流的作用下,這樣的開(kāi)口會(huì)不斷地撕裂擴(kuò)大,會(huì)將難以形成的腐殖質(zhì)層和泥炭層逐步撕碎,一并泄入地下溶洞而失去了生態(tài)系統(tǒng)的支撐價(jià)值,最終導(dǎo)致整個(gè)地漏斗暴露,到了這一步,再多的水土和有機(jī)物都會(huì)在流水的作用下,快速匯入地下,高原溶蝕湖也就很難自然恢復(fù)了。不同生態(tài)系統(tǒng)的脆弱環(huán)節(jié)各不相同,對(duì)喀斯特溶蝕湖濕地生態(tài)系統(tǒng)而言。溶蝕湖周邊接近地漏斗開(kāi)口處的次生堆積才是真正意義上的脆弱環(huán)節(jié),這樣的脆弱環(huán)節(jié)雖然僅是生物生長(zhǎng)的殘留物和土壤石塊,靠自然力次生堆積而成,但卻具有堵塞地漏斗開(kāi)口,截留水土資源支持濕生和水生植物生長(zhǎng)的多重功能,而且會(huì)隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然生長(zhǎng),而不斷地加厚加密,從而更大地發(fā)揮富集水土資源的作用,最終起到穩(wěn)定溶蝕湖,甚至擴(kuò)大溶蝕湖的作用,不過(guò)這樣的脆弱環(huán)節(jié),人類要加以破壞卻輕而易舉,但要重新恢復(fù)則需要漫長(zhǎng)的歷史歲月,苗族鄉(xiāng)民的這一認(rèn)識(shí)不僅成功地解讀了溶蝕湖自然形成的機(jī)制,而且還為我們提供了一道溶蝕湖恢復(fù)的技術(shù)對(duì)策,那就是用人為干預(yù)的手段,促進(jìn)有機(jī)物的富集,加快腐殖質(zhì)層和泥碳層的積累,那么即使不啟用其他的技術(shù)手段,高原溶蝕湖也可以得到快速的恢復(fù)。
總結(jié)當(dāng)?shù)孛缱遴l(xiāng)民的經(jīng)驗(yàn),我們最終可以推測(cè)高原溶蝕湖的自然成因,其關(guān)鍵環(huán)節(jié)正在于生物的作用,特別是濕地生物群落的生長(zhǎng)和擴(kuò)大,在高原溶蝕湖的形成過(guò)程中,發(fā)揮了極其關(guān)鍵性的作用。這些生物能自己尋找地漏斗的開(kāi)口,把根系伸進(jìn)巖縫之中,并不斷地積累有機(jī)物,不斷地形成腐殖質(zhì)和泥碳,進(jìn)而加厚腐殖質(zhì)層和泥碳層,從而使千瘡百孔的地漏斗開(kāi)口,因?yàn)橛辛烁迟|(zhì)和泥碳層的覆蓋,而發(fā)育成可以積累一定厚度水深的喀斯特高原濕地生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而還可以擴(kuò)大為真正意義上的高原溶蝕湖。
當(dāng)然這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,但這也是一個(gè)通過(guò)人類的努力可以加速形成的過(guò)程。隨著腐殖質(zhì)層的擴(kuò)大和有機(jī)質(zhì)的截留,對(duì)地漏斗封堵的范圍會(huì)加快進(jìn)行。這不僅可以解釋高原溶蝕湖的自然成因,同樣可以為我們提示今天實(shí)施地漏斗封堵的技術(shù)走向,那就是靠生物的辦法去實(shí)現(xiàn)封堵。只要我們對(duì)高原溶蝕湖的自然成因作反向的利用,那么哪怕是高度石漠化的峰叢洼地,要重新恢復(fù)為高原溶蝕湖也變得切實(shí)可行的。
四、封堵地漏斗的技術(shù)路線
所謂生物法封堵其基本含義是,借助濕生和半濕生多種植物的復(fù)合群落的引進(jìn)和快速生長(zhǎng),靠這些生物的有機(jī)體,特別是根和地下莖去填塞各式各樣的地漏斗開(kāi)口,并借助生物殘株在水與土的接觸面形成腐殖質(zhì)層和泥碳層,以此防止水資源下泄,使之形成固定水域的技術(shù)操作。這樣的封堵過(guò)程是地質(zhì)史上高原溶蝕湖形成的過(guò)程,同時(shí)還是當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民在早年維護(hù)高原溶蝕湖的相關(guān)技術(shù)的延伸。其間的差異僅在于,如果純粹借助自然形成溶蝕湖,需要漫長(zhǎng)的歷史歲月,這是因?yàn)榉鍏餐莸匾坏┬纬?,由于它具有相?duì)的封閉性,封堵地漏斗的濕生和半濕生植物的種子要被帶到峰叢洼地,很難借助無(wú)機(jī)世界的力量,可靠的辦法只能是鳥(niǎo)類的無(wú)意攜帶,才可能達(dá)到這一目標(biāo),而且還需要考慮到澤生和半濕生植物的種子即使被動(dòng)物帶到洼地底部,由于適合這些植物生長(zhǎng)的立地條件在峰叢洼地底部分布并不均勻,只有在少數(shù)潮濕的低洼之處,這些植物的種子才能發(fā)芽成活,還要借助它們的多年積累生長(zhǎng),才可能造成溶蝕湖的形成。與此相比,今天通過(guò)技術(shù)手段去實(shí)現(xiàn)溶蝕湖的封堵則要容易得多。原因在于,獲載著民族文化的人,只要具備相關(guān)的本土生態(tài)知識(shí)和技術(shù)技能,他們的操作就具有很強(qiáng)的目的性,可以集中社會(huì)合力去快速重演溶蝕湖形成的過(guò)程,還能針對(duì)性克服自然界存在的各種困難,做出最有效的應(yīng)對(duì),因而這種封堵工作會(huì)比自然狀況下的封堵做得更好,所需要的時(shí)間也相對(duì)短暫。
引進(jìn)什么樣的濕生植物,如果純粹靠自然力是極其困難的,若加以人力的干預(yù)就會(huì)變得容易。不管是實(shí)施人為播種,還是苗木移植都能克服峰叢洼地的封閉性。此外物種的搭配,最佳離地位置的選擇等也可以在本土生態(tài)知識(shí)和技術(shù)的指導(dǎo)下,去有計(jì)劃地實(shí)施;也可以通過(guò)文化要素嫁接的方式,引進(jìn)更有效的技術(shù)和手段[4]??傊?,實(shí)施生物法封堵,其實(shí)質(zhì)在于需要對(duì)相關(guān)民族的本土生態(tài)知識(shí)加以發(fā)掘利用,并有組織、有計(jì)劃地去推廣利用,就能收到理想的溶蝕湖恢復(fù)成效。
實(shí)施生物封堵的基本操作,一般可以分為4個(gè)步驟去順序推進(jìn)。
第一步需要認(rèn)真觀察和勘測(cè)峰叢洼地底部的地形地貌、土石結(jié)構(gòu),以及現(xiàn)有的生物結(jié)構(gòu)。最關(guān)鍵的技術(shù)目標(biāo)是盡可能找到暴露在外表的地漏斗開(kāi)口,弄清它們的形狀、大小以及地漏斗周邊的堆積物,為下一步的封堵提供依據(jù)。此外,還需要查清峰叢洼地底部的最低洼處位置、面積和深度,以及土壤的濕潤(rùn)度,濕潤(rùn)度的延續(xù)時(shí)間,這樣的位置是第一步封堵時(shí)就要加以操作的區(qū)段。與此同時(shí),還需要勘察峰叢洼地底部的邊緣所處的位置,由于這樣的位置是環(huán)形石山與洼地的結(jié)合帶,在這個(gè)位置隱藏的地漏斗開(kāi)口很多,不僅難以發(fā)現(xiàn),而且難以封堵,因而在勘察中要找到它們的結(jié)合部位置。如果有次生堆積物掩蓋,就需要將堆積物拔開(kāi),使環(huán)形石山與峰叢洼地底部的交界地位暴露出來(lái),最好能看清暴露在地表的基巖,要求做到能夠區(qū)分基巖與礫石。如果是礫石,哪怕是比較大的礫石,都需要特別注意,因?yàn)榈[石下方往往隱藏著地漏斗的開(kāi)口。能清除的礫石最好清除,不能清除的礫石則在封堵時(shí)需加倍小心,防止引種的濕生植物陷到地漏斗中去。為了確??辈旖Y(jié)果的準(zhǔn)確,最好在暴雨時(shí)節(jié)做一次觀察,在極度干旱的季節(jié)再做一次觀察,就能做到基本掌握地漏斗開(kāi)口的位置,為下一步的生物封堵提供依據(jù)。
第二步是引種濕生植物實(shí)施封堵。具體做法是,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件以及種苗、種子提供的便利程度,抓緊相對(duì)潮濕的季節(jié),在已經(jīng)查清的地漏斗附近,土石結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的位置,密集性一次復(fù)合引種多種濕生植物。具體到滇黔桂喀斯特山區(qū),如下一些植物可利用,如柳樹(shù)、蘆葦、茭草、多種莎草科的植物和澤瀉科植物以及各種挺水類植物,如睡蓮科植物,菖蒲科植物。如果在洼地底部已經(jīng)有常年濕潤(rùn)的低洼地,那就可以直接引種澤瀉科、睡蓮科、菖蒲科的澤生植物。為了加速封堵的速度,除了一年生草本植物外,木本和藤本的引種對(duì)象最好是苗木,甚至是大樹(shù)移栽。比如柳樹(shù)最好是用大樹(shù)移栽或者扦插[5]。為了確保移栽成活,對(duì)于苗木的受傷部分可以通過(guò)火燒或者涂漆的辦法防止腐爛。移栽后,為了防止枯死,可以采用輸入營(yíng)養(yǎng)液的辦法。對(duì)蘆葦可以剪掉地上部分,連同地下莖成塊移栽,最好能夠確保像修堤那樣,將柳樹(shù)和蘆葦塊根種成一條線,將峰叢洼地底部的邊緣形成一條環(huán)形的生物帶,特別要將地漏斗的開(kāi)口處環(huán)繞起來(lái)。只要種下后,能夠確保在洪水季節(jié)不會(huì)沖走或者發(fā)生位移即可。如果有位移風(fēng)險(xiǎn),也可以實(shí)施人工加工。加固有困難時(shí),移栽的位置可以相對(duì)遠(yuǎn)離地漏斗開(kāi)口。因?yàn)檫@些植物一旦成活,它們自己會(huì)生長(zhǎng),會(huì)蔓延,在移栽之初,不必急于求成,不要指望一次就能封堵一個(gè)地漏斗開(kāi)口,要有一定的耐心,等待這些植物的長(zhǎng)大和蔓延,去逐步地加固地漏斗周邊的土層,并截留土壤的位移,靠這樣的自然運(yùn)動(dòng)去形成生物壩。急功近利的直接填塞地漏斗,效果反而不理想。至于其他的澤生植物可以按照一般的農(nóng)作經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行移栽,比如睡蓮科、澤瀉科植物可以直接移栽地下莖,莎草科的植物可以播種,但最好是連同根塊一同移栽,這樣做生態(tài)恢復(fù)的速度才可以明顯加快。
對(duì)那些地漏斗開(kāi)口暴露比較隱蔽的區(qū)段,特別是環(huán)形石山山腳與洼地底部的結(jié)合帶,則可以沿著山麓和洼地底部的結(jié)合邊緣成行地移栽柳樹(shù)和蘆葦根塊,并最好選擇暴雨前移栽。移栽后如果遇到干旱,蘆葦卷葉,則需要將地上部分剪掉,抑制蒸發(fā)。只要能夠確保移栽存活,在以后的生長(zhǎng)過(guò)程中,其根系和地下莖都可以自然地填塞地漏斗開(kāi)口。這一步操作完成后,還需繼續(xù)觀察。如果地表出現(xiàn)積水,就表明移植成功,需要抓緊時(shí)間,在新形成的濕地上,加速引進(jìn)濕生植物,加速其群落擴(kuò)大。如果移栽后,發(fā)現(xiàn)地表土層有塌陷,則說(shuō)明塌陷處的下方有地漏斗,這時(shí)就需要在相應(yīng)的位置補(bǔ)種蘆葦塊根,再觀察種下后是否會(huì)出現(xiàn)地表積水,直到地表積水出現(xiàn),則表明大多數(shù)的地漏斗開(kāi)口已經(jīng)被掩蓋了。第二步技術(shù)操作也就基本達(dá)到目標(biāo)了。
第三步是相機(jī)引種苔蘚類植物。進(jìn)一步封堵水資源的下泄,選用的苔蘚植物最好是耐水淹的苔蘚類植物,其中泥炭蘚最有價(jià)值。苔蘚類植物的引進(jìn)最好就地取材,操作的辦法可將整個(gè)苔蘚層剝離,貼在地表,讓它自然生長(zhǎng)。也可以搜集干枯的苔蘚,干燥后揉碎混入水中,撒播在需要引種苔蘚的位置,最好是噴灑在已經(jīng)已經(jīng)存活的柳樹(shù)和蘆葦之間。也就是說(shuō)引種的位置要依托前一技術(shù)操作定植成活的蘆葦、柳樹(shù)復(fù)合生長(zhǎng)后形成的生物壩,一般是位于朝向洼地中心的內(nèi)側(cè)引種苔蘚類植物。這些植物成活后,它不僅會(huì)蔓延生長(zhǎng),將細(xì)微的漏洞填塞,其自身還有很強(qiáng)的保水能力。在蘆葦和柳樹(shù)的隱蔽下,可以逐步地加濕土壤,支持其他澤生植物的生長(zhǎng)。
在這一步技術(shù)操作中,另一個(gè)關(guān)鍵性的任務(wù)是要注意隨著地表積水的出現(xiàn),需及時(shí)地引入鴨子、鵝等水禽類動(dòng)物,不要怕這些動(dòng)物消費(fèi)引種的濕生植物,因?yàn)檫@些動(dòng)物排出的糞便會(huì)沉積到初步形成的濕地底部,奠定未來(lái)腐殖質(zhì)層和泥碳層形成的基礎(chǔ),有利于加快溶蝕湖的形成。但引入的力度則需要循序漸進(jìn),以它們不干擾植物群落的定根生長(zhǎng)為宜。如果在進(jìn)行這一步操作的過(guò)程中,出現(xiàn)了地表的塌陷和漏水,則需要及時(shí)引種蘆葦塊根去加以填補(bǔ)。當(dāng)然對(duì)地漏斗而言,出現(xiàn)這樣的情況是一種常態(tài),只需要相機(jī)處理即可。在實(shí)施整個(gè)封堵的過(guò)程中,有的地區(qū)由于地下結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,引種工作可能要持續(xù)多次,決不能因?yàn)槎啻嗡荻鴨适判?。在地表積水趨于穩(wěn)定后,還需要有計(jì)劃地的引進(jìn)魚(yú)類和軟體類動(dòng)物,他們的生活也會(huì)為峰叢洼地底部腐殖質(zhì)層和泥炭層的加厚做出貢獻(xiàn),溶蝕湖能否恢復(fù),最終是取決于腐殖質(zhì)層對(duì)底部的覆蓋,大氣降水才可能在地面富集起來(lái),形成穩(wěn)定的水域。
第四步是擴(kuò)大水域。經(jīng)過(guò)上述3個(gè)步驟后,峰叢洼地的底部都會(huì)形成大小不等,面積各異的小片濕地和濕生生物群落,大致需要2年到3年,其后就進(jìn)入了水域擴(kuò)大定型期。這一階段的技術(shù)操作關(guān)鍵是查缺補(bǔ)漏。由于隨著地表水域的擴(kuò)大和水位的加深,地表的壓力也隨之而增大,一些地漏斗的開(kāi)口會(huì)被壓穿,又會(huì)導(dǎo)致地表水土的下泄,這種情況也是不可避免的常態(tài)。補(bǔ)救的辦法同樣是看準(zhǔn)漏水的位置,移栽蘆葦塊根,或者莎草的根。必要時(shí),也可以用土石填塞塌陷處,再補(bǔ)種水生植物。這些措施都得看水域的發(fā)展,相機(jī)做出及時(shí)的處理。成功的關(guān)鍵就在于及時(shí)填補(bǔ),越及時(shí),省力最多,成功率越高。如果僅是少量的滲漏,那就不必采取相應(yīng)的措施,因?yàn)槎ㄖ渤苫畹闹参锉旧砭涂梢云鸬教钊饔谩H芪g湖恢復(fù)到了這一步,就可以做下一步的利用規(guī)劃了。
應(yīng)當(dāng)看到,有計(jì)劃引種濕生植物本身就考慮過(guò)其利用價(jià)值,如莎草科的植物是較好的牛飼料,蘆葦可以作為纖維材料或者建材使用,澤瀉科、蓮科的植物則是有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果蔬。其他有計(jì)劃的利用還包括水生動(dòng)物的引入,這樣形成的水域由于環(huán)形石山本身具有封閉性,而未封堵以前又是干旱環(huán)境,因而水生的動(dòng)植物不會(huì)自己進(jìn)入,這就需要人類有計(jì)劃的人工引進(jìn),魚(yú)類、蝦類、兩棲類、水生軟體類都需要靠人力引入。需要聲明之處是,動(dòng)物的引入也是整個(gè)技術(shù)操作的關(guān)鍵部分,因?yàn)檫@些動(dòng)物的存在,它們的生命物質(zhì)可以將生物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),可以加速水底腐殖質(zhì)層和泥炭層的形成,而腐殖質(zhì)層和泥炭層的封堵作用比活著的植物更有效。隨著動(dòng)植物的生長(zhǎng)和腐殖質(zhì)層的加厚,水域就會(huì)逐漸擴(kuò)大,一般只需要三五年,就可以形成連片的水域,這就標(biāo)志著封堵成功,也標(biāo)志著濕地生產(chǎn)能力的形成。在這樣新形成的濕地上,規(guī)劃植物和動(dòng)物的多業(yè)態(tài)復(fù)合種養(yǎng),就能夠收到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)成效。產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的要領(lǐng)正在于,不管實(shí)施什么樣的多業(yè)態(tài)復(fù)合種養(yǎng),都絕對(duì)不要大規(guī)模的翻動(dòng)水土。因?yàn)檫@樣的高原溶蝕湖形成是緣于地漏斗的開(kāi)口得到了封堵,人為的翻動(dòng)會(huì)重新打通這些地漏斗的開(kāi)口,這對(duì)于高原溶蝕湖的維護(hù)是大忌。為此,如果溶蝕湖的深度超過(guò)半米,又需要種植水稻時(shí),則最好不要開(kāi)辟稻田,而是采用“架田”[6]的辦法種植,因?yàn)檫@樣種植水稻以及淺水性的作物,可以避免翻動(dòng)地下的腐殖質(zhì)層和泥炭層,確保溶蝕湖的穩(wěn)定。
五、結(jié)論與討論
整個(gè)技術(shù)操作的成功關(guān)鍵就是借助濕生植物的復(fù)合群落的形成和擴(kuò)大,去封堵地漏斗的開(kāi)口。只有在特殊的情況下,才采用硬質(zhì)材料土石或混泥土直接填塞較大、暴露明顯的地漏斗開(kāi)口。這樣的封堵并不是目的,而僅是確保地表土層的穩(wěn)定,以支持濕生植物的引種,生物的生長(zhǎng)和生物壩的形成才是封堵成功的關(guān)鍵。直接用硬質(zhì)材料封堵,不僅難度大,而且成功沒(méi)有保障,兩套技術(shù)手段的主導(dǎo)地位和從屬地位不能顛倒,也不能交錯(cuò)嘗試,因?yàn)檫@樣操作只會(huì)擾亂生物壩的形成,無(wú)助于地漏斗開(kāi)口的封堵。
如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件較好,也就是說(shuō),地漏斗的開(kāi)口相對(duì)集中,地漏斗周邊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為牢固,那么才可以相機(jī)對(duì)地漏斗實(shí)施井狀封堵,其技術(shù)要領(lǐng)是,在地漏斗周圍建立一個(gè)環(huán)形的井桶,將地漏斗開(kāi)口圈起來(lái),從而使得形成的溶蝕湖不僅水深可以加大,而且水深可以人工控制,生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更理想。需要強(qiáng)調(diào)的事,即令是實(shí)施這樣的物理方法封堵,生物封堵的價(jià)值仍然不能低估,這是因?yàn)槲覀儽仨毧紤]到溶蝕作用還會(huì)發(fā)生,新的地漏斗還會(huì)形成。只有實(shí)施生物封堵,才能收到穩(wěn)定的成效。
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