吳協(xié)保,黃俊威,寧小斌,肖金頂,劉庭威,盧 立,王建軍
(1.國(guó)家林業(yè)和草原局石漠化監(jiān)測(cè)中心,長(zhǎng)沙 410014;2.國(guó)家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,長(zhǎng)沙 410014;3.安化縣林業(yè)局,湖南 安化 413500; 4.廣西國(guó)有派陽(yáng)山林場(chǎng),廣西 寧明532500)
推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是以習(xí)近平同志為核心的黨中央做出的重大決策,是關(guān)系國(guó)家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略。而石漠化是長(zhǎng)江中上游地區(qū)的核心生態(tài)問(wèn)題,事關(guān)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展[1-3]。國(guó)家林業(yè)和草原局于2005—2016年開(kāi)展并完成三次全國(guó)石漠化調(diào)查監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)區(qū)涉及湖北、湖南、廣東、廣西、重慶、四川、貴州、云南8個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),其中湖北、湖南、重慶、四川、貴州、云南位于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶。本文以有石漠化土地分布的6省(市)三期石漠化監(jiān)測(cè)成果為基礎(chǔ),分析長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積、程度及生態(tài)環(huán)境狀況等動(dòng)態(tài)變化狀況、特點(diǎn)及原因,為“十四五”及今后石漠化防治對(duì)策制訂與生態(tài)修復(fù)實(shí)施提供技術(shù)支撐。
截至2016年底,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶六省(市)石漠化土地面積847.78萬(wàn)hm2。2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少202.4萬(wàn)hm2,占全國(guó)石漠化減少總面積的69.98%,減少了19.27%;年均減少面積18.40萬(wàn)hm2,年均縮減率為1.93%,較全國(guó)石漠化年均縮減率低0.34%。其中長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶2005-2011年間石漠化土地面積減少49.05萬(wàn)hm2,減少了4.66%,年均減少面積8.16萬(wàn)hm2,年均縮減率為0.79%;2011—2016年間石漠化土地面積減少153.35萬(wàn)hm2,減少了15.33%,年均減少面積30.69萬(wàn)hm2,年均縮減率為3.27%,石漠化縮減率遠(yuǎn)高于2005—2011年。2005—2016年溶地區(qū)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積與動(dòng)態(tài)變化對(duì)比詳見(jiàn)圖1。表明2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積總體呈現(xiàn)持續(xù)減少、且減少幅度呈加大態(tài)勢(shì),扭轉(zhuǎn)了上世紀(jì)九十年代末到21世紀(jì)初我國(guó)石漠化土地?cái)U(kuò)展?fàn)顩r,與我國(guó)生態(tài)建設(shè)總體發(fā)展和區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況持續(xù)改善的趨勢(shì)一致[4-5]。
圖1 石漠化土地面積與動(dòng)態(tài)變化對(duì)比圖
2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶六省(市)石漠化土地面積均有所減少,貴州省減少面積最多,為84.59萬(wàn)hm2,占長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地減少面積的41.79%,年均縮減率為2.64%,較長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地年均縮減率高0.71%。其余省份石漠化土地減少面積由多到少依次為云南、湖南、湖北、重慶和四川;減少面積分別為52.94,22.75,16.33,15.28萬(wàn)hm2和10.51萬(wàn)hm2。石漠化土地面積年均縮減率由高到低依次為云南、重慶、湖南、湖北和四川;分別為1.83%,1.63%,1.51%,1.42%和1.32%,均低于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶平均水平。其中:2005—2011年和2011—2016年各省石漠化土地面積均有所減少,而2011—2016年減少幅度均遠(yuǎn)高于2005—2011年。貴州、云南2省石漠化土地面積相對(duì)較大,2005—2016年間減少的石漠化土地面積亦較多,達(dá)13.75萬(wàn)hm2,占長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少量的2/3。詳見(jiàn)圖2。
圖2 石漠化土地面積及動(dòng)態(tài)變化圖
石漠化程度分為輕度、中度、重度和極重度四級(jí)。2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積除輕度石漠化土地面積增加外,其余各程度石漠化土地面積均有所減少。輕度石漠化土地面積增加36.08萬(wàn)hm2,是全國(guó)輕度石漠化土地面積增加量的1.03倍;中度石漠化土地面積減少最多,為137.40萬(wàn)hm2,占全國(guó)中度石漠化土地減少量的86.31%;重度石漠化土地面積減少76.76萬(wàn)hm2,占全國(guó)重度石漠化土地減少量的60.29%;極重度石漠化土地面積減少24.33萬(wàn)hm2,占全國(guó)極重度石漠化土地減少量的64.75%。輕度、中度、重度與極重度石漠化土地面積占石漠化土地總面積的比重,由2005年的31.56:49.69:15.26:3.49變化至2011年的40.23:45.91:11.53:2.33,再到2016年的43.35:45.35:9.85:1.45。其中重度及極重度石漠化土地面積比重由2005年的18.75%降至2011年的13.86%,再降到2016年的11.30%;而輕度石漠化土地比重由2005年的31.56%提升至2011年的40.23%,再升到2016年的43.35%,表明輕度石漠化土地面積比重持續(xù)增加,重度和極重度石漠化土地面積比重持續(xù)減少,區(qū)域石漠化程度總體呈現(xiàn)持續(xù)減輕態(tài)勢(shì),生態(tài)環(huán)境狀況改善。詳見(jiàn)表1。
表1 2005—2016年石漠化程度面積變化情況 石漠化程度2005—2011年2011—2016年變化量/hm2年均縮減率/%變化量/hm2年均縮減率/%輕度石漠化712 967-3.20-352 125.601.85中度石漠化-621 6462.14-752 359.463.64重度石漠化-447 9675.62-319 610.906.70極重度石漠化-132 8627.80-110 443.6213.66全國(guó)-959 9171.29-1 932 229.803.57長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶-489 5080.80-1 534 539.603.38
通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省各程度石漠化土地進(jìn)行加權(quán)平均取得區(qū)域石漠化程度平均值,區(qū)域石漠化程度平均值=(1×輕度石漠化面積+2×中度石漠化面積+3×重度石漠化+4×極重度石漠化)÷石漠化總面積??梢园l(fā)現(xiàn),長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化程度平均值由2005年的1.91減少到2011年的1.76,以及2016年的1.69,石漠化程度平均值不斷減小,且各監(jiān)測(cè)年份長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化程度平均值小于全國(guó)平均值,表明長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地程度比全國(guó)整體程度偏輕。詳見(jiàn)圖3。
圖3 石漠化程度平均值對(duì)比圖
土地利用類(lèi)型是反映土地用途、性質(zhì)及其分布規(guī)律的基本地域單位。2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地中,除喬灌林地面積增加外,耕(旱)地、草地、其他林地和未利用地面積均減少。喬灌林地面積增加98.78萬(wàn)hm2,其中2005—2011年喬灌林地增加106.67萬(wàn)hm2,而2011—2016年則減少7.89萬(wàn)hm2,表明石漠化土地林草植被結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,喬灌林地比重增加。2011年以來(lái),石漠化土地上喬灌林地面積減少,是因其轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛谑恋厮隆?/p>
石漠化土地中其他林地、旱地、草地和未利用地面積均呈現(xiàn)減少,其中:其他林地減少面積最多,為218.30萬(wàn)hm2,且2005—2011年減少量比2011—2016年多16.08萬(wàn)hm2;其次為未利用地減少71.39萬(wàn)hm2,2005—2011年減少量比2011—2016年多14.76萬(wàn)hm2,主要是實(shí)施石漠化治理及自然修復(fù)后轉(zhuǎn)變?yōu)閱坦嗄玖值厮?;?旱)地減少8.78萬(wàn)hm2,2005—2011年間旱地面積增加2.04萬(wàn)hm2,而2011—2016年間旱地面積減少了10.82萬(wàn)hm2,2005—2011年受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使,局部地區(qū)存在陡坡耕種、毀林開(kāi)墾,導(dǎo)致石漠化坡耕地增加,但隨著新一輪退耕還林工程、石漠化綜合治理及土地整治實(shí)施,2011—2016年石漠化耕地面積減少;草地減少2.71萬(wàn)hm2,2005—2011年間草地面積增加2.61萬(wàn)hm2,2011—2016年間草地面積減少5.32萬(wàn)hm2,主要是2008—2011年西南地區(qū)持續(xù)干旱導(dǎo)致土地退化,而2011—2016年自然條件相對(duì)平穩(wěn),石漠化生態(tài)修復(fù)力度加大。具體變化情況詳見(jiàn)表2。
表2 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地分土地利用類(lèi)型面積變動(dòng)表hm2土地利用類(lèi)型石漠化面積面積變化量2005年2011年2016年合計(jì)2005—2011年2011—2016年喬灌林地3 664 106.704 730 789.304 651 880.24987 773.541 066 682.60-78 909.06其他林地3 056 126.201 884 183.30873 087.95-2 183 038.25-1 171 942.90-1 011 095.35耕地2 581 228.302 601 623.902 493 393.53-87 834.7720 395.60-108 230.37草地139 255.00165 348.30112 190.70-27 064.326 093.30-53 157.60未利用地1 061 104.20630 367.90347 220.70-713 883.5-430 736.30-283 147.20合計(jì)10 501 820.4010 012 312.708 477 773.12-2 024 047.28-489 507.70-1 534 539.58
植被綜合蓋度及其變化是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化的重要指標(biāo)之一。2005—2016年,巖溶地區(qū)林草植被狀況明顯改善。2016年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地上平均林草植被綜合蓋度為61.5%,比2005年和2011年分別增長(zhǎng)7.8%和3.7%;石漠化土地上平均植被綜合蓋度為41.5%,比2005年和2011年分別增長(zhǎng)7.4%和2.2%,增長(zhǎng)幅度略低于巖溶土地平均值。據(jù)中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所為石漠化監(jiān)測(cè)所做的專(zhuān)題監(jiān)測(cè),從1982—2015年,巖溶地區(qū)八省多年平均植被指數(shù)NDVI為0.59,其中2000年前平均植被指數(shù)NDVI為0.58,2000—2010年后多年平均植被指數(shù)NDVI為0.60,2010年后多年平均植被指數(shù)NDVI為0.61,雖因氣候等因素影響出現(xiàn)波動(dòng),但總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),說(shuō)明巖溶地區(qū)植被綜合蓋度總體呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì),區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況得到改善[6-7],與長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)植被蓋度變化趨勢(shì)基本一致。
針對(duì)石漠化土地的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)情況,石漠化演變類(lèi)型可分為順向演變、穩(wěn)定型、逆向演變?nèi)箢?lèi)。2005—2011年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地演變以穩(wěn)定型為主,面積3 100.58萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的86.5%;順向演變面積316.14萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的8.82%(輕微改善型占4.99%、明顯改善型占3.83%);逆向演變面積167.63萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的4.68%(加劇型占1.28%、嚴(yán)重加劇型占3.40%),順向演變面積為逆向演變面積的1.89倍。2011—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶土地演變以穩(wěn)定型為主,面積3 126.57萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的87.26%;順向演變面積349.98萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的6.5%(輕微改善型占1.8%、明顯改善型占4.7%);逆向演變面積106.62萬(wàn)hm2,占巖溶土地面積的0.6%(加劇型占0.2%、嚴(yán)重加劇型占0.4%),順向演變面積為逆向演變面積的3.28倍。2011—2016年巖溶土地穩(wěn)定型、順向演變型面積較2005—2011年分別增加27.17萬(wàn)hm2和33.84萬(wàn)hm2,表明2005—2016年巖溶土地整體朝良性方向演變,巖溶生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng),與石漠化土地及程度動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本保持一致。
通過(guò)選取降雨侵蝕力因子、地表起伏度、地表覆蓋類(lèi)型、土壤可蝕性因子及地質(zhì)背景5個(gè)能代表巖溶地區(qū)特征的石漠化敏感性評(píng)價(jià)因子,對(duì)巖溶地區(qū)石漠化敏感性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)石漠化敏感性普遍較高,2005—2016年石漠化敏感區(qū)面積占巖溶土地面積的76.04%~76.92%,巖溶土地極容易發(fā)生石漠化,但比全國(guó)石漠化敏感區(qū)比重約低1%。2005—2016年,石漠化敏感性總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),經(jīng)過(guò)對(duì)比2005—2011年及2011—2016年兩期監(jiān)測(cè)結(jié)果分析顯示,不敏感區(qū)增加了27.74萬(wàn)hm2,增加比例為3.79%;中度和輕度分別增加了100.81萬(wàn)hm2和88.28萬(wàn)hm2,增加比例分別為11.88%和17.72%;極敏感區(qū)和高敏感區(qū)面積分別減少了141.8萬(wàn)hm2和75.03萬(wàn)hm2,下降比例分別為45.54%和9.60%,石漠化發(fā)生危險(xiǎn)的程度在逐步下降。詳見(jiàn)表3。
表3 2005—2016年巖溶地區(qū)石漠化敏感性面積變化表敏感類(lèi)型面積/萬(wàn)hm2面積變化量/萬(wàn)hm22005年2011年2016年合計(jì)2005—2011年2011—2016年不敏感732.20749.32759.9427.7417.1210.62輕度敏感498.32555.09586.6088.2856.7731.51中度敏感848.43904.93949.24100.8156.5044.31高度敏感781.75727.07706.72-75.03-54.68-20.35極敏感311.40235.69169.60-141.80-75.71-66.09
2005—2016年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地面積減少202.4萬(wàn)hm2;其中:2005—2011年間減少48.95萬(wàn)hm2,2011—2016年間減少153.35萬(wàn)hm2。2005—2011年間石漠化年均縮減率為0.79%,而2011—2016年為3.27%,縮減幅度持續(xù)加大。石漠化發(fā)生率由2005年的29.41%,分別減少到2011年的27.95%和2016年的24.54%,石漠化發(fā)生率整體下降。從石漠化演變類(lèi)型分析,2005—2011年穩(wěn)定型與順向演變的比重為95.32%,而2011—2016年的比重為99.4%,逆向演變面積逐年減少。從石漠化敏感性分析,2005—2016年,不敏感區(qū)增加了27.74萬(wàn)hm2,而極敏感區(qū)和高敏感區(qū)面積分別減少了141.80萬(wàn)hm2和75.03萬(wàn)hm2,石漠化發(fā)生機(jī)率減少。
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶重度以上石漠化土地比重由2005年的18.75%,分別下降到2011年的13.86%和2016年的11.30%,重度和極重度石漠化面積比重持續(xù)減少,石漠化程度總體減輕。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化土地平均植被綜合蓋度持續(xù)提高,2016年平均植被蓋度較2005年和2011年分別增長(zhǎng)7.4%和2.2%;而2005—2016年,石漠化土地上喬木型比重顯著增加,2016年達(dá)到31.2%,比2005年增加6.26%,而草叢型與無(wú)植被型比重較2005年下降6.73%,林草植被結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,生態(tài)狀況穩(wěn)定向好。
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶六省市中石漠化面積總體呈現(xiàn)減少,但各省之間動(dòng)態(tài)變化不一,特別是從石漠化年均縮減率來(lái)講,各省差異亦很明顯。2005—2016年,貴州石漠化減少面積及年均縮減率均最高,石漠化土地面積減少84.59萬(wàn)hm2,占長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶減少面積的41.79%;年均縮減率2.64%。
2005—2016年,可用于石漠化生態(tài)修復(fù)的其他林地和未利用地面積減少289.69萬(wàn)hm2,區(qū)域可實(shí)施治理的石漠化土地面積逐年減少,下階段石漠化土地治理將轉(zhuǎn)向以生態(tài)保護(hù)為主。
國(guó)家和各級(jí)地方政府在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶實(shí)施一系列生態(tài)保護(hù)與治理措施,加速了石漠化土地生態(tài)修復(fù);同時(shí)區(qū)域內(nèi)人為活動(dòng)壓力減輕,與良好的水熱條件有效結(jié)合促進(jìn)林草植被自然修復(fù),是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化面積持續(xù)減少,生態(tài)狀況穩(wěn)定好轉(zhuǎn)的主要因素。
本世紀(jì)以來(lái),國(guó)家繼續(xù)加大對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)林草植被保護(hù)和生態(tài)修復(fù)力度,重點(diǎn)實(shí)施退耕還林還草、天然林保護(hù)、防護(hù)林體系建設(shè)、生態(tài)公益林及草地生態(tài)效益補(bǔ)償、水土保持工程等,尤其是啟動(dòng)了石漠化綜合治理工程,截止2015年,工程涉及316個(gè)石漠化縣,年均投資達(dá)20億元,完成石漠化生態(tài)修復(fù)面積超過(guò)200萬(wàn)hm2,石漠化生態(tài)修復(fù)進(jìn)程明顯加快,治理成效不斷顯現(xiàn)。生態(tài)工程建設(shè)是我國(guó)石漠化土地面積持續(xù)減少的主導(dǎo)因素。
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)域是我國(guó)農(nóng)村富余勞動(dòng)力主要輸出地,且隨著區(qū)域城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進(jìn),巖溶石漠化區(qū)域農(nóng)村人口持續(xù)減少,對(duì)石漠化土地生態(tài)壓力大為減輕。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶6省市2011—2016年間,城鎮(zhèn)化率水平由44.1%提升51.7%;農(nóng)村人口由2011年的17 574萬(wàn)人,下降到2016年的15 633萬(wàn)人,下降了11.04%,農(nóng)村人口大幅下降,減輕了巖溶石漠化土地的承載壓力,從而遏制了土地石漠化。
通過(guò)實(shí)施農(nóng)村能源工程,農(nóng)村家庭能源呈多元化趨勢(shì),非生物質(zhì)能源比重上升,薪材比重逐年下降,森林資源消耗減少,間接地保護(hù)了石漠化地區(qū)林草植被,有效阻止了巖溶土地石漠化進(jìn)程。據(jù)專(zhuān)題調(diào)研,在農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)薪材所占比重由2011年的37.2%下降到2016年20%以下。
石漠化地區(qū)人多地少,人均耕地面積小,坡耕地面積大,耕地質(zhì)量差,人地矛盾突出。因此,各地通過(guò)實(shí)施國(guó)土整治、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)、退耕還林、小流域綜合治理等項(xiàng)目,進(jìn)行坡改梯,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,將石漠化土地轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛谑胺鞘恋?。?jù)統(tǒng)計(jì),5年間,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶巖溶地區(qū)實(shí)施坡改梯面積超過(guò)5萬(wàn)hm2。同時(shí)實(shí)施保護(hù)性耕作、間作、輪作等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,有效預(yù)防水土流失,促進(jìn)了石漠化土地治理和生態(tài)保護(hù)。
“十二五”期間,隨著各地工業(yè)園區(qū)建設(shè)、城鎮(zhèn)化發(fā)展、易地扶貧搬遷、水利、道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快,建設(shè)用地規(guī)模不斷增加,直接將石漠化與潛在石漠化土地扭轉(zhuǎn)為非石漠化土地。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,2011—2016年,貴州省因基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)占用了10.5萬(wàn)hm2石漠化和潛在石漠化土地。
2011—2016年,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)整體氣候平穩(wěn),基本水熱同期,風(fēng)調(diào)雨順,較好的自然氣候環(huán)境對(duì)區(qū)域林草植被的自然修復(fù)提供了良好條件,促進(jìn)了石漠化土地朝良性方向演變。
1)2005—2016年,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化面積持續(xù)減少,石漠化程度持續(xù)減輕,石漠化土地上喬木型植被增加,草叢型與無(wú)植被型減少,林草植被結(jié)構(gòu)明顯改善,植被綜合蓋度顯著增加,區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善。
2)2005—2016年,區(qū)域石漠化發(fā)生率逐年下降,石漠化發(fā)生敏感性總體降低,石漠化演變狀況以穩(wěn)定型為主,順向演變面積增加,石漠化發(fā)生機(jī)率呈下降趨勢(shì),石漠化土地正朝良性方向演變。
3)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶石漠化區(qū)域持續(xù)實(shí)施的一系列生態(tài)保護(hù)與治理措施,直接加速了石漠化土地治理進(jìn)程;區(qū)域人為活動(dòng)壓力減輕,疊加區(qū)域良好的水熱條件,促進(jìn)了林草植被自然修復(fù),實(shí)現(xiàn)了石漠化土地面積減少,程度減輕,朝穩(wěn)定向好方向演變。