水土保持理论与方法

1、定义喀斯特：即岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用 为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象 的总称。岩石透水性岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是流动水卜渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透 水性越强，岩溶作用越显著。在溶洞中，岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地卜管道越多，喀斯 特地貌发育越完整，并旦形成一个不断扩大的循环网。流水作用流水的溶蚀作用水的溶蚀能力来源于二氧化碳（CO2）与水结合形成的碳酸（H2CO3）,二氧化碳是喀 斯特地貌形成的功臣，水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。 下面几个化学方程式反

2、映了岩溶作用的进行：H2O+CO2 =H2CO3.H2CO3=H + HCO （第一步：形成碳酸和碳酸根离子）H + CaCO3 = HCO + Ca2+第二步：_H十与CaCO3反应生成,从而使CaCO3溶解）这几步反应在大自然间是十分复杂的过程，因为温度，气压，生物，土壤等许多自然条 件制约着反应的进行，并且这些反应都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反应向右进行，就 有利于CaCO3的分解；岩溶作用进行比较容易，反之则不利于岩溶作用。流水的流动作用流动的水溶蚀性更强烈一些，这是为什么？因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充, 水的溶蚀作用才能顺利进行，水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时，流动的水

3、带动河底砂砾 对岩石进行机械侵蚀，这样更有利于岩溶作用的深入。气候影响比如我国西南地区气候湿润，降水量大，地表径流相对稳定，流水下渗作用连续，并旦 降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。1.1耕地少，质量差，人地关系紧张在全省总土地面枳中，高原山地面积占87%,丘陵面枳占有10%,盆地面积占3 %.全 省山地多，平地少，是全国唯一没有平原支撑的喀斯特山地省.平地主要集中在河谷、山间 盆地和溶蚀洼地中，面枳窄小，分布零星.近年来，由于城镇基建、乡村居民建房等，平地 的耕地呈减少趋势.广大高原山地由于地势较高，气温较低，地下水埋藏深，宜农耕地十分 有限.1.2生态环境脆弱，破坏严

4、重喀斯特环境是一种脆弱的环境系统，环境容量小，环境系统内物质的移动能力很强，受 干扰破坏后生态系统自然恢复的速度慢、难度大.脆弱的喀斯特环境在人类不合理的经济活 动影响下遭到严重破坏.森林被大量破坏后造成了严重的水土流失.1.3人口文化程度低，文盲率高贵州人I】文化程度低，1999年的统计资料表明:具有大学文化程度的只占总人I I的1 %, 高中文化程度的占4. 93 %,具有初中文化程度的占19. 64 %,只有小学文化程度的占37. 64%,15岁以上的文盲、半文盲占总人I的24.72%,农村人口中文盲、半文盲所占比例更 大，极大地制约了经济的发展.1.4经济发展水平低，产业结构不合理贵州

5、产业结构中，以第一产业为主，二、三产业不发达.乡镇企业发展滞后，农业内部 结构中，种植业比重大，林、牧、渔业比重小，农产品商品率低，长期处于传统农业自给半 自给状态远不适应市场经济发展的需要.石漠化(Stony Desertification)是指在热带、亚热带湿润、半湿润候条件和岩溶极其 发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏，导致土壤严重流失，基岩大面 积裸露或砾石堆积的土地退化现象，也是岩溶地区土地退化的极端形式。特定的地质特征为石漠化形成奠定了物质基拙，而地形地貌则提供了势能基自晚震旦纪到三叠纪晚期，发育了四大套碳酸盐岩沉枳建造，以浅海相碳酸盐岩为主， 分布而积广，产出厚

6、度大。山地性及地表崎岖破碎的地形地貌，为石漠化的形成提供了势能基础，使得斜坡体上的 土层不易保存而溜走，降水极易流失，同时也加大了降水的侵蚀能力，在不合理的人类活动 干扰下，喀斯特山地极易退变为荒山秃岭。2. 1.2独特的水文特征和雨量充沛的温暖湿润气候为石漠化的形成提供了侵蚀营力贵州高原河川径流的径流深和径流量均比较大，年内分配不均，洪枯流量比高，河流深 切，相对高差大，地表侵蚀切割强度大，雨季汛期水土流失动力强劲2当植被遭受破坏或 暴雨时，极易造成水土流失，形成石漠化。贵州喀斯特地区适生植物的脆弱性及极低的覆盖率是石漠化形成的关键岩溶植物具有耐早性、喜钙性、岩生性等特征，反过来在这一水土条

7、件下的植物一般生 长缓慢，对环境变化极为创感，森林生态阂值低，易退化，而植被的退化又加剧了降雨在时 空上的不均匀性，降低了水土稳定性。典型的喀斯特区域土层浅薄，植被稀疏，随着森林覆 盖率的降低，喀斯特土壤头去了植被的保护后，地表水下渗，很快产生侧向径流，使得土层 被地表径流所侵蚀，土壤流失，母岩出露，形成石漠化。2. 1.4性质独特的土壤及其不合理的过度利用必然导致吃斯特石漠化的形成在脆弱的喀斯特地区，成土困难，成土速率小，土层很薄，土壤允许流失量小是导致石 漠化形成的直接原因。2. 2社会环境加速了喀斯特石漠化的形成2. 2.1超载的人口是喀斯特石漠化形成的最重要驱动力人I I的超载使得粮食

8、问题十分紧迫，在农业科学技术不发达的贵州喀斯特山区，当地农 民被迫采用开垦荒地，广种薄收的农业生产方式维持生计，必然造成森林破坏，陡坡垦殖连 片;人II素质低下，必然导致观念陈旧，生产技术落后，对资源利用不合理，生产水平低下, 从而陷入越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。这些都造成水土流失剧烈发展，导致石漠化的 形成。2. 2. 2贫困是喀斯特石漠化形成的巨大驱动力贵州喀斯特地区正而临着贫困和石漠化的双重压力，贫困是导致石漠化的重要根源之 一，石漠化又加剧了贫困贫困导致当地农民盲【I扩大耕地、陡坡开垦、乱伐森林等不良人为 活动，导致石漠化的形成持续着z济落后一贫困一毁林开荒一植被退化并减少一水土流

9、失 加剧一石漠化一经济落后一贫困加剧”恶性循环中。2. 2. 3民族文化从各自侧面加速石漠化的形成以粮食为主的传统饮食文化，从而驱使人们向周闱脆弱的喀斯特环境索取更多的粮食作 物，而较为适应喀斯特山区的林、畜牧业处于微弱的地位，加剧了土地承载负担;不合理的 独特的喀斯特垦殖文化，导致土地越耕越薄、越耕越贫瘩;大量耗用木材的民族社会风俗;以 木材为燃料的生活方式等等直接导致植被退化，生态环境恶化，其结果必然加速石漠化的形 成。综上所述，贵州喀斯特自然环境从各自侧而奠定了喀斯特石漠化形成的基础，在其上叠 加了不合理的人类活动则加速了喀斯特石漠化的形成。找出根本原因，控制人口增长，有效协调人地关系。

10、抓住主要矛盾，以水一土一林为核心，调整农村产业结构，解决群众生存、生活问题。 依靠生态自我修复能力，加大预防保护力度，杜绝新的石漠化发生。遵循生态经济规律，重视产业链条形成，增加群众收入。把握关键因素，保护生物多样性，维护防治成果。寻求替代能源，加大沼气建设力度，解决农村能源紧缺问题。小流域综合治理模式:在贵州喀斯特山区，流域是一个最基本的地域单元或地域系统， 流域作为一个完整的系统，包括森林、草地、农田、村落、城镇、工厂等子系统，这些系统 相互联系、相互制约。仅从某一个体、种群或群落的角度去进行恢复和重建，而不考虑山地 各子系统之间的联系，难以从根本上达到恢复和重建的目的。因此，要在科学阐明

11、喀斯特地 区的自然、社会经济、生态环境祸合系统的组成、结构、功能及效应的基础上，运用系统论 思想来研究和协调喀斯特地区的人地关系;通过一系列组装配套的科学技术，以水土保持为 核心、以产业结构调整与石漠化综合防治为基础充分认识流域上、中、下游的生态经济功能, 科学配置生态防护体系，合理开发利用水土资源，精心设计流域景观，提出具有喀斯特地区 特色的防治生态环境的理论模式、技术支撑与保障体制。其防治模式可归纳为“一个规划, 两个体系建设”，即全面规划、合理布置，综合防护体系和复合农业生产体系建设，形成符 合山区特点的农、林、牧复合农业生产体系，便于与江河防治相衔接。脆弱生态综合治理模式:贵州喀斯特中

12、低山及峡谷谷坡地带，裸露型喀斯特典型。土地资源以山地、丘陵为主，平坝地较少。坡度大、土层薄，加之不合理的人为开垦，水土 流失相当严重，人地矛盾突出。在人II压力下，毁林、毁草，开垦不宜耕种的石山，导致生 态严重退化、人畜饮水困难等。在生态环境防治中，针对喀斯特生态环境三缺（缺水、缺土、 缺林）的基本特点，以蓄水、治土、造林为核心，把生物、工程措施进行组装配套，方能达 到最佳的综合防治效果。在恢复改造石山坡地的生态环境过程中，不能只进行单项的坡改梯 工程，而与生物梯埋相配合;在砌石烦内，再种植可作饲料或有经济价值的草、果（树）林，同 时把防止强烈土壤流失和沟谷侵蚀的拦沙谷坊相配合，把坡地干早缺水

13、生境的改变，与充分 利用坡面雨水径流和喀斯特表层水（皮下水）相结合的水池、水窖工程措施相结合，并尽可能 地把水池、水窖、用水管串连、形成池管联系的微型水利系统，从而达到既能防止水土流失, 又能解决干旱时节农业的灌溉用水问题，进一步在梯化的坡地上进行改土培肥、改良作物品 种，把提高土地的产出率相结合，从而达到综合防治效果。生态农业建设模式:贵州素有“八山一水一分田”之称，对坡地为主的山区来说，如以 农业为主，对林、牧业重视不够，将导致农、林、牧地比例的失调，广种薄收，陡坡开荒, 过垦、过牧、过伐从而使耕地、牧地、林地退化，水土流失加强、石漠化加速、水旱灾害加 剧、生态环境恶化。贵州在进行石漠化防

14、治的过程中，应以生态学、经济学为理论指导，综 合考虑区域农业资源优势，以保护和扩大森林为核心，以水土保持、环境保护、扩大植被覆 盖、合理调整经济结构和作物结构、维系生态平衡为目标，走生态农业的道路，发展特色农 业，促进生态经济的有序发展和动态平衡。在生态建设中，种植水稻、蔬菜和森林，组成转 化太阳能的“生产者”，养殖猪、牛、羊等组成生态系统中主要以稻草、蔬菜、树叶为饲料 的“消费者”，猪、牛、羊的粪便和肉类加工厂排出的高浓度的废水，则送往沼气池内发酵, 生产沼气，池内微生物又成了生态系统里的“分解者”。沼气为生产生活提供能源，沼渣沼 液可以作为作物的有机肥料，生产粮食、蔬菜和饲料，生产的粮食、

15、蔬菜和饲料除了维持居 民生活需要外，还可用来养殖畜禽。这样，就把种植业、养殖业和工副业联成一个整体，形 成一个完整协调农业生态循环系统。既提高资源的利用率，保护了生态环境，又实现农业废 弃物资源化，促进有机物在生态系统中的再循环，防止了环境污染。草地畜牧业模式:贵州温和湿热的气候条件极有利于牧草的生长，发展以牛羊为主的草 食性畜牧业条件优越。特别是在一些人II密度相对较小，草地面枳较大的地区（如威宁、晴 隆、大方、水城、罗甸、望漠、独山、沿河等），应充分利用这一优势发展牧农结合型的生 态农业，以草养畜、以畜养农，并进一步发展农牧产品深加工业。喀斯特石漠化山区以草带 林带粮，进行草农牧林结合，短

16、期内可保持水土，远期则可开发林木资源，既有近期利益又 有远期利益。例如，利用种草来发展畜牧业，并结合农作物秸秆和饲料数量，合理控制畜牧 规模;对牛马改放养为舍养，利用农作物秸秆喂养，形成畜多一肥料多一粮食多一收入多的 良性循环;选育适合喀斯特地区牧草资源的优质肉牛、肉羊品种;选择适度规模的科学饲养， 包括植物和种畜的选择、培育及生态平衡建设，种植适合饲养动物所需的高产量、高质量植 物。在一定养殖规模与资金支持力度下，争取示范和推广畜禽产品深加工技术，向市场提供 高附加值的肉类产品及其衍生的医药、化工、饲料产品。逐步实现以畜牧业生产为主的商品 化农业产业结构，以畜牧业收入为主的农民收入结构，以畜

17、产品深加工为主的农村工业结构, 实现农业现代化。生态移民模式:喀斯特地区人口密度的理论上限为150人/平方km,而贵州中度以上石 漠化面积大，土层浅薄，土地生产力与人I I承载力也很低，需要进行移民。通过将生活在恶 劣环境条件下的居民搬迁到生存条件更好的地区，一方面可以减轻人类对原本脆弱的生态环 境的继续破坏，使生态系统得以恢复和重建，二是可以通过易地开发逐步改善贫困人I I的生 存状态，三是减小自然保护区的人II压力使自然景观、自然生态和生物多样性得到有效保护, 实现生存环境恶劣的喀斯特地区社会经济与资源环境的协调可持续发展。庭园生态经济模式:贵州喀斯特环境类型多样，发展立体农业条件优越，生

18、物多样性丰 富。在沼气池建设、农村“三小”水利项目的基础上，以沼气建设利用为纽带，以稳定或完 善“经果林一猪（养殖）一沼（农村能源）”模式为基础，利用房前屋后及承包土地的生态资源 为重点，以改善居民生产生活基础设施条件为目的，以种植经济林草、中药材和养殖优质畜 禽为主要内容，对石漠化地区山、水、林、田、路、网进行综合规划、建设，优化喀斯特石 漠化地区经济系统中的种植结构、养殖结构、能源结构与技术结构，人畜粪便进沼气池，烧 饭用沼气，实施村寨绿化、道路硬化、庭院净化。经济林草、中药材种植和优质畜禽养殖增 加农民经济收入，沼气建设解决农村能源问题，种植、养殖和沼气建设等环节的有机结合可 优化社区环境。庭园生态经济模式的高效运行，根本改变“靠砍柴做饭、破坏生态、粪土乱 倒、柴草乱堆、脏水乱泼、垃圾乱倒、畜禽乱跑”等不文明现象;逐步形成以种植业为基础, 以养殖业为主干，以沼气为纽带，种养加工相互配套，农林牧副协调发展的农村生态经济模 式;极力改善影响当地居民生产生活