【中国环境报】三十三年,用绿色缝合石山破译水土漏失的密码

2026-07-30      】

破译水土漏失的密码

我国是世界上喀斯特面积最大、分布最广的国家,裸露石山集中分布于南方八省份的465 个县,总面积达54 万平方公里。高强度农业耕作叠加人口压力,导致区域植被破坏、土壤流失,基岩裸露的石质荒漠化面积持续扩张,土地生产力不断退化,我国也因此成为全球石漠化较为严重的区域之一。

喀斯特独特的地质结构决定了其水土流失规律迥异于非喀斯特地区,迫切需要建立在系统性认知上的适应性生态技术。

带着这一命题,王克林与同事们深入环江开展科考。调研中他们发现,传统认知中以地表径流为主的水土流失路径,在喀斯特区域实则是以垂直渗漏入地下岩缝裂隙系统为主,而当地种植玉米的定期翻耕扰动,会加速水土流失。

为系统验证这一发现,王克林团队建起国内首个喀斯特生态观测研究站,搭建地上地下联动的水土过程观测平台。长期观测证实,等高梯土砌墙保土等传统措施因未考虑地下基岩裂隙结构,实际治理功效十分有限。基于大量实地数据,团队提出喀斯特区“ 水土地下漏失为主、地表流失为辅”的二元水土流失理论,并在理论支持下测验以其他方式代替等高梯土,地表土壤允许流失量由500 吨减少至50 吨。团队提出的“石漠化治理不再推荐等高梯土工程”的建议,被纳入国家石漠化治理工程规划。

为减少人为扰动,他们的第一个方案,是“撤退”。1996 年9 月,环江喀斯特生态站配合地方政府,将大石山区97 户共513 名群众迁出生态恶劣区域,迁入思恩镇肯福屯,在我国较早创建了生态移民示范基地。效果很快显现:区域植被覆盖率升至90% ,土壤侵蚀模数下降60%,水分利用率提高40%。此后环江县累计安置移民12 万人,这一模式为西南地区220 万生态移民可持续安置工程提供了可复制的技术范式。

从石头缝里“榨”出绿来

对需要就地治理的石山区域,团队进一步探寻保护性治理方案。研究发现,翻耕种植玉米会触发系列负面连锁反应,土壤养分在扰动第一年即可下降40%,丢失速率是非喀斯特土壤的8 倍。

与之相对,多年生牧草保护性种植可大幅减少土壤物理扰动,配套豆科灌木引种和微食物网结构改善技术,能有效补充土壤养分。基于此,团队推出“种草养牛”的保护性种养结合方案:牧草仅在种植第一年翻耕一次,此后20 余年无需扰动土地,有效阻控土壤垂直漏失,在生态恢复与特色产业发展之间找到了精准的平衡点。

更大的技术突破,来自对石质生境本身的深度利用。针对喀斯特植被恢复难、生长慢的痛点,团队转向“向地下扎根”的科研路径,深入解析喀斯特关键带水分养分运移规律,从机理层面重建土壤固持与养分支持功能,逐步构建起“退化机理辨识—水土过程调控—植被修复技术—生态产业模式”的应用生态工程技术体系。

团队还揭示了喀斯特植物根系与微生物互作、从风化基岩中获取养分的“ 资源开拓型”机制。据此,团队筛选出32 种具备深根系分泌、菌根共生固氮特性的适生植物,为喀斯特植被中长期可持续恢复提供了基于自然的技术保障。

“我们团队也像这些深扎基岩的植物一样,把研究的根须扎进裂隙来汲取生长的力量。”王克林这样形容团队的科研状态。

持续的技术投入换来显著成效。监测显示,仅环江示范基地的牧草、饲料桑和特色水果种植规模就达40 万亩,技术累计示范推广800 万亩,促进南方石漠化面积削减48%,植被固碳量增加17.6 亿吨。我国南方喀斯特已成为全球植被覆盖显著增加的热点区域之一,占全球植被生物量显著增加区域的5%。

曾经裸露百年的石山,如今正被绿色一点点重新缝合。

让整座石山真正“活”过来

当连片石山逐步披绿,王克林团队敏锐地捕捉到新的治理隐忧—— 变绿并不等于功能提升。遥感监测发现,在石漠化治理造林集中示范区,单一人工林长得飞快,林下却缺乏灌草,土壤水分趋于下降。与此同时,部分地区扩种经济林果、林下种养,出现了新的石漠化现象。

这意味着,石漠化治理不能止步于“ 铺绿”。王克林提出,要从追求植被覆盖率提升转向整体生态改善和生态产品供给能力的全面增强。“ 下半场的核心是‘ 提质增效’——让森林不仅有枝叶,还要有发达的根系、活跃的微生物群落、持续的水源涵养与水文调节,让整座石山真正‘活’过来。”王克林说。

为实现这一目标,团队观测发现,优势植物可通过根系深扎与强水势调节,协同获取深层基岩水分。这一发现突破了以土壤为核心的传统养分供给认知,团队据此筛选出32 种资源开拓型树种。

为引导根系深入基岩,团队研发出促生菌接种活化技术,创制喜钙高效根瘤菌和菌根真菌产品,可有效促进根系深扎与微生物侵染,使深层基岩裂隙水和岩土界面氮素可利用性提高40% 。依托上述技术,团队对单一人工林进行结构改造,使复合群落的水源涵养、碳汇能力提升30%。

在区域层面,团队建立遥感与过程模型融合的多尺度监测评价系统,发现生态移民、城乡人口流动推动人地关系由紧张向均衡转变,并提出精准分区治理方案,被新一轮国家石漠化治理工程规划采纳。

从1994 年到2026 年,33 年时光足以让幼苗长成大树,王克林和团队也把科研的根须深深扎进喀斯特风化基岩的裂隙之中。他们守住了极易漏失的珍贵土壤,更用绿色织就石山深处人与自然和谐共生的生态网络。

“ 石漠化治理具有艰巨性、长期性,还有许多科学问题亟待破解。”王克林表示,目前团队发表的论文已占全球喀斯特生态领域的1/5,正在加快构建地球关键带观测与社会— 生态研究长期观测平台。未来团队将对接联合国2030年可持续发展议程,推动我国石漠化修复新模式走向“ 一带一路”共建国家,为全球生态治理贡献中国智慧。

原载于《中国环境报》2026-07-30 05版:攻坚

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