“大家仔细看，这种石头荒山可不多见了。”行驶在广西环江毛南族自治县的盘山路上，瞥到一处黑色石头连片裸露的山头，中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站站长王克林眼睛一亮，“这就是典型的石漠化峰丛洼地！”
峰丛洼地，俗称“深洼地”，四周山峰“手拉手”，平地不见一分土。这是喀斯特地区的典型地貌，也是石漠化现象最严重的地区之一。
“30年前，这里都是裸露的基岩，植被破坏严重，地表没有水土，是最大的连片贫困区。”站在石头山上，王克林眺望着远方绿油油的牧草，脸上挂着欣慰的笑容。
现在这种石漠化景象难得一见了。自1994年中国科学院承担环江县的脱贫攻坚和乡村振兴任务以来，30年里，石头缝儿里钻出了草、长出了树，更铺出了一条“致富路”。
“点石成金”不是梦
“九山半水半分田”，初到这片石漠化地区，科研人员既兴奋又犯愁。
“这可是绝佳的科学研究‘天然实验室’。”王克林感慨道，“但怎样针对性地治理石漠化，实现生态效益和经济效益‘双丰收’，是个大问题。”
1994年，王克林和中国科学院亚热带农业生态研究所研究员曾馥平来到环江毛南族自治县，发现当地自然资源禀赋差，生态脆弱，可耕地少，水资源利用难，此处的毛南族人只能长期靠玉米种植为生。
▲ 蚕桑产业支撑环江毛南族自治县大才乡新坡村和美乡村建设 图片 来源： 中国科学院声像中心
“但种植玉米、红薯等农作物需要定期翻耕，会扰动土壤，导致土壤垂直向地下流失，加剧石漠化问题。”王克林告诉《中国科学报》，“此外，每年5月到8月的雨季，水位快速上涨，最高接近两米，玉米地一旦被淹两三天就减产，淹一周甚至会绝收，农民根本承担不起这种损失。”
调研走访后，科研人员发现当地的养牛传统或许能成为突破口。
“牧草是多年生植物，只需要在种植时翻耕一次，20年都不用重新栽种，大大减少了土地扰动。我现在种了80亩左右的牧草，一亩牧草一年可以割6次，产量达20吨，能养活一两头牛，牛粪还能用作有机肥和生产沼气，比种玉米的收入多多了。”环江县下南乡波川村环江毛南绿峯种养基地负责人谭成语说，“以前种一亩玉米的收入最高也就500元左右，现在一头牛一年就能赚3000至3500元。”
“种植牧草还能形成生物结皮，固持碳氮、涵养水分，增加土壤二氧化碳浓度，提高退化土地的肥力水平。”王克林告诉《中国科学报》，基于“种草养牛”的保护性发展模式，未来他们还将根据环江香牛营养需求搭配牧草种植结构，打造肉牛区域公用品牌，构建环江香牛绿色循环农业发展技术模式。
在30年的探索中，中国科学院亚热带农业生态研究所以峰丛洼地区生态系统长期定位观测研究，先后培育了替代型草食畜牧业、特色经济林果、中草药和优质饮用水等四大可持续性生态衍生产业，建成8个生态高值示范基地。
“治水”新方案
“一方水土养育不了一方人。”王克林说，“水是制约喀斯特地区产业发展的重要问题。”
石漠化严重的喀斯特地区就像漏斗，水从天上来，地表却存不住，绝大多数通过岩溶裂隙进入深层地下，水资源在时间和空间上极不均衡，表现出季节性干旱和洼地内涝并存的特点。
“喀斯特地区的地表水体，如溪流水和塘库非常少，在无集中供水条件的偏远村落，居民的生产生活用水只能依靠季节性泉水以及屋顶雨水，水源单一且不稳定，水量水质也无法保障。”中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员付智勇介绍，“针对地表水快速渗漏、地头水柜水源单一的问题，我们近年来探索出喀斯特山区浅表层多界面产流水联合集蓄技术。”
付智勇介绍，运用地球物理探测、关键带水文监测、模拟降雨、同位素示踪等技术，团队研发了6种适合喀斯特山区的径流高效集蓄技术，包括裸岩面径流汇聚、冲沟雨洪拦蓄、土岩界面壤中流蓄集、道路边坡表层岩溶带侧向流归并等，在全坡面尺度上，在雨水进入深层地下之前进行有效截留，显著提高了雨水集蓄效率。
“虽然现在大部分地区实现了自来水村村通，但对分散偏远的喀斯特山区而言，一方面缺少地表水体，另一方面远距离调水和打井的成本都非常高。比如地下水，埋深可达几百米且空间异质性极高，向下打井一米的成本大概为300元，加上抽水的动力成本，所以难以实现集中供水。”付智勇说，目前，经果林产业是西南喀斯特山区实现乡村振兴的主攻方向，但对无集中灌溉条件的雨养型果园来说，地表缺水的地质背景叠加日益频发的极端干旱事件，使用水短缺成为制约喀斯特山区农村产业可持续发展的关键问题。
喀斯特山区浅表层多界面产流水联合集蓄技术破解了传统水柜在高渗透性山坡集水效率低的难题，不仅能适应复杂地形，还显著提高了径流集蓄效率和灌溉用水满足概率。
“这为缓解该区经果林面临的旱季干旱缺水、巩固产业扶贫成果，提供了可选方案。”付智勇说，该技术在环江多个地区已有应用，并入选水利部先进实用技术重点推广指导目录。
“现在群众对这项技术的认可度挺高，但怎么存水又成了新问题，必须研发推广低成本的组装式水柜技术。”望着穿上绿色“新衣”的石山，付智勇感慨，面对新问题，科技帮扶仍需探索新技术、新方案。
来源：中国科学报 (2024-11-26 第1版 要闻)
责任编辑：刘映含