“大家仔細(xì)看，這種石頭荒山可不多見了?！毙旭傇趶V西環(huán)江毛南族自治縣的盤山路上，瞥到一處黑色石頭連片裸露的山頭，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站站長王克林眼睛一亮，“這就是典型的石漠化峰叢洼地！”
峰叢洼地，俗稱“深洼地”，四周山峰“手拉手”，平地不見一分土。這是喀斯特地區(qū)的典型地貌，也是石漠化現(xiàn)象最嚴(yán)重的地區(qū)之一。
“30年前，這里都是裸露的基巖，植被破壞嚴(yán)重，地表沒有水土，是最大的連片貧困區(qū)?！闭驹谑^山上，王克林眺望著遠(yuǎn)方綠油油的牧草，臉上掛著欣慰的笑容。
現(xiàn)在這種石漠化景象難得一見了。自1994年中國科學(xué)院承擔(dān)環(huán)江縣的脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興任務(wù)以來，30年里，石頭縫兒里鉆出了草、長出了樹，更鋪出了一條“致富路”。
“點(diǎn)石成金”不是夢(mèng)
“九山半水半分田”，初到這片石漠化地區(qū)，科研人員既興奮又犯愁。
“這可是絕佳的科學(xué)研究‘天然實(shí)驗(yàn)室’?！蓖蹩肆指锌?，“但怎樣針對(duì)性地治理石漠化，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益‘雙豐收’，是個(gè)大問題?！?/p>
1994年，王克林和中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員曾馥平來到環(huán)江毛南族自治縣，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦差，生態(tài)脆弱，可耕地少，水資源利用難，此處的毛南族人只能長期靠玉米種植為生。
“但種植玉米、紅薯等農(nóng)作物需要定期翻耕，會(huì)擾動(dòng)土壤，導(dǎo)致土壤垂直向地下流失，加劇石漠化問題?！蓖蹩肆指嬖V《中國科學(xué)報(bào)》，“此外，每年5月到8月的雨季，水位快速上漲，最高接近兩米，玉米地一旦被淹兩三天就減產(chǎn)，淹一周甚至?xí)^收，農(nóng)民根本承擔(dān)不起這種損失?！?/p>
調(diào)研走訪后，科研人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)牛傳統(tǒng)或許能成為突破口。
“牧草是多年生植物，只需要在種植時(shí)翻耕一次，20年都不用重新栽種，大大減少了土地?cái)_動(dòng)。我現(xiàn)在種了80畝左右的牧草，一畝牧草一年可以割6次，產(chǎn)量達(dá)20噸，能養(yǎng)活一兩頭牛，牛糞還能用作有機(jī)肥和生產(chǎn)沼氣，比種玉米的收入多多了。”環(huán)江縣下南鄉(xiāng)波川村環(huán)江毛南綠峯種養(yǎng)基地負(fù)責(zé)人譚成語說，“以前種一畝玉米的收入最高也就500元左右，現(xiàn)在一頭牛一年就能賺3000至3500元。”
“種植牧草還能形成生物結(jié)皮，固持碳氮、涵養(yǎng)水分，增加土壤二氧化碳濃度，提高退化土地的肥力水平?！蓖蹩肆指嬖V《中國科學(xué)報(bào)》，基于“種草養(yǎng)?！钡谋Ｗo(hù)性發(fā)展模式，未來他們還將根據(jù)環(huán)江香牛營養(yǎng)需求搭配牧草種植結(jié)構(gòu)，打造肉牛區(qū)域公用品牌，構(gòu)建環(huán)江香牛綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展技術(shù)模式。
在30年的探索中，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所以峰叢洼地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測(cè)研究，先后培育了替代型草食畜牧業(yè)、特色經(jīng)濟(jì)林果、中草藥和優(yōu)質(zhì)飲用水等四大可持續(xù)性生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)，建成8個(gè)生態(tài)高值示范基地。
“治水”新方案
“一方水土養(yǎng)育不了一方人?！蓖蹩肆终f，“水是制約喀斯特地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題?！?/p>
石漠化嚴(yán)重的喀斯特地區(qū)就像漏斗，水從天上來，地表卻存不住，絕大多數(shù)通過巖溶裂隙進(jìn)入深層地下，水資源在時(shí)間和空間上極不均衡，表現(xiàn)出季節(jié)性干旱和洼地內(nèi)澇并存的特點(diǎn)。
“喀斯特地區(qū)的地表水體，如溪流水和塘庫非常少，在無集中供水條件的偏遠(yuǎn)村落，居民的生產(chǎn)生活用水只能依靠季節(jié)性泉水以及屋頂雨水，水源單一且不穩(wěn)定，水量水質(zhì)也無法保障。”中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所副研究員付智勇介紹，“針對(duì)地表水快速滲漏、地頭水柜水源單一的問題，我們近年來探索出喀斯特山區(qū)淺表層多界面產(chǎn)流水聯(lián)合集蓄技術(shù)。”
付智勇介紹，運(yùn)用地球物理探測(cè)、關(guān)鍵帶水文監(jiān)測(cè)、模擬降雨、同位素示蹤等技術(shù)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了6種適合喀斯特山區(qū)的徑流高效集蓄技術(shù)，包括裸巖面徑流匯聚、沖溝雨洪攔蓄、土巖界面壤中流蓄集、道路邊坡表層巖溶帶側(cè)向流歸并等，在全坡面尺度上，在雨水進(jìn)入深層地下之前進(jìn)行有效截留，顯著提高了雨水集蓄效率。
“雖然現(xiàn)在大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了自來水村村通，但對(duì)分散偏遠(yuǎn)的喀斯特山區(qū)而言，一方面缺少地表水體，另一方面遠(yuǎn)距離調(diào)水和打井的成本都非常高。比如地下水，埋深可達(dá)幾百米且空間異質(zhì)性極高，向下打井一米的成本大概為300元，加上抽水的動(dòng)力成本，所以難以實(shí)現(xiàn)集中供水。”付智勇說，目前，經(jīng)果林產(chǎn)業(yè)是西南喀斯特山區(qū)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的主攻方向，但對(duì)無集中灌溉條件的雨養(yǎng)型果園來說，地表缺水的地質(zhì)背景疊加日益頻發(fā)的極端干旱事件，使用水短缺成為制約喀斯特山區(qū)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
喀斯特山區(qū)淺表層多界面產(chǎn)流水聯(lián)合集蓄技術(shù)破解了傳統(tǒng)水柜在高滲透性山坡集水效率低的難題，不僅能適應(yīng)復(fù)雜地形，還顯著提高了徑流集蓄效率和灌溉用水滿足概率。
“這為緩解該區(qū)經(jīng)果林面臨的旱季干旱缺水、鞏固產(chǎn)業(yè)扶貧成果，提供了可選方案?！备吨怯抡f，該技術(shù)在環(huán)江多個(gè)地區(qū)已有應(yīng)用，并入選水利部先進(jìn)實(shí)用技術(shù)重點(diǎn)推廣指導(dǎo)目錄。
“現(xiàn)在群眾對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)可度挺高，但怎么存水又成了新問題，必須研發(fā)推廣低成本的組裝式水柜技術(shù)。”望著穿上綠色“新衣”的石山，付智勇感慨，面對(duì)新問題，科技幫扶仍需探索新技術(shù)、新方案。