喀斯特记忆：我们起步的基石
在南斯拉夫西北部伊斯的里亚半岛的石灰岩高原上，怪石嶙峋，土壤稀少，稀疏的植被艰难地扎根在岩石缝隙间，坚强地活着，虽然谈不上郁郁葱葱，也还算得上生机盎然。没有人知道为什么是这样的景象，只能将之归结为上天的旨意，神居住的地方。因为满眼望去都是岩石，当地人就把这片高原称为“石头”，即kras。19世纪末，南斯拉夫学者司威依奇首先对这片高原的形成机理进行了研究，发现了岩石可溶的现象，并且找到了一些发生规律。他借用了德语karst一词作为石灰岩地区溶蚀过程和产物的名称，得到全世界学者的普遍认可，“喀斯特”一词正式成为科学专业术语，特指水对可溶性岩石（碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩等）进行以化学溶蚀作用为主（并包括水的机械侵蚀和崩塌作用以及物质的携出，转移和再沉积）的综合地质作用及其产生现象的统称。这让分布面积约占世界陆地总面积的15%的地区有了一个统一称谓——喀斯特地区！虽然这些地区包含了以石灰岩、白云岩为主的碳酸盐类岩石，也有石膏等硫酸盐类岩石，还有一些卤化物岩，但以石灰岩为最多，而石灰岩是最能制造神奇景观的岩石，奠定了石灰岩地区的美丽。
中国是世界上碳酸盐类岩石分布面积最广的国家之一，据中国科学院地质研究所岩溶研究组1979的调查，全国碳酸盐类岩石出露面积达125万km2，约占国土总面积的13%。以云南、贵州、广西为主体，包括重庆、四川、湖南、湖北、广东部分地区的中国南方喀斯特区，总面积达50万km2，是世界上湿润－半湿润、热带－亚热带平原、丘陵、山地、高原喀斯特地貌系列发育最好的地区。今天的“中国南方喀斯特”世界自然遗产地就由广西桂林、广西木论、贵州荔波、贵州施秉、重庆武隆、云南石林共同组成，也说明了西南地区喀斯特形态多样性与完整性。由于岩石的可溶性决定了喀斯特地区地表水宝贵、地下水丰富的特征。岩石在风化作用下形成的残留物少，决定了自然成土缓慢，要形成1㎝厚的土壤得2000-10000年，土壤缺乏，地表破碎。土壤虽肥力较高，但总体贮量严重不足，喀斯特地区的产出率低下，单位承载力低。但正是由于喀斯特地区强烈的喀斯特作用，地表形态多样，地下洞穴丰富，形成许多著名的自然景观，如桂林山水、黄果树大瀑布、贵州织金洞、湖南张家界、云南石林、九寨黄龙、武隆地缝、乐业天坑等，都是以观看喀斯特自然景观为主的风景区。从最初的夷平面到后期的峰林喀斯特，从喀斯特台地到深切的峡谷，可谓一步一景，一山一格。二十世纪初，英国人类学家塞谬尔·柏格里（Samuel Pollarb）在他的日记中写过“……数百座山峰，真像一些巨大城池的城垛。这幅景色感人之深，就连当地人也站在那里观看并惊讶不止。如此壮丽的场景，必然是自然之神的构思。”描写的就是喀斯特峰丛景观。
雨水的淋溶作用让地面的石灰岩展露刀锋，让白云岩变得坑坑洞洞。埋在地下的岩石也被地下水溶出条条缝隙和一个个洞厅。这样一来，不仅地表破碎，地下也破碎化，形成了双层空隙结构。广泛发育的不均一双重空隙结构，是产生一切岩溶环境问题如地面塌陷、水源漏失等的根源，同时也是形成各种岩溶资源的基础。严重的漏水漏肥现象，使得喀斯特环境的土壤“先天不足”，保水、保肥性差。加之喀斯特环境中土壤与母质、母岩层间往往是一个比较光滑的石灰岩层面，土壤表层物质淋失后，较薄的土层与母质母岩层之间没有一个紧密的接触面，地表水下渗以后，即很快在这一接触面上产生侧向径流，使得土层更加松散，最后很快整个土体被地表径流所浸蚀。这种结构决定了雨水、地表水、地下水这“三水”转换明显，致使喀斯特植被具有旱生性、岩生性和喜钙性的特点。
尽管条件艰难，还是有许多的动植物适应了喀斯特环境，在没有遭受人为破坏之前，喀斯特地区植被茂盛，自然资源丰富，孕育着千千万万的生灵。今天的黑叶猴还是紧紧依仗喀斯特河谷作为自己的栖息地，已知的上千种洞穴生物唯一只在喀斯特洞穴里生存，我们今天认知的中草药中，也有许多是只生长在喀斯特山区。早期人类也是依赖喀斯特洞穴躲避风霜雪雨、猛兽长虫，才得以发展，创造了灿烂文明。只要喀斯特森林尚在，同样是嶙峋的岩石，由于有了森林的作用，在喀斯特森林生态环境下，已不再是恶劣的景象。大量的森林凋落物腐烂以后，形成泥炭土，附着在岩石表面，堵塞可溶性岩石的导管和裂隙，减缓了水分的直接下渗速度。茂密的植物根系对岩石机械破坏作用强烈，根系分泌的大量有机酸，有利于地表岩石裂隙发育，裂隙及枯枝落叶孔隙表现有极高的持水、保水能力，一般大气降水通过树冠截流、地表物质持水后，较少形成地表径流，保证了森林中的湿度，滞留了大气降水，调节森林小气侯，形成独特的森林滞留泉。林冠的降势作用减少了雨水对地面的直接冲涮和水土流失。因此，在森林环境下有丰富的地表水源，森林沼泽随处可见，小环境、小气侯多样，生境的多样性决定了物种的多样性，所以喀斯特环境虽然脆弱，但生物多样性丰富，生态价值巨大。
附着在岩石表面的地衣、苔藓，对岩石有原始的钻孔作用，让岩溶的形成多了一种生物的因素。苔藓将微少的岩石溶蚀残留物与自己的枯枝残体包裹起来，藏在植物体下面，开始了原始的积累，蕨类植物、草本植物开始利用那些土壤实现自己的生根发芽，让岩石表面热闹起来。后来，木本植物也参与进来，慢慢的建立起一个健康强大的喀斯特生态王国。植物发达的根系对固着土壤具有很大的作用，森林树冠对暴雨、大雨具有很好的降势作用，减少雨水对地表的冲击。森林枯枝落叶形成的泥炭土和腐殖土以及森林中的黑钙土，具有很强的蓄水能力，这多种因素的综合作用使喀斯特森林土壤免受流水的侵蚀。降雨后，林冠截流雨水，起到降势作用，森林穿透水和树干茎流水缓慢到达地面，被土壤层吸收，有利于雨水中的营养成分的贮存，雨水缓慢渗入可溶岩中，成为岩溶含水介质的补给水源，再通过森林滞留泉、裂隙水等形式逐渐汇出地面。这一切是那么的和谐，那么的天衣无缝。
森林植物通过光合作用，将大气中的二氧化碳（无机碳）转变为植物形式的有机碳（纤维素、淀粉、糖等），这是生态系统中最重要的碳汇。在森林发育及代谢过程中，大量的凋落物和枯朽木回到地面，被土壤动物取食、粉碎，被微生物分解或降解，有机碳又以二氧化碳形式重新回到大气中，这是一个普通的碳循环过程。但是，在喀斯特森林中，特别是保存完好的喀斯特原生林中却可以减少二氧化碳的排放量，这其中的奥妙来自于喀斯特森林水文的二元结构，大量的地表水以森林沼泽形式存在，在森林沼泽中聚集大量的由半分解的森林代谢物形成的泥碳，即泥碳地沼泽（如在茂兰喀斯特森林中，几乎每个峰丛的垭口、鞍部和未被开垦的洼地、槽谷底部都存在泥碳沼泽，所占面积不低于森林面积的10%）。森林滞留水能源源不断地补给沼泽地水源，使水热条件得到保障，沼泽中泥碳的分解过程因缺氧和PH值变低而放慢速度或终止，大量的碳被“锁”在泥碳中，不参与大气二氧化碳循环，起着碳库的作用。这些沼泽地又是两栖类的婚房和育儿场所，在茂兰保护区的一处森林沼泽里，每年都有成千上万的黑眶蟾蜍从四面八方赶到沼泽繁殖，形成一场盛大的聚会。黑压压的蝌蚪就以沼泽中的有机质为食，如果它们不走运也会成为其它水生动物或水鸟的食物，一条生态食物链就这样形成。聪明的细痣疣螈也会选择沼泽边松软的驳岸产卵，并准确计算大雨到来的时间，以便在它们的宝宝刚刚孵化出来，就能到达水里。
如今这种喀斯特地区其乐融融的景象已不多见，随着人口的增长，一片片森林被开垦成了农地。这种例子就在茂兰保护区的周边，在经历了短暂繁荣之后，很快就坠入了“开垦—贫瘠—贫穷—开垦”的怪圈。没有了森林覆盖，大气降水直接冲涮地面，势能与动能的转换间，足以激起泥土的搬运。水分或形成地表径流，把松散的泥土和地被告物带走。或迅速渗透进入地下深层，不易被利用。或者在地势较低的地方迅速形成浸水，淹没群众财物。所以对于退化喀斯特地区而言，降雨是把双刃剑，要么干旱、要么洪涝。我们在茂兰研究发现，在同等降水条件下，缺少森林植被覆盖的喀斯特地区降水形成径流的机会是森林区的4倍，且森林区地表径流的含沙量只有非森林区的5.57‰～13.74‰。喀斯特森林植被破坏后，很快会导致土壤退化，最终使整个喀斯特环境退化到一个低水平层次的物质、能量动态不平衡状态。喀斯特森林破坏后演变成灌丛的过程中，土壤有机质含量将从20%以上降至10%左右，而在灌丛林进一步开荒耕种后，如没有适当的土壤退化防治措施，土壤有机质很快下降到5%以下，氮、磷、钾也同样出现翻倍递减的趋势。看到这些喀斯特景象已不再让人欣喜赞叹，而是撕心悲痛，泪眼婆娑，为喀斯特而哭泣。人类在风霜雪雨的淫威下度过了漫长的岁月，先辈们竭尽全力地与自然进行着斗争，争服自然、改造自然的思想信念支撑着他们，在饥饿和死亡的灾难中一步步向前冲，取得了人类在自然界生存和发展的地位，误认为人类是万物的主宰，忘记了人类其实和其它动植物一样，都是宇宙的创造物。在欲望的支配下无限制地扩张自己，灭绝鸟类，虐杀野兽，在破坏大自然生态环境的同时，也为自己挖掘了坟墓。我们摧残森林，毁坏植被，与此同时洪水、泥石流、干旱、虫灾、饥饿交替出现，我们与自然相爱相杀的悲剧一幕幕地上演。我们的过度索取与开发，给喀斯特生态系统造成了难以恢复的破坏和致命打击，也毁了自己的生存根基。
曾经美丽的岩石变得狰狞恐怖，面对白花花的岩石，科学家们给它取了一名字——石漠化。呵呵，这名字悦耳不？可是它还有另一层含义，即地球癌症！当前，中国石漠化面积已经超过30万平方公里,中度以上的石漠化面积约11万平方公里，并以每年2%-4%的速度扩展。仅在广西、贵州、云南三省区石漠化面积就达28万平方千米，其中贵州省的石漠化土地面积最大，已有13万平方千米，广西约8.9万平方千米，云南有6.1万平方千米，成为我国西南地区生态环境中最为突出的问题。不合理的人为活动，如毁林开荒和陡坡耕种等是造成石漠化加速扩展的重要原因。贵州作为中国西南喀斯特分布中心，长期以来受到人类活动（如传统大农业观念及落后生产方式促使的毁林开荒、1958年大跃进大练钢铁、1981年森林包产到户后群众担心政策改变而大肆砍伐等）的影响，喀斯特森林已大多不复存在。加上喀斯特地区具有岩石裸露，水文特殊，缺水少土等特殊自然条件，许多地方已石漠化或正在石漠化，喀斯特环境严重恶化，我们的同僚们为了眼前泡沫般的利益，还在进行着劣质开发，结果必是发展不成反退化，喀斯特环境更进一步恶化，陷入恶性循环。专家对岩溶地区的土壤形成测算得知：岩溶地区土壤的形成比河流中下游地区、河口三角洲要缓慢的多，大约需要上万年才能形成1厘米厚的土层。因此，岩溶地区地表土壤很薄，一旦植被破坏，必然导致表层土流失，岩石裸露。以贵州为中心的西南地区，石漠化正威胁着多达111.6万平方千米的土地，仅此一项，每年造成的直接经济损失达上百亿元。另据卫星遥感资料显示：贵州、广西、云南三省区石漠化的速度自20世纪70年代以来逐渐加快。目前，三省区平均每年石漠化的面积约为2500平方千米，贵州全省每年流失表土1亿多吨，土地侵蚀面积7.6万km2，占全省总面积的28.4%，前几年每年石漠化扩大面积达900km2。现在虽然通过过工程手段实现了一定程度的治理，但治理的效果如何还需要时间来证实。一个平衡一旦被告打破，要形成新的平衡，时间是最好的工具。
灾难性的开发使许多喀斯特地区植被越来越稀，土壤越来越少，石头越来越多，缺水少土，贫穷落后成了喀斯特地区的代名词，一辈一辈的石山区农民在零星的土地上播下大量种子和辛勤的汗水，收获着微薄的粮食，饥饿和贫穷迫使他们开更多的荒，种更多的地，落入“地越种越广，粮越收越少，山越来越光，水越来越缺”的生态怪圈中。彻底的石漠化，使他们不得不背井离乡，告别故土。临别时看不到离别的依恋，只有茫然和无奈。留下来的也许是勇敢的抗争者，我想更多的则是投奔无门又无能为力的守候者，每天等待着从若大的泉眼中流出点滴的希望。灿烂的古巴比伦文明、玛雅文明，就是在人类破坏了森林植被以后，转眼之间灰飞烟灭的。世界上大片的沙漠，许多年前都曾是繁茂的森林。黄河流域曾是华夏文明的发祥地，也曾是森林茂密、水丰草美的理想生存场所。祖先们长期盲目过度的开垦，造成严重的水土流失，现在已是处处荒山秃岭，水源枯竭。今天，我们仍在向干瘪的自然母亲榨取濒临枯竭的资源，劫掠和污染我们的生态环境，你是否发现自己的生存空间越来越小了，以前的繁盛森林日渐稀少，原本山青水秀的喀斯特景观，像是刚打过仗的战场，硝烟弥漫，满目疮痍，裸露的石头似死人的尸骨，戳的人眼睛痛的不得了。
天作孽，尤可违，人作孽，不可活。山林火灾、冰川作用、自然风暴、洪水侵袭、山崩地裂、夹杂着泥石流的土腥味、这些都可以造成一定范围内喀斯特森林破坏的自然因素，但地震、大面积冰川等因素是很少有的，在喀斯特保存完好的地区，自然风暴、洪水、泥石流等极少发生，且这些因素虽暂时性地对植被造成了一定的影响，但这种影响一般不破坏森林更新所需的条件，这种破坏是森林可忍受的。同时，这些因素也为森林树种更新和小生境更替提供了条件，只要不超过森林所能承受的最大破坏阈值，很快就能恢复。但人为破坏是彻底的，不仅砍伐了森林，还掘出了树根，焚烧了枝叶，消灭了藏在土壤中的种子。所以在人为破坏的区域，植被难以恢复。
值得庆幸的是，喀斯特的特殊地形地貌，有些区域人类难以进入，那里的生物物种得以保存，比如一些陡峭的山顶，还有一些悬崖峭壁。这些地方成了喀斯特植被恢复的种源。经历了灾难往往会促成智者的觉醒。1956年，当时还是以大生产为主题的年代，就有人提出为保存一些生态本底资源开始建立自然保护区。如果不是自然保护区建设这一特别的行动，很难想象在利斧与铁锹下还会有成片的喀斯特森林。如今的茂兰、麻阳河、木论、弄岗、金佛山等一批国家级自然保护区，承担起了拯救喀斯特植被的使命。在贵州的茂兰保护区与广西的木论保护区，保存世界上最大的原生性强，分布集中，生态稳定的喀斯特森林，被誉为地球腰带上的绿宝石，是出现在我们视野里的绿色翡翠，静谧地镶嵌喀斯特大地上。它那生命的绿色与荒芜石漠之间的强烈反差，使人们惊叹大自然的神奇，悲愤自己的恶行。郁郁葱葱的森林是天然的水库，又是一座巨大的氧吧，汩汩清泉从山里流出，阵阵山风从头上吹过，是那样的甜美，是那样的清香，它将帮助我们在纷烦的人类原则中澄清自然的规律，在纷纭的物质原则中澄清生命真谛。生活在山里的人们虽然远离了都市暄嚣和现代文明，但却享受着大自然赐与的宁静和美景，安居乐业，自得其乐。每当秋收过后，到处洋溢着丰收的喜悦，喝一杯自酿的米酒，唱一段自谱的山歌，无不让人心旷神怡，已然人间仙境。
就在茂兰保护区，由于地带性植被的影响以及岛屿状的喀斯特地貌和特殊生态环境,产生了许多新的动植物种类。是许多动植物新种的模式产区和巨大的特殊的生物基因库。如荔波大节竹、荔波吊竹、花黔竹、荔波鹅耳枥、荔波瘤果茶、荔波球兰、石山胡颓子、石生鼠李、岩生鼠李等。动物特有种100多个,如荔波壁虎、长须金钱鲃、小口华缨鱼、荔波盲条鳅、珍蟹、茂兰弯茎叶蝉、茂兰盲目步行虫、董背泰菜蛛、茂兰玛琳蛛等。正因为在这片林区分布有如此丰富动植物资源，所以生物学家又把茂兰保护区誉为“喀斯特地区生物多样性的基因库”。麻阳河保护区是典型的喀斯特峡谷类型，两岸的绝壁恰恰为善于攀爬的黑叶猴提供了良好生境，保存了世界上最大的野生黑叶猴种群。弄岗保护区里的白头叶猴，也是依靠喀斯特地貌得以快乐无忧地生活。
丰富的生物多样性是生态系统定性的基础，具有诸多积极因素。生物多样性高,增加了具有高生产力种类出现的机会，使生态系统营养水平间的流动趋于稳定,生态系统抗干扰能力强,增加了系统内某一个种所有个体间的距离,降低植物病原体的扩散，众多生态位的利用提高了系统对资源的利用效率。对于一个生态系统,保护其生物多样性是关键,增加物种丰富度会提高生态系统的功能多样性,从而提高生态系统的稳定性。在世界各地的喀斯特区,由于日益激化的人地矛盾,加上特有的地表地下双层结构,喀斯特生态退化明显，治理效果较差，使得喀斯特区生态环境问题的解决十分棘手。从已破坏的喀斯特区看,种类贫乏是退化生态系统的共同特征之一。所以改善生态系统环境,恢复地域内的生物多样性就成为退化生态系统恢复的主要任务。
如今的城市水泥森林，已经让人们饱偿了喧嚣与污浊，越来越向往良好的生态环境，这也促成了生态良好地区的一项新的产业——开展生态旅游。通过生态旅游，既实现了生态保护，又发展了地方经济，让为生态保护作贡献的人获取更多的经济利益。让一些物种显现更多的价值，人们才对保护它更加积极。如生长在茂兰保护区内的野生梅，它的梅果含钾量是其它地区同一产品的几十倍，是很好的食物补钾剂，成了抢手的产品。在冬季时组织客人观赏梅花，又是一笔不菲的收入。用保护区内的钱皮石斛、花叶开唇兰作为种源，通过组织培养手段，在喀斯特区域开展人工种植，也取得了非常好的经济效益。如果没有这些喀斯特植物，就不会有这样一些产业，喀斯特地区的农户就不得不为生存去继续毁坏植被。如今越来越多的人看到了喀斯特森林的价值，它不仅是其自身产出了多少氧气，吸收了多少二氧化碳，也不是因为旅游开发，其产生了多少经济效益，收到了多少门票，或老百姓得到了多少收入。其潜在价值是对退化喀斯特地区生态治理的贡献，是其它任何地方不可替代的。但同时也要面对一些为了短期的经济利益或所谓的政绩，不顾生态损失，抵制生态保护，把发展缓慢的黑锅背在自然保护区身上。但愿我们都醒悟，喀斯特也许正是中国西南地区发展的基石。