核心提示
八月，坐落在福建省龙岩市长汀县河田镇露湖村的水土保持科教园内，曾经裸露的红土地已被绿色覆盖，一轮降雨过后，挺拔的降香黄檀、楠木，繁盛的无花果、桑葚，葱郁的板蓝根、黄花菜和铺地榕，呈现出一派勃勃生机。
这里是中国地质调查局南京地质调查中心在长汀基于地质背景和水保植物研究而建的4处水土流失生态修复示范基地之一。如今，示范区生态修复取得显著效果：苗木成活率达91%，植被覆盖率由20%～30%增加至50%～85%，水土流失降低率达75%，区域生态质量得以明显提升。
基于地质背景开展的水土流失生态修复，是在查明水土流失区地形地貌、岩石类型、风化壳—土壤特征的基础上，优选出适宜的生态经济型水保植物，促进水土流失治理与生态农业发展相结合的措施。如今，长汀这片红壤上遍绣绿意，显现出强大的生命力。
数据来源：长汀县政府 吴伊迪 制图
挑战
成绩背后的隐忧
长汀位于福建省西部，武夷山脉南麓，是闽粤赣三省边陲要冲。这里曾是我国南方红壤区水土流失最严重的县之一。山光、水浊、田瘦、人穷，是当时的真实写照。
1985年的遥感监测数据显示，长汀水土流失面积达146.2万亩，占全县面积的31.5％，涉及河田、三洲、策武等7个乡镇，土壤侵蚀模数达每年每平方公里5000吨～12000吨，植被覆盖率最低仅为5%。
长汀县策武镇南坑村原党支部书记沈腾香至今都记得，年幼时南坑村因水土流失形成的“柳村不见柳，河比田更高”的景象。
从20世纪90年代末起，一场“治理水土流失，建设生态农业”的攻坚战在长汀打响。步入新世纪，长汀水土流失治理被列入福建省为民办实事项目，全县由此拉开了大规模治山治水的序幕。
20多年来，长汀从实际出发，因地制宜、因山施策，探索出山地植被恢复、茶果园生态治理、崩岗综合整治、生态清洁小流域系统治理、生态提质提效等水土流失治理模式，取得了显著成效。
人不负青山，青山定不负人。
经过数十年与荒山作战，长汀创造了生态文明建设的奇迹——水土流失面积从2000年的106.66万亩下降到2021年的31.52万亩，水土流失率下降到6.78%。
然而，尽管取得了显著成效、积累了丰富经验，但长汀水土流失治理仍面临挑战。
调查人员攀爬崖壁测量
中国地质调查局南京地质调查中心供图
2019年的野外调查数据显示，长汀仍有7.9%左右的面积存在水土流失，后续治理难度大；已有水土流失治理区功能有待巩固提升，一些地区水土流失出现反复；百万亩已经复绿的区域中，近八成植被为马尾松针叶林，水源涵养功能低，抵御自然灾害能力弱，存在二次退化的风险。
为此，福建省把长汀水土流失治理从“规模化”推进至“精细化”。2019年7月，自然资源部中国地质调查局与福建省政府签署《地质调查支撑服务福建生态文明试验区建设战略合作协议》，把长汀水土流失综合地质调查列为重要合作内容，为的就是精准查明水土流失现状及成因机理，完善水土流失治理地质理论基础，提出水土流失精准治理、深层治理的完善方案。
以省部战略合作为契机，中国地质调查局南京地质调查中心（以下简称南京地调中心）发挥在自然资源与生态地质调查和保护修复方面的技术优势，联合福建省地质调查研究院、福建师范大学、福建农林大学、中国科学院广西植物研究所、长汀县自然资源局，启动了长汀自然资源和水土流失综合调查评价及治理试点工作。
解密
探寻地质机理
调查，从了解长汀水土流失动态变化和发展趋势开始。
根据不同时段的卫星数据，项目组发现，与2005年相比，调查区域2020年轻度水土流失区面积下降了29.52万亩，占下降面积的66.24%；极强烈水土流失区面积减少了0.41万亩，仅占下降面积的0.93%。
这一组数据显示，长汀县水土流失面积总体减少，稳定性总体向好，但局部区域仍存在反复，有的地方还有加重的现象。
为何有些水土流失区的治理效果差，甚至在治理后还会发生反复？
为解开这个谜团，项目组从区域地质背景入手，对水土流失的成因及规律进行了调查研究。
“水土流失除了受降水、坡度、土壤质地、植被覆盖等一般因素控制外，地质背景对水土流失程度、侵蚀速度、破坏程度、保护修复方式也有重要影响。”中国地质调查局福建省资源环境承载能力综合调查评价项目负责人、南京地调中心副总工程师陈国光介绍。
不同地质背景下的水土流失发育阶段、侵蚀速度、侵蚀强度、风化壳—土壤分布规律具有较大的差异。
在长汀，与水土流失有关的主要地质体有晚侏罗世花岗岩、早—中侏罗世碎屑岩和白垩纪红层，这3种岩性地区水土流失面积达23.73万亩，占长汀水土流失面积的68.7%。
南京地调中心刘红樱博士告诉记者，分布在河田、三洲、灈田等地的晚侏罗世花岗岩，风化层厚、石英含量高、黏土质含量低、有机质含量低，是最容易发生水土流失的地质体。分布在汀州、策武、新桥、涂坊、南山等地的早—中侏罗世碎屑岩，成岩时间相对较短，矿物成分变化大、抗风化能力差、风化层变化大、黏土质易淋失，极易造成水土流失。而分布在古城、馆前等地的白垩纪红层，由于成岩作用差，有的呈半胶结状，结构松散、透水性强、抗侵蚀抗剪能力差，在地表径流作用下也极易发生水土流失。
“河田镇分布着大面积的花岗岩体，其地表覆盖一层薄薄的石英砂，在没有植被覆盖的地方，经太阳烘烤可形成局部高达70多摄氏度的‘火焰山’。”南京地调中心高级工程师湛龙指着一张2020年6月在河田镇露湖村水土保持科教园拍摄的照片说。照片中，马尾松林地里，地表稀疏地分布着自然生长的铁芒萁，大片大片的红色砂砾土裸露其中。
野外开展植被-土壤-风化壳结构调查
中国地质调查局南京地质调查中心供图
松散、巨厚的花岗岩风化壳，为快速、剧烈侵蚀作用的发生提供了空间，极易形成深沟侵蚀、崩岗等水土流失现象。
南京地调中心高级工程师张晓东带领研究小组，对不同岩性地质体水土流失的发育强度、风化壳—土壤分布等进行了对比研究。
“我们发现，不同花岗岩体产生的水土流失表现也不同。比如，有的地方上坡部发育面蚀荒漠化和细沟侵蚀，中坡发育阶梯沟状侵蚀和深沟侵蚀、崩岗，山脚则形成较厚的土壤层；有的地方则在山顶和中上坡部发育面蚀荒漠化和细沟侵蚀，下坡部为全风化基岩和土壤层相间分布。”张晓东说。
在查明各典型地质单元不同地形部位风化壳—土壤特征，并分析总结水土流失规律的基础上，项目组建立了中（粗）粒花岗岩、中细粒花岗岩、细粒花岗岩、早—中侏罗世碎屑岩和白垩纪红层5种水土流失地质成因模型。
施策
实现精准治理
长期的水土流失，导致土壤层变薄和土壤营养元素缺失。
“尤其在花岗岩区，土壤结构松散，保土保肥保水能力低，区内植物自我维育能力较差，依靠施肥维持生长，这是导致水土流失反复的原因之一。此外，区内林种结构单一，不合理的工程施工、采矿等人类活动对地表土层和植被的破坏，也会导致新的水土流失发生。”湛龙介绍。
根据水土流失成因规律，项目组选择位于中细粒花岗岩区的露湖村科教园、细粒花岗岩区和早—中侏罗世碎屑岩下坡的芦竹村、中粒花岗岩区的车寮村、早—中侏罗世碎屑岩山脊的南塅村4处开展水土流失生态修复示范，目的是基于地质背景完善现有的水土流失治理方法，优选出一批适宜推广的生态经济型水保植物，促进水土流失治理与生态农业发展相结合。
为此，南京地调中心联合中国科学院广西植物研究所、福建农林大学，开展了水土保持生态经济植物的优选培育工作。
广西植物研究所高级工程师谭艳芳介绍，优选适宜于长汀的水土保持生态经济植物基于以下几个原则：一是水土保持植物必须具备良好的保水固土能力，能提高土壤的抗蚀、抗冲能力。二是注重生态适应性。比如，山坡地上的植物要具备一定的耐旱能力，水边要种植耐水淹的树种。三是选择具有一定经济价值的植物，有效提高生物生产效率和植被覆盖率。还要注意的是，选取的植物要相对容易繁殖，其栽培技术易于掌握。
项目组筛选了42个物种，其中乔木23种、灌木8种、草本11种、藤本2种，并在4个示范区进行了植被修复试验。在露湖村的水土保持科教园，项目组在保留原有植被的基础上，种植了降香黄檀、闽楠等经济植物，用于坡脚发展生态经济果林；林下种植板蓝根、叉花草等经济药用灌草以及翠芦莉、麒麟吐珠等观赏灌草；生态草本种植铺地榕、淡竹叶等，初步实现了生态效益、经济效益和景观效益的统一。
根据项目组对示范区气象条件、土壤条件和生态变化的实时监测。截至2021年11月，该示范区植被覆盖率达90%，土壤含水率明显提高且趋于稳定。“这说明我们开展的基于地质背景的水土流失精准治理成效显著。经过示范种植，黄花梨、楠木等在长汀中细粒花岗岩区具有比较好的适应性。”刘红樱说。
收益
助推生态农业
通过两年多的修复和监测，4处水土流失治理示范区的生态质量明显提升，苗木成活率达91%，植被覆盖率由20%～30%增加到50%～85%，水土流失降低率达75%，显现出良好的修复效果和生态景观效果。
2021年5月，南京地调中心、福建省自然资源厅、龙岩市自然资源局及长汀县政府的相关负责人和专家前往露湖村科教园、芦竹村等地，就水土流失治理与监测进行实地调研。
调研组认为，依据水土流失地质成因模型、优选异地植物与本地植物开展的水土流失治理示范，已初见成效，不仅体现了精准治理、深层治理，而且是一种先进的治理模式。尤其是优选的异地适生经济水保植物，有望促进水土流失治理与生态农业相结合，服务乡村振兴。长汀县有关负责人表示：“这种生态修复才是我们老百姓最需要的。”
基于示范成果，项目组就长汀今后水土流失精准治理提出了对策建议：应根据不同地质背景、山体部位、土壤结构、土地质量，统筹山水林田湖草精准施策、综合治理，提升治理成效。尤其是加强流域上游、花岗岩分布区的统筹治理，把河田等三镇花岗岩分布区水土流失治理摆在更加突出的位置，优先实施重点治理和综合提升工程，对策武等五镇的沉积岩分布区内的水土流失治理以自然修复为主、人工治理为辅。
“水土流失治理示范基地的精准治理，对长汀乃至整个南方红壤区的水土流失治理都具有较强的示范性。”谈及今后在支撑服务水土流失治理方面的工作方向，南京地调中心相关负责人表示，该中心将继续完善水土流失治理地质理论基础，在水土流失区建立自然资源综合观测基地，对水土流失治理效果进行长期观测，进一步总结水土流失治理规律。
在此基础上，该中心将继续开展水保植物在长汀的适宜性试验，优化丰富经济水保植物，推进地质背景与水保植物相结合的治理模式的应用，将富硒特色农业、水保经济林种植与水土流失治理相结合，助力发展生态农业。
同时，要加强不同地质背景区水土流失治理综合地质调查方法技术、适宜水保植物种植优选、水土流失综合治理模式、水土流失治理效果评价等方面的科技攻关，形成水土流失治理综合地质调查系列方法技术，并制定水土流失治理综合地质调查标准。“这些工作的开展，都是为了支撑统筹山水林田湖草精准施策、综合治理，提升水土流失治理成效，助力乡村振兴。”该负责人称。
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