土壤贫瘠是中国西南喀斯特地区环境生态系统脆弱的关键因素。喀斯特地区的土壤主要来源于碳酸盐岩石风化后形成的残渣。中国科学院地球化学研究所研究员万国江说:“根据我们在西南喀斯特地区具有代表性的红枫湖流域的研究表明,这个地区形成1厘米厚度的土壤需要2000年至3000年,甚至更长的时间。”
万国江带领的科研小组对“碳酸盐岩与环境”的追踪研究,是中国科学院环境地球化学国家重点实验室的资助项目,并部分获得了国家自然科学基金的资助。
研究还表明,对于喀斯特地区更为严重的是,化学侵蚀速率远大于物理侵蚀速率,即岩石被风化后,溶解于水然后被流走的部分远大于以泥沙形式保留或被搬运的部分,前者是后者的4倍。特别是人为活动的干扰和酸性降水的影响,喀斯特地区的侵蚀作用具有增强的趋势。
万国江说:“土壤是喀斯特地区环境和生态系统的关键因素,喀斯特地区成土难,保土更难。宏观评估表明,目前喀斯特区域的表层土粒处于减少阶段,即土层处于负增长状态,促成了岩石裸露的石漠化趋势。”
贵州及广西北部、云南东部、湖南西部和四川东南部连片的喀斯特区域,处于全球类型最齐全、发育最复杂、分布面积最大的东亚喀斯特区域中心。这一广袤的区域土层浅薄、土质贫瘠,水土流失严重,环境变化敏感,生态环境脆弱,已经成为中国最为典型的脆弱生态区之一。
喀斯特地区水土流失严重,造成了大规模的石漠化。目前,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。
喀斯特地貌(Karst landform)指可溶岩(主要是分布最广的碳酸盐岩)经以溶蚀为先导的喀斯特作用,形成地面坎坷嶙峋,地下洞穴发育的特殊地貌。