中国南方喀斯特

  【大美中国】 

编者按

  它们是流水的杰作，是亿万年滴水穿石塑造的自然奇景，它们的名字叫喀斯特。说到喀斯特地貌，您可能首先想到的是“甲天下”的桂林山水，或是“天下第一奇观”云南石林，又或是第五套人民币10元纸币上的长江瞿塘峡夔门。中国是世界上喀斯特地貌分布面积最大的国家，从热带到寒温带，从湿润区到干旱区，各种喀斯特地貌类型齐全、包罗万象。不仅拥有壮观奇绝的景色，更展现出这一地貌景观的复杂演化历史。其中，云南石林、广西桂林、重庆金佛山等7处典型的喀斯特地貌被联合国教科文组织命名为“中国南方喀斯特”列入世界自然遗产名录。本期大美中国栏目带您走近南方喀斯特，领略大自然的鬼斧神工。

  喀斯特，又称岩溶，是水与含碳酸盐类、石膏、岩盐在内的可溶性岩石发生的以化学溶蚀作用为主，以物理侵蚀作用、沉积作用和岩体重力崩塌作用为辅，所形成的景观、现象及其过程的总称。喀斯特地貌就是由喀斯特作用形成的地表与地下的各种宏观与微观、溶解与沉积的自然形态。

  全球分布有喀斯特地貌的总面积约为2200万平方千米，约占全球陆地面积的15%。我国是世界上喀斯特发育类型最多的国家之一，含喀斯特地层的国土面积有344万平方千米，约占陆地国土面积的1/3强。其分布具有广阔的地理环境跨度，从南海礁岛到小兴安岭，自帕米尔高原到台湾岛，几乎所有的省、区、市都有不同面积的喀斯特地貌的分布。而其中最为壮观的喀斯特地貌是中国南方喀斯特，它分布在以贵州高原为中心的贵州、广西、重庆、云南、四川、湖南、湖北和广东这八个省区市，这里的喀斯特地貌面积约50万平方千米，形态多样，保存完好，是世界上最壮观的热带、亚热带季风气候条件下的喀斯特景观，堪称世界级的喀斯特地貌博物馆。这片区域从大巴山穿过四川盆地和武陵山区，到云贵高原和广西盆地，南北横跨1200多公里，东西横跨800多公里，有着2000米的海拔落差。经我们统计，在这里的喀斯特地区生活着9684.2万人。

  为了更好地保护中国南方喀斯特地貌和生态环境，在我国各界的积极推动和不懈努力下，联合国教科文组织于2007年和2014年分两期将云南石林，贵州荔波、施秉，重庆武隆、金佛山，广西桂林、环江等7处喀斯特地貌命名为“中国南方喀斯特”列入世界自然遗产名录。中国南方喀斯特主要涵括了桌状（金佛山）、箭状（石林）、塔状（桂林）、锥状（施秉和环江）喀斯特形态，以及天坑、天生桥和峡谷（武隆），代表着不同类型和不同成因的喀斯特地貌。这7处喀斯特地貌，在感官上表现出震撼的视觉冲击效果和无与伦比的美学价值，从不同的角度书写着喀斯特地貌的绝美，在科学上更是表现出卓越的研究价值，它们反映了中国南方地区完整而独特的喀斯特演化过程，忠实记录了地球的沧海桑田，生动述说了中国南方喀斯特数亿年来的演化故事。此外，中国南方喀斯特在生物多样性的重要性方面也得到了科学界的普遍认可，例如金佛山是我国西南地区罕见的生物基因库，濒危、特有、模式及孑遗物种保存较好且成片分布，有著名的银杉、珙桐、金佛山兰、白颊黑叶猴、金佛拟小鲵等。

  为何中国南方喀斯特地貌如此具有特色呢？这主要是和我国得天独厚的地理地质背景密切相关。首先是中国南方喀斯特地区碳酸盐岩古老而坚硬致密。中国南方的碳酸盐岩主要是三叠纪以前形成的，古老而又坚硬致密。这些碳酸盐岩地层孔隙度在4%以内，抗压强度大于1000千克每平方厘米，这样的岩石物理特征为喀斯特地貌发育提供了良好的物质基础，在地表可形成平地拔起的喀斯特地形，在地下则为巨大洞穴系统提供坚硬的骨架支撑。而国外主要喀斯特地区，如地中海和加勒比海周边，其碳酸盐岩成岩时间短，孔隙度高达44%，无法为喀斯特发育提供强有力的骨架支撑，导致其形成的喀斯特地貌较为低矮。其次是新生代地壳大幅度抬升。在我国大陆，新生代，也就是6500万年以来，青藏高原的大幅度隆起，使得新生代以前形成的喀斯特地貌被陆续抬升到不同的高度上。同时，地壳抬升还可以使得侵蚀基准面下降，导致流水对喀斯特地貌的切割作用更为强烈，峡谷、天坑和洞穴等形态更为发育，规模更为巨大。国外的喀斯特分布区，新生代也有较大幅度抬升，但由于抬升幅度不如我国，导致其喀斯特发育远不及我国。第三是未受末次冰期大陆冰盖的刨蚀。地球末次冰期大约在7万年前开始，在1.15万年前结束。北美洲北部和欧洲的喀斯特地貌，大多遭受过末次冰期大陆冰盖的刨蚀作用，例如，英国中部北纬54度附近，冰期以前发育的喀斯特地貌被末次冰期刨蚀无遗，目前只保留有冰溜面上的溶沟、溶痕和浅碟形洼地。而中国南方地区未受到末次冰期大冰盖的影响，拔地而起的地表喀斯特地貌得以完好地保存。最后，亚洲季风气候水热配套。在地理位置上，我国背靠最大的大陆亚欧大陆，面向最大的大洋太平洋，形成的季风气候非常典型。受到季风气候的控制，中国南方地区有着很好的水热配套条件。夏季高温多雨，丰富的雨水能在地表和地下，进行强烈的化学溶蚀作用，造就了巍峨雄壮的地表喀斯特形态，也造就了丰富多彩的地下喀斯特。

  科学保护世界自然遗产，推进生态文明建设，实现绿色发展和可持续发展，是向国际社会充分展示中国政府履行国际责任的庄严承诺，也是增强我国在国际生态环境保护领域话语权的重要举措。目前国内有多家高校与科研院所正在开展中国南方喀斯特的科学观测和研究，其中西南大学地理科学学院和中国地质调查局岩溶地质研究所团队在袁道先院士带领下，于2021年成立了重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站和广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站。这两个团队长期致力于喀斯特水资源开发与利用、生态系统多样性调查与保护、石漠化恢复与生态重建、洞穴资源调查与利用、古气候与环境、喀斯特地质与碳循环等方面研究，为中国南方喀斯特资源的科学开发与保护保驾护航。

  （作者：杨平恒，系西南大学地理科学学院教授；张远海，系中国地质调查局岩溶地质研究所高级工程师）