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环境地质学属地球科学，是应用地质学和地理学原理，合理利用地质资源，改善人类生存环境的一门学科，是一门介于地质学、地理学和环境科学之间的科学。

环境地质学具有广泛的研究领域，它包括这样一些研究内容：

①区域地质环境研究，为区域规划、经济发展、国土整治及资源开发等提供科学依据。

②地质灾害的环境地质问题的研究，为预报地质灾害提供依据，为减免灾害提出防范措施。

③地球化学环境对人类的影响问题。研究不同地区地球化学背景，各种元素丰度及其分布特点；研究空气、水体、土壤和矿物原料中有益、有害元素及致病物质富集、迁移规律；研究地质环境与人畜健康关系，防治某些地方病和职业病，最大限度地减轻由于某些元素的天然富集或短缺对人畜健康和植物生长带来的不良影响。一些城市饮用水水质恶化问题也是当前亟需研究的问题。

④古气候的变化规律，主要利用地质环境中沉积物反映气候变化的标志，研究地质历史时期特别是第四纪以来气候变化的情况、原因和规律，预测今后气候变化趋势可能产生的危害和提出防范措施。

⑤工程建设中可能引起的环境恶化问题。大量的工程活动，如城市建设、水利工程、道路建设、矿山、海港工程、电站建设等常常引起人为地质作用，在兴利的同时往往造成地质环境的破坏，引起环境恶化。对人为地质作用及其地质环境可能产生的影响做出评价和预测，为区域经济建设规划和大型工程设计提出科学论证。

⑥自然资源开发中的环境地质问题。水资源、能源和矿产资源的开发可以造福人民，但同时又往往引起地质环境的改变，甚至导致人为的地质灾害。地下水过量开采常常引起地面沉降，在沿海地区常常导致海水入侵和土地盐碱化；矿山开采往往引起地面塌陷、山崩和人工滑坡；某些矿产，特别是放射性矿产的勘探和开采往往引起环境污染。环境地质工作就是要在自然资源的开发过程中详细研究导致环境恶化原因，提出防止减轻地质环境恶化的措施。

在做科学研究的时候会遇到哪些问题

根据研究工作的目的,任务和方法不同,科学研究通常划分为以下几种类型：

1、基础研究：是对新理论、新原理的探讨,目的在于发现新的科学领域,为新的技术发明和创造提供理论前提。

2、开发研究：又称发展研究,是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究,是科学转化为生产力的中心环节。

3、应用研究：是把基础研究发现的新的理论应用于特定的目标的研究,它是基础研究的继续,目的在于为基础研究的成果开辟具体的应用途径,使之转化为实用技术。

基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研究系统三个互相联系的环节，它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体系中协调一致地发展。

科学研究，一般是指在发现问题后，经过分析找到可能解决问题的方案，并利用科研实验和分析，对相关问题的内在本质和规律而进行的调查研究、实验、分析等一系列的活动，为创造发明新产品和新技术提供理论依据，或获得新发明、新技术、新产品。科学研究的基本任务就是探索、认识未知和创新。

研究现状及存在的主要问题

科学问题的来源是多方面的，但归结起来，现代科学研究的科学问题主要来源于科学技术实践和社会生产实践。从科学技术实践中所提出的科学问题大多是科学自身发展中的问题。从社会生产实践中提出的科学问题大多是实用性或技术性问题。

科学问题的产生

自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵还有桨，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。

一、国外研究现状

石漠化的发展及其对人类的危害是全球性的问题。20世纪60年代以来，随着人口的剧增和生态的破坏，全球岩溶区石漠化在不断加剧。如地中海岩溶地区、加拿大东南部布鲁斯半岛、日本秩父地区、澳大利亚塔斯马尼亚地区等均面临着严重的石漠化问题。各国对石漠化问题都给予了高度的重视，并进行了治理。在开发石漠化区岩溶含水层水资源、退耕还林、利用速生树种和种苗营养液进行石漠化区生态重建方面，取得了很多有效经验。但国外石漠化地区人口密度小，水、土、人之间矛盾没有我国突出，治理相对比较容易，技术成果报道较少。

二、国内研究现状

近十多年来，国家实施了“八七”扶贫攻坚计划、长江中上游防护林工程、水土保持工程，以及世界粮食计划、世界银行贷款和澳大利亚、新西兰的援助项目，在植树造林、封山育林、退耕还林、坡改梯、砌墙保土、土壤改良、开发岩溶水、种植适生经济作物等方面做了大量工作，取得了较多的石漠化环境整治的成功经验，从不同的角度总结了解决单一目标的工程治理措施，以及综合性的石漠化治理模式。

(一)石漠化治理的主要工程措施

1.生态修复措施

包括植树造林、退耕还林、封山育林、人工种草、草地改良为主体的生态修复工程，并与经济林木建设、中药材种植等相结合，扩大植被覆盖面积。

2.农田基本建设措施

以提高耕地质量、提高土地产出率、减少自然和人为活动对耕地的破坏和水土流失，增加农民经济收入，进而达到遏止毁林开荒为目的。该类措施以6°～25°坡耕地治理为重点，通过“坡改梯”(坡地改梯田、梯土)、“旱改水”(旱地改水浇地、平缓旱地改水稻田、望天田改保灌田)、“碎改整”(小块改大块、零乱改规整)、新开田土、冷烂锈田改造、洼地排涝等农田改造等，有效地防止或减少水土流失。

3.水利水保建设措施

水资源是动物和植物赖以生存的必要条件，是自然环境的重要组成部分，是可持续发展的基础。措施将“开源”与“截流”并重，通过对灌区改造、病险水库治理、地表“三小”(小山塘、小水窖、小水池)工程建设，致力于解决石漠化区人畜饮水和农田灌溉，改善人类生存条件，提高土地产出率，推动农业结构调整，促进石漠化区经济的发展，对有效实施退耕还林、封山育林、遏止毁林开荒起到保障作用。

4.农业产业结构调整措施

根据地域资源环境条件，进行产业结构调整，合理利用资源，布局适合于当地资源和环境优势的产业，推动地区经济的发展。如贵州省根据当地地形、气候，在一些高寒地区实施退耕还草、发展草地畜牧业，北盘江两岸发展花椒种植;广西在石漠化区实施“砍头树”种植、发展养殖业等。

5.农村能源改造措施

以解决煤炭资源缺少地区农民生活及生产燃料为目的，通过发展家庭养殖业、沼气工程、节柴改灶、农村小水电建设、太阳能利用等措施，实现遏制人为对森林的砍伐破坏。

6.生态移民措施

主要方式为异地搬迁。通过小城镇建设、发展乡镇和民营企业，有效地将石漠化区(生态恶劣区)的人口和人类工程活动向资源环境条件较优势的区域集中，转移农村劳动力，增加农村人口就业率，一方面使贫困区人口尽快脱贫，另一方面减轻石漠化区资源环境的压力和人为活动对环境的破坏，使人类对资源的需要和自然资源的承载力达到平衡，逐步恢复生态环境。

7.其他

主要为政策保障措施、科技支撑体系等。包括对石漠化治理的政策支持，治理方式的科技研究、示范工程、石漠化监测、科技培训、宣传教育、组织保障等。

(二)石漠化综合治理的主要模式

石漠化的治理是一项系统工程，一般要根据当地具体的资源环境和社会经济环境条件，因地制宜，采取多手段、多功能、多层次组合模式进行综合治理。目前，国内岩溶山区采用的综合治理模式主要有如下几类。

1.小流域综合治理模式

受地形、地貌、水文网和地质结构等条件控制，岩溶石山地区由许多具有独立功能的小流域单元组成。小流域综合治理模式的内容为:根据小流域内上、中、下游具体的社会和环境条件确定生态经济功能，合理地配置生态防护体系，通过一系列组装配套的科学技术，以水土保持为核心、以水资源开发为基础、以产业结构调整为手段，实现流域全面规划，综合防护体系和复合农业生产体系建设布局，形成符合山区特点的农、林、牧复合农业生产体系。

2.生态环境综合治理模式

针对岩溶山区缺水、少土、水土流失严重和人地矛盾突出的特点，以蓄水、治土、造林为核心，对脆弱生态环境进行治理。利用坡面雨水径流和表层带岩溶水与三小工程(小山塘、小水窖、小水池)相结合，形成微型水利系统，达到实现防止水土流失和解决干旱期间农田灌溉用水的目的;对坡耕地实施“坡改梯”工程，并与具有经济价值的草、果(树)种植相结合，把防治土壤强烈流失和沟谷侵蚀的拦沙谷坊相配合;开展生态林建设，将生态林建设与经济林木种植相结合，既增强流域内水土涵养，又实现增加经济的收入。通过上述手段，改善流域内的生态环境条件。

3.生态农业建设模式

针对岩溶山区山地多、坝地少的特点，结合地域资源和环境结构，实施农、林、牧一体化的产业结构模式。综合考虑本地区区域农业资源优势，以保护和扩大森林覆盖率为核心，以水土保持、发展经济和环境保护为目标，合理调整地区经济结构和农作(植)物结构，维系生态平衡，走生态农业的道路。同时，发展特色农业、名特优产品种植，把种植业、养殖业和产品深加工业联成整体，提高农产品的经济附加值，促进生态经济的有序发展和动态平衡，形成完整、协调的农业生态循环体系，既提高资源的利用，又实现了生态环境的保护。

4.草地畜牧业模式

西南岩溶山区雨热同季，气候温和湿润，利于牧草的生长，为发展畜牧业提供了优越的条件。在一些人口密度较小、草地面积较大的地区，利用该优势发展牧农结合型的生态农业，以草养畜、以畜养农，并进一步发展农牧产品深加工业。以草代林代粮，进行草农牧林结合，短期可保持水土，远期则可开发林木资源，既有近期效益，又有长期效益。

5.生态移民模式

中度以上的石漠化区面积大，水资源和土地资源缺乏，土地生产力和人口承载力低下，对该类地区，可通过生态移民的方式将居民迁移到环境条件较好、资源承载能力较高的地区，一方面可减轻人类为生存对原本就脆弱的生态环境的破坏，使生态环境系统得到恢复和重建，另一方面通过异地开发，改善石漠化区贫困人口的生存环境，促进脱贫，从而实现石漠化区社会经济和资源环境协调的可持续发展。

6.庭院生态经济模式

以沼气建设利用为纽带，以完善和稳定“经果林—畜禽养殖—沼气”为基础，充分利用农户庭院前后及耕地资源，以改善农民生活基础设施条件为目的，以种植经济林木、中药材和养殖优质畜禽为主要内容，对石漠化山区山、水、林、田、路、网进行综合规划建设。通过优化岩溶石漠化区经济系统中的种植结构、养殖结构、能源结构与技术结构，增加农民收入，优化农村环境。庭院生态经济模式的高效运行可改变农村庭院生活环境条件和不文明现象，逐步形成以种植为基础、以养殖业为主干、以沼气为纽带、种养和加工相互配套、农林牧副业协调发展的农村生态经济体系，与石漠化防治融为一体，推进石漠化的综合治理。

(三)石漠化理论研究方面的典型工作

1)袁道先院士在《岩溶生态系统和石漠化治理》中，结合西南岩溶石山地区的实际情况，采用大量的科学数据、图表，对岩溶环境生态系统进行了具体的分析和论证。

2)1999～2002年，中国地质调查局完成了我国西南岩溶山区地下水及生态地质环境调查，采用遥感解译、地面核实调查等手段，基本查清了我国西南岩溶石山地区石漠化的现状、空间分布、发展趋势，编制了《西南岩溶山区地下水及生态地质环境调查报告》。

3)贵州省地矿局王明章研究员等在“贵州省岩溶山区地下水及生态地质环境调查”成果资料的基础上，编制并出版了《贵州省岩溶石山生态地质环境研究》，对贵州省石漠化的现状、分布、成因、发展演化，进行了研究和阐述，并从地质学的角度初步提出了石漠化治理的途径设想。

4)贵州省地矿局区域地质调查院况顺达博士等以国家高技术研究发展计划(863计划)项目为平台，采用遥感技术完成了石漠化演变监测技术方法的研究，提交了《中国西南地区石漠化遥感调查关键技术研究及预警预报成果报告》。

5)贵州省师范大学熊康宁教授等以遥感技术为主要手段，对贵州省石漠化现状进行了调查，编制出版了《贵州省岩溶石漠化类型遥感调查研究》，阐述了遥感调查的方法、贵州省石漠化的基本特征和现状。

6)中国科学院地球化学研究所牵头，贵州大学、贵州师范大学、贵州科学院、贵州省地矿局、河海大学、同济大学等单位共同承担了国家重点基础研究(973计划项目)，从地球化学的角度开展包括石漠化问题在内的岩溶山区物质运移循环研究。

(四)石漠化治理方面的典型工作

1)林业部门从20世纪80年代以来，结合国家长防、珠防工程，开展了以“退耕还林、植树造林、封山育林”为主的生态恢复工程。

2)发改委、水利和农业部门以解决缺水问题为核心，采取了以小流域为单元，实行山、水、林、田、路、网统筹规划综合治理工程;以坡耕地的综合整治为突破口，对25°以下石漠化程度较轻、土层较厚的缓坡耕地实施坡改梯工程;在人口密度相对较小的区域，大力实施生态自然修复工程;加大沼气建设，解决能源紧缺问题;以增加群众收入、促进农民脱贫致富为重点，因地制宜发展中药材、花椒、砂仁等具有市场优势经济林果，并以此培育和形成生态产业。贵州省内典型工程有关岭县石板桥小流域治理工程、花江板贵小流域治理工程、思南碗水坝小流域治理工程等。

3)2003年以来，中国地质调查局开展了西南岩溶石山地区典型岩溶流域地质环境综合整治示范项目，分别在贵州省、云南省、广西壮族自治区、湖南省等省(区)以岩溶流域为单元，开展了以地下水开发为龙头的石漠化地质环境综合整治示范工程。典型工程如代表峰丛洼地类型的贵州省巨木地下河流域，代表垄岗槽谷类型的贵州省道真上坝地下河流域、云南省泸西小江流域、湖南省洛塔等石漠化治理工程。从地学的角度开展以石漠化综合治理为目的地质环境整治示范工作。通过多年的工作，初步取得了一定的经验和成果，丰富了石漠化综合治理的理论。上述示范工程的实施，将对改善当地人民的生存和生产条件、脱贫致富提供基础条件，并对推动岩溶山区石漠化综合整治将起到积极的作用。而且这一项目成为本研究的基础。

4)在国家林业局的支持下，贵州省科技厅星火科技计划在省内岩溶石漠化地区实施30万亩金银花种植的石漠化生态环境治理工程，推行“林—草—畜”生态研制模式发展畜牧业，带动农民致富，同时保护和改善生态环境，取得了良好的社会和经济效益，并完成了《岩溶石漠化地区种植金银花的生态与经济效益报告》。

5)中国地质科学院岩溶地质研究所在广西果化、湖南洛塔等地进行了以地下水开发为主的地质环境整治示范工程。

6)中韩两国共同投入在贵州省修文县开展了以植树造林、小水窖和沼气工程为主的石漠化治理工程，取得了良好的效果。

7)2008年以来，国家在西南岩溶山区选择了100个重点县(其中贵州省55个)，开展了石漠化综合治理试点，目前试点工作正在正常推进。

三、存在的主要问题

石漠化的研究和治理取得了丰硕的成果，但是，总体上看，仍然存在如下方面的问题。

(一)石漠化继续发展，生态环境形势仍然严峻

当前，国内外有关人员从不同的侧面对岩溶石漠化治理开展了大量的研究，并实施了较多的试验和示范性工程，在岩溶山地区石漠化成因和防治的理论方面都取得了重大的进展，为岩溶山区石漠化的整治提供了较多成功的经验。但是，应该看到，治理效果仍不是非常理想。根据相关资料，20世纪以来，尽管我国有效治理了岩溶石漠化面积5000平方千米，但由于地质环境条件的复杂性和不合理的人为工程活动，岩溶石漠化加剧的面积增加了2.5万平方千米。石漠化的加剧和改善面积比为5∶1。岩溶石漠化的形势仍然严峻。

(二)石漠化治理的理论和实践措施尚需进一步充实和完善

“石漠化的形成和发展是脆弱的岩溶环境条件与不合理的人为活动共同作用的结果”;“脆弱的岩溶地质环境是石漠化发生的基础、不合理的人为工程活动是石漠化发生的驱动力”;“对石漠化治理不但要对已经发生的石漠化环境进行修复，更重要的是要通过科学的手段防止新的石漠化继续发生和发展”已经为大众认识。因此，合理的石漠化的治理途径不但要对不合理的工程活动进行遏制，而且应通过科学的手段对脆弱的地质环境实施改善，才能达到预期的效果。但是在目前的实践中，通常采取的各种治理模式都主要集中在针对遏制不合理的人为工程活动方面，而对如何改善石漠化区脆弱的地质环境方面却重视不够。

近年来，不同部门从不同行业的角度实施了较多的石漠化整治工程，取得了一定的成果和较丰富的经验，总结了不同的综合治理模式。概括起来，这些治理模式基本上都是扩大植被覆盖面积、土地整理、地表水资源的开发、农业产业结构调整、生态移民、庭院经济等措施的集成。虽然这些模式既有通过自然和人工干预促使植被恢复、对已经恶化的石漠化生态环境进行修复的工程，也有通过科学的手段改善石漠化区民众的生活和生产环境、发展经济、从源头上防止石漠化继续发生和发展的措施，但是，综合分析可以看出，这些治理模式都有一个共同的特点，都将主要的目标集中在对地表生物圈层的人为干预和控制，而不同程度地忽视了支撑生物圈层的地质环境条件对石漠化发展的巨大作用，表现为一是缺乏对石漠化形成的内在基本环境———石漠化区地质环境的综合整治;二是在治理措施的选择和工程布局上通常未能充分考虑治理区的地质环境背景(水文地质条件、地球化学背景等)对治理措施的适宜性;三是未能很好地考虑开发利用当地丰富的地质资源并充分利用于石漠化的整治中。其结果治理工程仍然主要在脆弱的地质环境的基础上进行。尽管多年来国家对水土保持、石漠化防治等生态环境治理工作投入了大量的资金，这些治理工作确实也起到了较好的作用，但是，综合分析近年来西南岩溶山区石漠化发展的趋势，石漠化程度和面积仍然在以较快的速率持续发展，究其原因可以认为:造成该问题的原因除石漠化治理的投入力度尚不足以外，还在于当前的治理模式和工程过多是立足于石漠化形成的外因控制上，而对地质环境的治理力度薄弱。

地质环境是一切生态环境形成的基础，地质环境条件的好坏，决定了生态环境的优劣，“基础不牢、地动山摇”，可以认为:忽视对地质环境进行有效的整治，基于脆弱的地质环境的基础上进行的石漠化防治工作唯以取得理想的预期效果。因此，现有的石漠化综合治理模式有待于进一步的补充和完善。

(三)水源缺乏、土地缺少和土质贫瘠的问题亟待解决

石漠化区生态环境脆弱的基本特征就是“地表缺水、少土、土质贫瘠”，是造成石漠化形成和发展的最根本的原因，也是目前采用的石漠化治理工程中难以解决关键所在。

岩溶山区强烈岩溶发育造成地表水流严重漏失，地表出现严重的干旱缺水现象，造成岩溶山区人畜饮水和工农业生产供水困难，成为社会经济发展的“瓶颈”。

“少土”是岩溶石漠化区生态环境脆弱的另类典型特征。碳酸盐岩成土条件本来就极差，加之地形条件以山地为主，土地主要分散分布在山间盆地、谷地和洼地中，可供耕种的土地面积少，土地资源有限。随着农村人口的增加，人均耕地占有量呈继续逐渐减少的趋势。特别是岩溶山区人口增长速度快，低承载力的土地与高密度的人口必然产生粮食增长与人口增长失衡问题。以贵州省为例，2005年全省人均耕地面积1.7亩，其中常用耕地人均仅0.68亩。退耕还林后虽可有效地防止水土流失的进一步发展，但人口过多的现实却相应增大了石漠化区土地资源的压力。虽然加大小城镇建设和生态移民是缓解农村人口与耕地不足矛盾的有效措施，但是，也应看到未来相当长的时期内农民对土地仍将有较强的依赖性，并且生态移民也需要相应的土地和水资源作支撑。因此，可耕种土地的缺少成为制约生态移民工程实施的“瓶颈”之一。

碳酸盐岩溶区的耕地一方面是土层薄、分布不连续、保水性和耐旱性差，另一方面土壤中营养元素缺乏，严重的水土流失引起土壤中营养元素的大幅度减少，使得耕地土质贫瘠、土地产出率低、农作物品质低下，成为限制地域经济发展的重要原因之一。

岩溶山区水源匮乏、土地缺少和土质贫瘠与地质环境密切相关，是石漠化治理中的难点所在，也是必须解决的最基本的问题。

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