0 引言

天坑(Tiankeng)，即具有巨大空间，陡峭的岩壁，竖井状态等醒目的外形特征，发育在连续沉积厚度及其含水层包气带厚度巨大(地下水位深埋)的可溶性岩层中，从地下通向地面，四周岩壁封闭而峭立，平面宽度与深度大于百米甚至达数百米以上，底部与地下河相连接的一种大型喀斯特负地形^[1]。天坑作为一种新型的喀斯特形态，具有很高的地质、探险、旅游、生物、环境等多领域的研究和开发价值。广西是全国喀斯特地貌主要分布区域，喀斯特地貌面积达9.87×10⁴ km²，占广西总面积的51%，主要分布于桂东北、桂西、桂西南地区，喀斯特岩溶峰林地貌是天坑地貌形成、发育和演化的基础^[2]。广西发现的天坑如大石围天坑群、好龙天坑、文雅天坑、高峰天坑、龙包天坑等，主要分布于桂西的乐业、凤山、巴马，桂西南的平果、融安等县；桂北地区的环江、罗城、七星区、全州县有零星分布。

桂林拥有得天独厚的漓江山水生态景观资源，享有“山水甲天下”的美誉，桂林喀斯特是“中国南方喀斯特”系列的重要地貌形态部分，在世界具有独一无二的地位，代表了“中国南方喀斯特”地貌演化史的完美过程。桂林目前报道发现的天坑有全州石脚盆天坑群和普陀山天坑。桂林这样的喀斯特特色地貌区域是否仅有两个地区分布着天坑资源, 本研究对此进行了探索及科考调查；同时对喀斯特天坑区域的植物进行调查研究，分析其开发及应用价值，为桂林喀斯特资源可持续利用提供科学数据。

随着2018年桂林获批建设国家可持续发展议程创新示范区，如何针对喀斯特地貌特征，促进景观资源的可持续利用，推动生态产业转型升级，实现喀斯特石漠化地区生态修复和环境保护，是桂林可持续发展亟待解决的瓶颈问题^[3-4]。天坑具有稀有、雄奇、险峻、壮观、生态环境独特等综合属性，充分利用天坑的自然资源，进行以“景观资源可持续利用”为主题，以转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量为主线，按照生态资源保护利用、生态产业发展、生态环境改善、生态文明建设的思路，提供优质生态产品和生态服务，以创新驱动发展为动力，着力解决制约桂林可持续发展的瓶颈问题^[5]。本研究对桂林地区的天坑分布、类型及植物资源进行充分了解，为桂林可持续旅游发展提供基础资料，为桂林喀斯特景观资源可持续利用丰富自然资源信息。

1 材料与方法 1.1 自然地理概况

桂林市位于广西壮族自治区东北部，地处东经109°36′50″—111°29′30″，北纬24°15′23″—26°23′30″，南北长236 km、东西宽189 km。桂林市位于南岭山系西南部、岩溶盆地北端中部，处在“湘桂夹道”中，地形为西部、北部及东南部高，中部较低；以中山或低中山地形为主。桂林市地处低纬地区，属亚热带季风气候，境内气候温和，雨量充沛，无霜期长，光照充足，热量丰富，夏长冬短，四季分明且雨热基本同季。年平均气温接近19.1℃，年平均降雨量1 887.6 mm，年平均相对湿度为76%，年平均日照时数为1 447.1 h。

1.2 方法

通过材料收集及实地调查研究，对桂林地区天坑资源分布区、地理位置、大小、发育类型进行统计；对天坑岩溶地区的植被和生境进行野外调查，样方选择10 m×10 m大小，记录树种、冠幅、密度、生态类型等。

2 结果与分析 2.1 桂林天坑的分布情况

天坑按形成方式主要分为塌陷型和侵蚀型。喀斯特地貌的地表是大部分裸露的碳酸盐岩峰丛，地下河流纵横，水系发达；地下水系统集中从地下深处溶蚀碳酸盐岩层，源源不断输出崩塌及塌陷物，直至整个地下空间露出地表而形成的天坑^[6]。多数天坑都是塌陷型，如大石围天坑、号龙天坑、交乐天坑、玉良天坑等；桂林普陀山天坑是广西为数不多发育于峰林平原的峰丛中的天坑，其割切了所在地貌的形态(山顶、山腰、洼地等)，使得天坑主要发育于岩溶峰丛山区的地貌背景，增加了进入的难度。目前，根据朱学稳等^[1]和罗书文等^[7]对天坑等级的定义，将天坑分为4个等级，分别是特(超)级、大型、中型、小型。调查发现桂林天坑的分布数量为17，大型1座，中型6座，小型10座，中小型的天坑分布较多，分布也比较广泛(表 1，图 1)。石脚盆天坑群的规格是桂林天坑群中最大的，且石脚盆天坑群有9座天坑，都是漏斗型。灵川南圩、永福乾龙、兴安白石天坑都是小型天坑，属倒漏斗型。全州东山土溪和恭城下莫天坑属井筒型天坑。

2.2 各天坑岩溶地貌主要植被

天坑从发育开始就有植物侵入，随着天坑成长壮大和衰老，植物经历定居、适应、竞争到形成稳定群落。天坑区域主要以石灰岩为主，有少量的山地土壤分布，天坑内部四周峭壁土壤稀少、质地较薄肥力低；而天坑底部多为腐殖质，水分和肥力都很高，有利于植物的生长。石脚盆天坑群以后期天坑为主，发育后期的天坑光照充足、植被群落发育较为稳定且丰富，后期天坑以喜阳的乔木树种为主，如南酸枣Choerospondias axillaris、喜树Camptotheca acuminata等。中期的天坑空气潮湿、光照有限，例如东山土溪天坑乔木树种则是以喜阴湿为主，如桂北木姜子Litsea subcoriacea、杨梅蚊母树Distylium myricoides等；中期天坑植被主要是以灌木和草本为主，如野独活M.sinensi、荚蒾V.dilatatum、蜘蛛抱蛋Aspidistra elatior等。早期的天坑光照少、土壤稀薄，植物则以草本植物为主阴生灌木为辅，耐荫性高，分布较多的有蜘蛛抱蛋Aspidistra elatior、楼梯草Elatostema involucratum、长柄冷水花Pilea angulata subsp.petiolaris、凤仙花Impatiens balsamina、革叶粗筒苣苔Briggsia mihieri、牛耳朵Chirita eburnea、黄花石蒜Lycoris aurea等(表 2)。

2.3 具有开发价值的植物 2.3.1 花卉观赏植物

桂林喀斯特天坑及岩溶地貌区域孕育了许许多多的奇花异草，尤其是苦苣苔科植物。花卉观赏植物有①苦苣苔科：桂林小花苣苔Chiritopsis repanda var.guilinensis、长萼报春苣苔Primulina longicalyx、牛耳朵Chirita eburnea Hance、永福报春苣苔Primulina yongfuensis、半蒴苣苔Hemiboea henryi Clarke、蚂蝗七Chirita fimbrisepala；②秋海棠科：秋海棠Begonia grandis、癞叶秋海棠Begonia leprosa；③凤仙花科：凤仙花Impatiens balsamina；④天门冬科：蜘蛛抱蛋Aspidistra elatior；⑤荨麻科：冷水花Pilea notata、楼梯草Elatostema involucratum；⑥石蒜科：黄花石蒜Lycoris aurea；⑦虎耳草科：天胡荽金腰Chrysosplenium hydrocotyli folium。

2.3.2 绿化、观赏树种

绿化、观赏树种有①黄杨科：清香桂Sarcococca ruscifolia Stapf；②樟科：厚壳桂Cryptocarya chinensis、桂北木姜子Litsea subcoriacea、润楠Machilus nanmu；③大戟科：棒柄花Cleidion brevipetiolatum；④蓝果树科：喜树Camptotheca acuminata；⑤使君子科：使君子Quisqualis indica；⑥漆树科：黄连木Pistacia chinensis Bunge；⑦鼠李科：铜钱树Paliurus hemsleyanus；⑧番荔枝科：野独活Miliusa balansae。

2.3.3 香料植物

香料植物有①芸香科：九里香Murraya exotica、小黄皮Clausena emarginata、花椒Zanthoxylum bungeanum、长叶蚬壳花椒Zanthoxylum dissitum；②五加科：三叶五加Eleutherococcus trifoliatus；③樟科：香樟Cinnamomum camphora。

2.3.4 药用植物

药用植物有①防己科：金线吊乌龟Stephania cephalantha；②紫金牛科：紫金牛Ardisia japonica、百两金Ardisia crispa；③小檗科：阔叶十大功劳Mahonia bealei、短序十大功劳Mahonia breviracema；④天门冬科：玉竹Polygonatum odoratum、假万寿竹Disporopsis fuscopicta、天门冬Asparagus cochinchinensis、龙须菜Asparagus schoberioides；⑤黄杨科：板凳果Pachysandra axillaris；⑥夹竹桃科：鸡骨常山Alstonia yunnanensis；⑦蓼科：何首乌Fallopia multiflora、金线草Antenoron filiforme、虎杖Reynoutria japonica；⑧菊科：千里光Senecio scandens、苍耳Xanthium sibiricum、青蒿Artemisia carvifolia；⑨百部科：对叶百部Stemona tuberosa；⑩金粟兰科：四块瓦Chloranthus holostegius；B11葡萄科：三叶青Tetrastigma hemsleyanum；B12忍冬科：金银花Lonicera japonica；B13海金沙科：海金沙Lygodium japonicum等等。

2.3.5 新种及新记录

桂林喀斯特天坑内发现的新种有①石脚盆天坑：全州螺序草Spiradiclis quanzhouensis^[8]；②灵川南圩天坑：灵川小花苣苔Primulina lingchuanensis^[9]；③桂林普陀山天坑：长萼报春苣苔^[10]。新记录有全州东山土溪天坑：小黄皮Clausena emarginata(2019年，桂北)。

3 讨论

通过此次对桂林地区的喀斯特天坑进行详细调查研究，发现了新的天坑分布点。原有分布点：全州石脚盆天坑群(待开发)和桂林普陀山天坑(七星公园内，待开发成天坑旅游点)；新发现的分布点：永福乾龙天坑(已开发洞穴旅游)、全州东山土溪天坑(待开发)、恭城下莫天坑(待开发)、兴安白石天坑(初步的探险旅游)、灵川南圩天坑(待开发)(图 2)。新分布点的发现为桂林全州、兴安、永福、恭城各县增加了喀斯特旅游新资源，天坑资源将会成为桂林喀斯特地貌旅游、探险、养生开发的处女地。

喀斯特岩溶地区植被相对简单，但特殊地貌造就奇花异境，桂林岩溶石山蕴藏着丰富多彩的花卉观赏植物^[11]。这些植物通过人工驯化可以应用于园林景观中，不仅极大地增加喀斯特风景园林景观效果，而且将驯化产品应用于市场，将对桂林景观资源可持续利用的发展具有较大的推动作用。

天坑四周为陡峭的岩壁，底部与地下河动力系统相联系，使得天坑能在一定程度上接受太阳辐射及地下河输送的雾气，构成天坑独特的生态环境，其特殊性造成很多植物发生变化，进而产生新的变种并被发现；甚至很多植物把其特殊的环境变成“避难所”。特殊的喀斯特地貌致使植物具有独特的习性，具有抗旱性、抗逆性、耐酸性等特点的植物都可以应用于岩溶石山公园的建设及风景盆栽的设计。

由于此次调查的人力、物力不足，未能对桂林地区进行地毯式调研，经过初步调查, 目前发现17座天坑，但随着科研调查的不断深入和新兴技术(无人机)的加入，相信桂林还会发现类似的天坑陆续被发现, 但同时其必将受到人为干扰。由于岩溶地貌的特殊性，植物一旦破坏就很难修复，因此，希望在开发天坑资源的同时保护好原生境植物，并对特色植物进行培育和发展。

4 结论

广西桂林地区丰富的喀斯特地质环境和地下水为天坑的发育提供了天然的地质环境。通过实地调查，发现属湘江流域全州县的天坑有11个，其天坑类型发育比较完整，植物种类丰富多样，植物群落类型多样；漓江水系发现的天坑有6个，分布较为分散，分布于灵川、永福、恭城各县区。天坑的类型主要以早期和中期天坑为主，群落植物组成多为草本和灌木植物，天坑区域分布大量的苦苣苔科、秋海棠科和荨麻科等花卉观赏植物，具有非常好的喀斯特景观植物资源。