中国南方典型喀斯特区石漠化与水土流失的空间耦合性:以关岭县为例

为探明不同坡度下石漠化与水土流失的空间耦合性,为南方典型喀斯特区水土流失以及石漠化的生态治理提供科学依据,以关岭县2010年的水土流失及石漠化数据为基础,运用ARCGIS中的耦合性分析模型,获取各坡度等级下水土流失与石漠化的分布情况。结果表明:坡度35°时,石漠化主要发生在水土流失微度侵蚀与轻度侵蚀区,水土流失主要发生在无石漠化与轻度石漠化区;坡度35°时,石漠化主要发生在水土流失微度侵蚀与中度侵蚀区,水土流失主要发生在潜在石漠化与轻度石漠化区。在不同坡度下,喀斯特区石漠化等级(水土流失等级)的变化并不一定呈现相应的水土流失等级(石漠化等级)的变化,石漠化发生存在明显的滞后性。     

云南省2000—2020年石漠化时空演变分析

  目的  在宏观尺度利用遥感手段识别和提取石漠化斑块信息,定量分析石漠化的空间分布特征和时序演变过程,可为中国西南地区石漠化的发生、发展过程研究提供技术手段和数据支撑。  方法  以云南省为研究区,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine)平台,以2000、2010和2020年为研究时段,采用决策树分类法定量提取石漠化斑块信息;通过时空演变模型分析云南省石漠化的时空演变过程和特征。  结果  ①研究时段内,云南省石漠化状况整体得到改善,石漠化占国土面积比例从9.65%下降至6.48%,但局部地区仍在恶化。②云南省石漠化空间分布呈东多西少的特征,其中昭通、曲靖、文山、红河和昆明等地区的石漠化分布面积较大,占全省石漠化发生面积的65.42%~72.14%。③石漠化演变流向复杂,既转移至石漠化程度高的等级又向石漠化程度低的等级转移,边治理边破坏的现象未被遏制。④极重度石漠化修复所需的周期较长,近20 a间云南省极重度石漠化大部分转移至重度石漠化。⑤石漠化内部演变过程剧烈,轻度石漠化和中度石漠化的综合变化速率较快,易于改善的同时亦存在较高的恶化风险,需加以重视。  结论  依据相关规程中的石漠化等级判定标准,采用决策树分类法,可准确提取宏观尺度的石漠化斑块信息。云南省石漠化土地面积呈减少趋势,空间分布不均匀,不同石漠化等级之间存在相互转化的现象。图3表4参25     

不同石漠化等级地区农村薪柴消费的影响因素

为不同石漠化等级喀斯特农村区域能源发展、生态文明建设及乡村振兴发展提供科学依据和决策参考,选择代表中国南方喀斯特环境总体结构的3个示范区为研究对象,基于432份农户层面的调查数据,采用Tobit模型对不同石漠化等级研究区薪柴消费的影响因素进行回归分析。结果表明:潜在-轻度石漠化地区的薪柴消费主要受经济特征的影响,薪柴消费量与年均收入、能源支出占比呈显著负相关,与耕地面积呈显著正相关;中-强度石漠化地区的薪柴消费主要受家庭特征的影响,薪柴消费量与人口数量、户主年龄呈显著正相关,与外出打工人数呈显著负相关,与海拔呈显著正相关;无-潜在石漠化地区的薪柴消费量与林地面积呈显著正相关,与养殖数量呈显著负相关。针对不同石漠化等级研究区,提出相应的能源结构优化建议。     

基于GIS和RS的喀斯特石漠化时空变化图谱分析——以贵州省罗甸县为例

[目的]研究贵州省罗甸县喀斯特石漠化时空变化。[方法]运用地学信息图谱的理论与方法,基于Erdas9.2和Arc GIS9.3的软件平台,对2005和2014年罗甸县的喀斯特石漠化进行时空变化图谱分析。[结果]2005~2014年石漠化等级变化很大,其增长最多的是轻度石漠化,增加面积为264.38 km2,占总面积的8.80%,主要来源于中度石漠化、轻度石漠化;其次为中度石漠化,增加面积为89.04km2,占总面积的2.96%,主要来源于轻度石漠化;石漠化等级图谱单元减少最多的是无明显石漠化;潜在石漠化和轻度石漠化的类型属于最不稳定的等级类型。[结论]2005~2014年罗甸县石漠化等级由轻度石漠化逐渐向强度石漠化演变,石漠化程度加重。     

铜仁市万山喀斯特地区石漠化演变及其对土地利用变化的响应

为了解万山典型喀斯特地区石漠化演变与土地利用变化的相关性，采用监督分类方法解译2000、2010年和2015年万山区土地利用现状图，与构建的岩性及同期石漠化叠加分析，探明每种岩性土地利用分布特征和每种土地利用类型石漠化发生百分比，以此揭示各土地利用类型对石漠化影响的程度。结果表明：从岩性空间上看，林地（有林地、灌木林地）在非碳酸盐岩组合上分布面积最广，其中林地面积最多为142.89 km²，在灰岩与白云岩混分布最少，面积最少为13.37 km²；2005—2010年的石漠化在灰岩与白云岩混上变化最大，变化速率为-1.87 km²·a^-1，其中，在灰岩与白云岩混上发育的轻度、中度石漠化比例最高，白云岩夹碎屑岩上发育的重度石漠化比例最高，整体上来说石漠化更容易在碳酸盐岩（灰岩与白云岩混、白云岩夹碎屑岩）上产生。根据典型石漠化的分级情况和各地类石漠化分布的占比得出，研究区发生石漠化的土地类型主要为旱地和林地（有林地、灌木林地），这两类土地类型对石漠化的贡献和响应最大，两地类石漠化发生比例最高分别为20.87%和4.32%，而旱地主要以发生轻度石漠化为主，且发生机率高达93.61%。研究结果为研究区内石漠化发生区域的定位和治理提供了科学参考。     

基于遥感和GIS的平坝县岩溶地区石漠化监测

为平坝县石漠化的综合治理提供参考依据,对2008年ALOS数据、2009年SPOT 5数据进行图像预处理,并结合数字高程模型、土地利用现状图等背景数据进行图像辨读解译一系列处理分析。结果表明:平坝县非岩溶区面积为37 818hm2,石漠化土地26 684.5hm2,潜在石漠化土地11 267.8hm2,非石漠化土地2 4129.4hm2,分别占全县国土面积的37.86%、26.71%、11.28%和24.15%。按行政区划分,石漠化土地主要分布在马场镇、乐平乡、齐伯乡、白云镇、高峰镇及城关镇。按地形划分,石漠化土地集中分布在中西部峡谷地区,且沿河、湖地带性分布比较明显。     

基于NDVI喀斯特石漠化治理效果评价

石漠化是导致喀斯特地区生态恶化的因素之一,监测评估其演变状况,对石漠化的防治具有重要的研究意义.该研究利用花江1987—2019年NDVI数据,2000年、2010年、2018年石漠化数据,应用Mann-Ken?dall非参数检验方法分析NDVI变化趋势,在此基础上探究不同等级石漠化转移情况,分析其转移过程中ND?VI的变化规律.结果表明:(1)30年来花江研究区NDVI年平均值整体呈现上升变化趋势.1987—1998年、1998—2010年、2010—2019年分别呈现"增-快增-降"的变化模式.(2)2000—2010年石漠化改善的面积为20.63km2,极重度和重度石漠化面积改善显著,2010—2018年石漠化改善的面积为13.31km2,潜在石漠化面积增加显著.(3)2000—2010年石漠化发生转移的NDVI变化趋势以弱显著上升和显著上升为主,分别占总面积的42.64％、16.45％;2010—2018年石漠化发生转移的NDVI变化趋势以弱显著下降和弱显著上升为主,分别占总面积的17.25％、11.56％.石漠化的程度与NDVI变化趋势的关系为负相关.     

现代烟草农业基地单元工程配置对石漠化的影响

贵州的现代烟草农业基地单元的工程建设背景受到喀斯特背景制约,为研究人为干预下工程的建设对石漠化变化的影响,针对石漠化综合防治展开工程配置。在RS和GIS技术的支持下,以2008年和2011年高分辨率影像为数据源,提取清镇市现代烟草农业基地单元石漠化变化信息,以石漠化转移矩阵为基础,分析工程实施前后工程治理不同阶段治理区石漠化变化特征。通过定量分析可知,无石漠化具有最大的总变化量,轻度石漠化主要表现为数量的增加。潜在石漠化和中度石漠化新增量大于流失量,强度石漠化、极强度石漠化的流失量大于新增量。结果表明,经过工程治理监测时段内石漠化面积呈现减少态势,两个时期年变化是从强度石漠化往轻度石漠化增加,石漠化恶化趋势已经得到初步遏制,工程治理初见成效。     

基于RS·GIS的重庆南川市石漠化现状及敏感性分析

重庆南川市是中国西南石漠化灾害较为严重的地区之一。在RS、GIS的支持下,利用2004年的TM遥感影像数据,对南川市石漠化灾害现状及控制因素进行分析,结果表明:南川市喀斯特面积为973 km2,土地发生石漠化总面积达224.39 km2,其中轻度、中度、强度石漠化分别100.29、119.47和4.62 km2,潜在石漠化293.97 km2占喀斯特总面积的30.21%。应用GIS的空间分析功能,分别将南川石漠化现状图与南川DEM图、坡度图、地层岩性图、土地利用图叠加,发现南川石漠化主要分布在600~800 m与800~1 200 m的高程上、坡度主要集中在15°~25°上、地层主要以纯灰岩及灰岩和白云岩为主,土地利用中以旱地的石漠化严重;在不考虑人为因素的前提下,提取高程、坡度、植被覆盖率、地层岩性等作为评价因子,利用几何平均法在统一的空间框架中,通过空间运算,属性项合并,将石漠化敏感性划分为不敏感、低敏感、中敏感、高敏感和极高敏感5级,建立基于GIS的石漠化灾害敏感性评价模型。通过石漠化危险性分级与石漠化空间叠加分析,表明笔者所选评价指标及分级科学合理。通过模型实现南川市石漠化危险性区划,发现敏感区总面积507.20km2占岩溶区总面积的52.13%,为该地区石漠化灾害防治和生态环境保护等提供重要决策依据。     

基于RS·GIS的重庆南川市石漠化现状及敏感性分析

重庆南川市是中国西南石漠化灾害较为严重的地区之一。在RS、GIS的支持下,利用2004年的TM遥感影像数据,对南川市石漠化灾害现状及控制因素进行分析,结果表明：南川市喀斯特面积为973km^2,土地发生石漠化总面积达224．39km^2,其中轻度、中度、强度石漠化分别100．29、119．47和4．62km^2,潜在石漠化293．97km^2占喀斯特总面积的30．21％。应用GIS的空间分析功能,分别将南川石漠化现状图与南川DEM图、坡度图、地层岩性图、土地利用图叠加,发现南川石漠化主要分布在600～800m与800～1200m的高程上、坡度主要集中在15°～25°上、地层主要以纯灰岩及灰岩和白云岩为主,土地利用中以旱地的石漠化严重;在不考虑人为因素的前提下,提取高程、坡度、植被覆盖率、地层岩性等作为评价因子,利用几何平均法在统一的空间框架中,通过空间运算,属性项合并,将石漠化敏感性划分为不敏感、低敏感、中敏感、高敏感和极高敏感5级,建立基于GIS的石漠化灾害敏感性评价模型。通过石漠化危险性分级与石漠化空间叠加分析,表明笔者所选评价指标及分级科学合理。通过模型实现南川市石漠化危险性区划,发现敏感区总面积507．20km^2占岩溶区总面积的52．13％,为该地区石漠化灾害防治和生态环境保护等提供重要决策依据。     

基于RS和GIS的云南省曲靖市石漠化土地动态变化研究撤回

以曲靖市为研究对象，借助RS与GIS手段，分析2000-2020年曲靖市石漠化的演变特征，通过栅格统计和计算，得到2000-2020年曲靖市不同级别的石漠化土地规模和变化情况。结果表明，2000-2020年，曲靖地区不同级别的石漠化出现了周期性的变化，重度的和极度石漠化的变化趋于平稳，石漠化防治取得了明显的成效，但是潜在的、轻度的石漠化依然存在。曲靖市的石漠化空间分布呈现出东南部重、中部和西北部轻的总体特征，分布相对比较集中。另外，潜在石漠化和轻度石漠化极不稳定，容易被迁移到更高级的石漠化地区。石漠化区域的治理是一项长期而复杂的系统工程，这个过程既有自然因素，也有人为因素。因此在恢复和治理环境上，要把生态效益与经济效益有机统一起来，而不能单方面地追求经济效益和生态效益。     

GIS支持下的土地石漠化与山地气候空间相关性分析

以桂西北喀斯特山区为例,应用基于回归统计的气候模型,结合DEM/GIS提取高程、坡向等气候地形因子,计算获得研究区山地气候空间分布数据,并结合桂西北2008年石漠化数据进行空间统计分析土地石漠化与山地气候空间相关性。结果表明,桂西北喀斯特土地石漠化发生率随年均气温升高呈平缓增大,并随年均降水量增大呈较快速增大态势;在主要的年均气温区内,河池市的石漠化发生率从29.4%变化为34.4%,变化幅度为5.0%,而在主要的年降水区中,石漠化发生率从18.2%变化为42.8%,变化幅度为24.6%,降水量因子对石漠化的影响大于气温因子。桂西北土地石漠化与年均气温及年均降水量呈一定的正相关关系。     

加快毕节地区石漠化生态治理及可持续发展进程的探讨

毕节地区土地石漠化的不断加剧和贫困落后互为因果,在岩溶山区极具典型性和代表性。根据毕节地区石漠化成因以及石漠化危害,结合已开展过的石漠化防治工作经验,在此基础上提出对加快石漠化生态治理及可持续发展进程的探讨。     

广西岩溶地区石漠化动态变化及林业防治措施

以广西第二次石漠化监测结果为基础,介绍了广西岩溶地区土地石漠化现状,综述了广西岩溶地区石漠化状况及程度的动态变化,并分析了变化原因,最后提出了进一步加快石漠化防治的林业对策。     

基于教育移民的石漠化地区生态可持续恢复研究

笔者分析了广西生态移民与石漠化地区治理的现状,认为广西石漠化地区已经总体上实现了生态逆转,而其中最重要的因素就是移民。同时也指出广西石漠化地区移民存在严重的回流现象,进而探讨了教育移民的重要意义。教育有助于提高移民的人力资本和社会资本,有助于培育未成年人,帮助他们今后走出石漠化地区,更有助于提高留守居民的技能,改变其生态意识,提高现有资源和能源的利用率。在此基础上,提出了促进教育移民,恢复石漠化地区生态可持续发展的具体措施,强调应建立石漠化地区青少年教育基金、青少年中高等教育发展基金、青壮年就业培训基金,以及石漠化地区生态培训基金,通过教育补助提高石漠化地区人群的素质与技能,实现永久性移民。     

Preliminary Study on the Ecological Agriculture Development Model of "Pennisetum sinese Roxb-Rocky Desertification Control-Edible Mushrooms" in Guizhou Province

In Guizhou Province, the area of rocky desertification land is 3.023 8 million hm~2, accounting for 17.16% of total area of land in the province. Rocky desertification is the most important ecological problem that restricts the economic and social development in Guizhou, so the primary task of ecological construction in Guizhou Province is to curb rocky desertification. How to effectively, efficiently and persistently use rocky desertification land is not only the key to the improvement of ecological environment, but also an urgent problem solved for local people's survival and anti-poverty. Due to having developed roots, growing fast, high yield of grass, strong resistance to drought, and high regeneration capacity, Pennisetum sinese Roxb has become a new method to control rocky desertification. How to use P. sinese Roxb efficiently becomes the key to the ecological control of rocky desertification by P. sinese Roxb. In this study, the ecological agriculture development model of "P. sinese Roxb-rocky desertification control-edible mushrooms" was studied, and the effect of cultivating Pleurotus eryngii with P. sinese Roxb in rocky desertification land was analyzed. Moreover, an outlook for the application of P. sinese Roxb in rocky desertification areas of Guizhou was given.     

云南省县域尺度的石漠化分布与区划

云南地处中国西南石漠化中心地区,从石漠化的影响因素展开全省石漠化分区的定量分析研究对促进石漠化治理及生态环境保护和可持续发展具有深远意义。运用主导因素法和叠置法,依据地形、气候条件、地带性土壤、植被等综合因素对云南65个石漠化县域进行区划。将云南省65个石漠化县域分为7个区域10个亚区19个小区,7个区域分别为北热带低山河谷盆地石漠化区、南亚热带中低山河谷盆地石漠化区、中亚热带高原山地石漠化区、北亚热带高中山石漠化区、暖温带高中山石漠化区、青藏高原东南缘高原温带石漠化区和金沙江燥热河谷石漠化区。本研究提出的云南省石漠化区域划分新体系,是从粗放的宏观区划向精细区划迈进的创新成果,这一区划成果使石漠化地区综合治理技术设计更具有可操作性。