贵州土地石漠化变化及社会经济活动的影响分析

分析石漠化与社会经济活动的关系及其动态变化,有利于石漠化状况的改善和治理。以往的驱动因子分析对社会经济因素的研究较少,本文以贵州省为研究区,以县域为研究单元,基于2000年和2011年两期石漠化影像,通过空间分析研究了贵州省2000—2011年的石漠化动态变化,并从人口因素、社会发展状况和经济水平、农业生产活动、地形坡度和生态工程建设等5个方面选取23个影响因子,对石漠化的驱动力进行分析。结果表明:1)2000—2011年贵州省石漠化的治理工作取得了一定的成效,石漠化面积总体减少,但中度和重度石漠化面积呈增加趋势,轻度以上石漠化的治理任务还很艰巨;2)23个影响因子与石漠化呈现不同程度的正负相关关系; 3)农业人口比重、农业总产值、人均粮食、人均耕地、耕地比重、15°～25°耕地(岩溶)比重和25°以上耕地(岩溶)比重均与石漠化呈显著正相关,其他因子均与石漠化呈显著负相关,其中农业活动对石漠化的影响最为显著,农业人口比重、农业总产值、人均耕地、15°～25°耕地比重、25°以上耕地比重、15°～25°岩溶比重和25°以上岩溶比重与石漠化的相关系数分别为0.473、0.425、0.291、0.288、0.430、0.338和0.334。研究社会经济活动对石漠化的影响可为石漠化治理提供借鉴和参考。     

马别河流域石漠化影响因素分析

影响岩溶地区石漠化发生发展的因素有自然因素与人为因素两种。以贵州省马别河流域石漠化现状的遥感调查数据为基础,叠加该流域的坡度图进行空间分析,揭示了岩溶地区石漠化的发生率与发育程度随坡度而变化的规律,指出坡度是石漠化发生的重要驱动力,随着坡度的变陡石漠化发生率与发育程度都显著增加。结合前人的研究成果,提出石漠化的发生以自然因素影响为主,人类活动起到了促进的作用。25°坡度带是人类活动与自然因素影响作用的转换带,坡度>25°时,自然因素对石漠化的发生起主导作用。根据地形变化合理地限制人类活动,能有效地减少石漠化带来的危害。     

基于RS-GIS的贵州省石漠化成因及治理研究

阐述了贵州省喀斯特石漠化地区的现状、发展趋势,并基于贵州省石漠化发生演变的时空特征,重点研究了贵州省石漠化的形成原因,认为陡峻而破碎的地貌格局、碳酸盐岩的广泛分布是石漠化形成的地质背景,常年温暖湿润以及大雨、暴雨频发的气候条件是石漠化发生的主要外营力,不合理的人类活动是石漠化发生的诱因。在此基础上,根据石漠化发生、加剧程度及自然、人为成因,分区提出了相应的治理和预防对策。     

基于GIS/RS的喀斯特石漠化与人文活动空间相关性研究——以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特环境脆弱是石漠化的自然基础条件,人们长期以来主要从自然驱动的角度研究石漠化演化问题.结合RS,GIS技术对广西都安县石漠化空间分析研究发现,石漠化的数量、强度与区域人口密度、经济密度、土地利用程度呈正相关关系,而与距居民点距离呈明显的负相关关系,喀斯特石漠化的人文驱动机制有基本的规律性,但人文驱动过程也具有复杂性.     

滇桂黔石漠化片区生态系统碳储量时空演变及其驱动因子

[目的]探究特殊生态脆弱区——滇桂黔石漠化片区的生态系统碳储量时空演变规律及其驱动因子，为科学评估其生态治理效果、优化土地利用格局、提高生态系统碳储量、提升生态系统碳汇能力等提供理论参考。[方法]综合运用土地利用转移矩阵、InVEST模型和地理探测器等方法，分析滇桂黔石漠化片区1990—2018年土地利用变化特征、生态系统碳储量时空演变规律及空间分异驱动因子。[结果]滇桂黔石漠化片区城市建设蓬勃发展，石漠化治理效果良好。研究期内，建设用地和水域面积分别增加116.38%和76.40%,以石漠化裸岩石质地为主的未利用地则减少47.45%并主要转化为草地和林地；滇桂黔石漠化片区生态系统碳储量呈波动下降趋势，2018年降至30.61亿t,较1990年减少了0.52%。建设用地扩张对耕地和林地的侵占是碳储量减少的主要原因；滇桂黔石漠化片区生态系统碳储量空间分布差异明显，始终维持西南较高、南部次之、北部较低的空间分异特征，整体依次对应云南片区、广西片区以及贵州片区；滇桂黔石漠化片区生态系统碳储量空间分布差异受自然地理要素和社会经济要素共同作用，但人类活动影响最为显著。“距离县中心”始终是影响力最...     

不同背景条件下喀斯特石漠化光谱模型建立与空间分析

在喀斯特地区不同背景条件下,采用光谱特征与数学分解模型相结合的方法对石漠化信息进行分类,可提高对石漠化智能分类的准确性和时效性。以贵州省毕节市鸭池示范区为例,利用不同平台和波段遥感数据,在3S技术支持下进行处理、分类、解译和分析喀斯特石漠化的空间分布状况与特征,对石漠化光谱特征进行定量研究,掌握不同条件和不同影响因子下石漠化光谱特征的变化规律,得出了该区石漠化的空间分布与状况特征,可为其它地区石漠化遥感智能解译提供参考。     

基于Logistic回归模型的北京山区农村居民点变化的驱动力分析

农村居民点变化的驱动力研究是农村居民点内在演化规律研究的重要组成部分，可科学指导当前农村居民点整理活动。该文以北京山区为研究区域，基于GIS以及相关数理统计软件，使用Logistic回归模型从空间角度深入分析了农村居民点变化的内部和外部驱动力。研究结果表明农村居民点变化是在原有居民点的分布基础上,以一定的自然、区位等内部驱动因子为背景，受社会经济等外部驱动因子的综合影响而发生。可以认为农村居民点变化是一个由其自然资源条件、区位可达性及社会经济基础条件综合影响下的区位择优过程。应依据不同区域驱动因子的不同发展态势，探寻不同的农村居民点整理模式，加强新农村建设过程中农村居民点用地的管理。     

基于MODIS NDVI的广西喀斯特石漠化演变特征

为了研究广西喀斯特石漠化演变特征,选择2000,2004,2008,2012年MODIS NDVI数据,结合研究区的土地利用数据和土壤数据,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型估算了研究区的植被覆盖度,根据石漠化与植被覆盖度的对应关系,反演了研究区不同时相的石漠化信息,分析了石漠化总体演变特征、演变轨迹,并探讨了石漠化演变与环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的关系。结果表明:1)2000—2012年研究区石漠化面积总体呈先迅速减少后又略有回升的趋势,石漠化改善与恶化并存,石漠化演变动态度最快的为轻度石漠化,动态度为3.73%;2)13a间,石漠化演变轨迹为改善型的面积占喀斯特总面积的11.60%,反复型的占9.54%,恶化型的占3.69%,4个研究时段均为石漠化的面积仅占1.59%,改善面积大于恶化面积;3)石漠化演变过程受环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的共同影响。     

地形因子对喀斯特高原山区潜在石漠化景观格局变化的影响分析

为了揭示喀斯特高原山区的潜在石漠化景观格局变化现状和探寻地形因子对潜在石漠化景观格局变化的影响程度,选取了位于贵州省普定县的后寨河流域中下游作为研究区,利用地理信息系统软件,解译出研究区1973年和2004年的潜在石漠化分布图,分析潜在石漠化的进程;利用相关分析法对海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子对潜在石漠化景观格局变化的影响程度进行了定量分析。结果显示:从1973～2004年,潜在石漠化景观格局发生变化,且其在空间上呈不均匀状态;地形因子对潜在石漠化景观格局变化存在明显的影响,不同的地形因子对不同类型的潜在石漠化景观斑块的影响程度不同。     

三峡库区(重庆段)水土流失的社会经济驱动机制研究

水土流失的驱动因子及其作用程度表现出一定的区域差异.三峡库区是我国典型的生态脆弱区,水土流失是本区重要的生态环境问题.因此,揭示本区域水土流失变化的主要自然和社会经济驱动力的基本特征具有重要意义.本文借助社会经济统计数据、国土数据以及其他辅助数据,运用统计分析方法,选取人口、经济发展、土地利用、农业发展4个层面的社会经济因子,分别分析了各类社会经济因子对水土流失的驱动机制.结果表明,人口压力和农业发展仍然是区域水土流失的主要驱动力,经济发展和土地利用方式也对本区域的水土流失面积和强度产生着重要影响.水土流失总面积的社会经济驱动机制较为复杂,而高强度水土流失的社会经济驱动因子的特征更为突出.受数据获取的限制本文研究还有待进一步深入,但本文仍在一定程度上能够为本区域水土流失的防治提供一定参考与依据.     

Desertification in western Hainan Island,China (1959 to 2003)

Western Hainan Island is the only tropic region in China that is experiencing desertification. In this paper, we hope to reconstruct the evolution of desertification from 1959 to 2003 and identify the driving force during this process. Using remote sensing, mapping, GIS analysis and statistical analysis with climatic factors and human factors, we found five phases of desertification in the western part of Hainan Island between the late‐1950s and the early‐2000s. Desertification first developed rapidly, then reversed, and is now fluctuating, due to natural and human driving forces. Human activities interact with climatic factors. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

2005-2014年重庆石漠化地区NDVI的时空变化及其与气候因子相关性分析

为了了解重庆石漠化地区植被恢复以及生态环境治理状况,选取重庆石漠化地区归一化植被指数(NDVI)及气象数据,利用趋势分析、变异系数分析以及偏相关分析等方法,重点探讨了重庆石漠化地区2005-2014年NDVI的时空变化特征,并分析了NDVI变化与气候因子之间的相关性。结果表明:(1)重庆石漠化地区NDVI年际变化总体上呈增加趋势,增加速率为0.08/10 a,其中渝东北地区增长速率相对较高,达0.09/10 a,而NDVI季节变化存在一定差异性,春季增长最为显著,主要分布于渝东北、渝中和渝西地区;(2)渝东北石漠化地区NDVI呈增加趋势的区域范围较大,这对于三峡库区生态环境改善以及水土保持起着至关重要的作用;渝东南、渝中和渝西石漠化地区NDVI整体保持不变,而NDVI呈减小趋势的区域主要分布于乌江流域;(3)重庆石漠化地区2005-2014年NDVI变异系数相对较低,以稳定为主;(4)重庆石漠化地区降水和气温分别与NDVI之间正相关性都大于负相关性。总体上降水量的增加一定程度促进了三峡库区植被的生长,而温度的降低一定程度上抑制了乌江流域植被的生长。     

基于Google Earth Engine的典型峰丛洼地石漠化时空演变与驱动因子分析——以西畴县为例

石漠化是岩溶地区阻碍经济可持续发展、影响生态环境的重大问题,随着近几十年石漠化治理的开展,石漠化扩张的趋势已经得到了极大遏制。以我国典型峰丛洼地地貌的云南省文山州西畴县为研究区,基于遥感云计算平台Google Earth Engine(GEE)以1990年、2000年、2010年、2020年四期Landsat遥感影像为数据源,利用转移矩阵分析西畴县近30年石漠化动态变化,并采用地理探测器分析了西畴县石漠化形成的驱动因子。主要结论如下:(1)30年间西畴县石漠化演变总体呈现先小幅减少,再扩张,然后大幅减少的趋势,从时间上来看1990—2000年,石漠化类型转变主要是轻度和潜在石漠化向无石漠化转移,2000—2010年石漠化类型转变主要是无石漠化向潜在和轻度石漠化转移,2010—2020年石漠化类型转变主要是潜在、轻度和中度石漠化向无石漠化转移; 从空间上来看,西畴县石漠化分布北重南轻,在石漠化治理成效上,整体都呈现好转,石漠化改善面积为850.183 km²,在莲花塘乡西北部、新马街乡的东北部、鸡街乡和西洒镇的交界处也存在零星恶化,恶化面积为51.715 km²。(2)1990—2020年30年间,西畴县石漠化治理取得了巨大成效,到2020年西畴县无石漠化土地面积已经达到940.854 km²,共有648.476 km²的石漠化土地转化成无石漠化土地;(3)地理探测器分析结果表明西畴县石漠化形成的主要驱动因子为坡度和GDP交互作用(q=0.645),人口密度和GDP交互作用(q=0.639)这两对组合。(4)通过编程在遥感计算云平台Google Earth Engine(GEE)上在线获取和处理遥感数据,可以较大限度地提高工作效率。利用云计算实现石漠化表征因子的提取,解决相关地学问题,可为后续相关研究提供强有力的技术支撑。     

Drivers of soil erosion and subsurface loss by soil leakage during karst rocky desertification in SW China

As an extreme manifestation of environmental degradation, karst rock desertification is caused by soil loss and rock exposure. In some areas with serious rocky desertification, there is no soil to be eroded or leaked. The soil loss in these areas superimposes soil erosion and unique subsurface loss by soil leakage through fissures, pipelines, sinkholes, etc., which directly reduce soil resources and accelerate rocky desertification. However, the factors driving soil erosion and subsurface loss by soil leakage are still unclear. Rainfall experiments were conducted on simulated slopes with surface-exposed bedrock and subsurface fissures based on field investigations in a karst rocky desertification area of Guizhou Province, China. Four factors, including rainfall intensity, slope gradient, bedrock exposure rate and subsurface fissure degree, were considered in the experiment. We found that the amount of soil surface erosion and subsurface leakage loss is driven not only by the runoff volume but also by other influential factors. Rainfall intensity is the driving factor determining the amount of surface erosion and subsurface leakage loss of soil and water and the relationship between them. The slope gradient plays a leading role only in subsurface fissure flow leakage loss. The bedrock exposure rate drives the surface soil erosion rate, shows a critical value (30%), and dominates the fissure flow leakage loss rate. Subsurface fissure density plays an important role in the surface loss of soil and water; however, an increase in the subsurface fissure density does not obviously accelerate the subsurface leakage loss of soil and water. Although this result, obtained from laboratory simulations, may differ at the field scale or larger, it could provide a foundation for systematic studies on soil erosion/leakage and insights into the relations between rocky desertification and soil erosion/leakage and their driving factors in karst rocky desertification.     

1964-2014年玛曲高原土地沙漠化驱动力定量分析

[目的]对玛曲高原土地沙漠化的驱动因子进行定量分析,为黄河上游地区沙化草地恢复及生态环境治理提供科学依据和理论基础.[方法]以多期玛曲高原遥感数据和近50 a气象及社会经济资料为数据源,采用主成分分析等方法开展研究.[结果] 1964-2014年,玛曲高原沙漠化土地的扩张是综合贡献率高达57.18％的自然因素和人为因素共同作用的结果.在不同时段,玛曲高原沙漠化土地扩张的驱动因素不同;1964-1980年,沙漠化土地的扩张以自然因素为基础,人为因素为主导,它们的贡献率分别为33.95％和47.66％;1981-1997年,玛曲高原沙漠化程度的加剧是受自然因素和人为因素共同作用,综合贡献率为42.75％;1998-2014年,玛曲高原沙漠化土地的逆转以人为因素为主导,其贡献率为44.97％.[结论]玛曲高原沙漠化土地的演化是在高寒脆弱不稳定的大自然背景下,人为因素尤其是人口数量和牲畜数量辗转变化的产物.人为因素在短期内对区域沙漠化的影响更为显著,甚至决定着沙漠化的演变方向.     

Multi‐Scale Anthropogenic Driving Forces of Karst Rocky Desertification in Southwest China

Karst rocky desertification (KRD) is a type of land degradation especially prominent in southwest China. This article analyzes the anthropogenic driving forces of KRD at two scales: rural locality and its macro socio‐economic circumstances. At the rural locality scale, the intensive human pressure on land because of a large and fast growing population and unsustainable land use are identified to be the reason for KRD. However, more radical driving forces lie in the farmers' disadvantages in social‐economic circumstances, which compel them to overuse rural land. Hukou system, coastal development strategy, and household responsibility system are verified as three important factors in social‐economic circumstances. At last, a two‐scale framework is constructed to explain how anthropogenic driving forces lead to KRD in southwest China. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于坡度等级的喀斯特山区石漠化与水土流失相关性研究——以贵州省盘县为例

为了定量分析不同坡度等级下石漠化与水土流失之间的相关性,为县域生态环境治理与修复提供科学理论依据,以贵州省盘县为研究区,在遥感与地理信息系统技术支持下,以ALOS遥感影像、岩性及1∶50 000地形图等为基础数据源,采用遥感解译方法、表面分析及地图代数原理,提取出石漠化与水土流失的各指标因子。通过ArcGIS空间分析及相关性分析模型,从不同坡度等级下分析盘县石漠化与水土流失的相关性。结果表明:盘县石漠化面积为1 008.45km~2,占总面积的24.9%,已发生石漠化等级以轻度、中度和强度为主,分别占盘县石漠化面积的45.47%,29.67%,20.29%;水土流失面积为521.05km~2,占总面积的12.85%,已发生水土流失等级以轻度和中度为主,分别占盘县水土流失面积的67.75%和17.36%。石漠化与水土流失发生区坡度以5°~35°为主,分别占石漠化与水土流失面积的85.08%与82.45%。当坡度8°时,石漠化与水土流失等级、水土流失与石漠化等级存在负相关关系。当坡度为8°~35°时,已石漠化与已水土流失面积均呈现出先减小后增加再减小的趋势。当坡度35°时,石漠化与水土流失等级在强烈侵蚀等级以下表现为负相关,超过强烈侵蚀为正相关;而水土流失与石漠化等级在轻度石漠化等级以下表现为正相关,超过轻度石漠化为负相关。     

“中国南方喀斯特”荔波世界自然遗产地水土流失现状与驱动力分析

荔波世界自然遗产地有着不同强度级别的水土流失现象,局部区域还伴随石漠化的发生.基于GIS与遥感技术,对遗产地内水土流失现状进行了遥感调查,分析了其空间分布与特点,并对其驱动力进行了探讨.结果认为,遗产地主要受生态环境、成土物质与速度、土壤流失难易、环境异质件及人地矛盾关系的历史等因素控制.该研究为荔波遗产地进行水土流失综合防治,合理利用土地资源,完善产业结构调整等方面提供依据,有助于世界自然遗产地生态环境的保护与可持续发展.     

LANDSAT IMAGES REVEAL TRENDS IN THE AEOLIAN DESERTIFICATION IN A SOURCE AREA FOR SAND AND DUST STORMS IN CHINA'S ALASHAN PLATEAU (1975–2007)

The development and reversal of aeolian desertification have been widely recognised as the dominant causes of changes in the source areas of dust storms. The Alashan Plateau, which is near China's Hexi Corridor, is one of the major dust storm source regions in northern China. To investigate the relationship between climatic and anthropogenic factors and the development of aeolian desertification, we reconstructed the temporal and spatial evolution of aeolian desertification and the underlying processes from 1975 to 2007 using Landsat images and analysed the driving forces. The results show that aeolian desertified land in the study area covered 32 847·79 km² in 2007, amounting to 11·3 per cent of the total area, with an initial period of desertification expansion from 1975 to 2000 and a reversal of desertification from 2000 to 2007. On the basis of the analysis of effects of climate changes and human activities in the region, aeolian desertification was principally driven by human activities in this area; climatic variations had little effect on the area of severe desertification. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.