贵州喀斯特山区石漠化生态环境背景与生态重建

贵州省地处中国西南喀斯特中心地区,是中国石漠化分布面积最大、危害最严重的省份。轻度以上的石漠化面积已达35 920 km2,占全省土地总面积的20.39%。由于贵州喀斯特石漠化生态环境背景的特殊性,其研究对石漠化的生态重建研究有着重要的意义。对此贵州省采取了一系列措施,但实施过程中尚存在一些问题。在总结前人的研究基础上,综合考虑贵州喀斯特石漠化生态地质环境背景的特殊性,提出适宜的生态重建措施。     

浅谈贵州喀斯特石漠化防治

贵州是全国喀斯特石漠化最为严重的省份之一,全省现有轻度以上石漠化面积35 920 km2,占全省土地总面积的20%。喀斯特石漠化的形成主要是历史上政策失误、人口快速增长、矿产资源的无序开采、基础设施建设不重视水土保持等人为因素和不利自然因素共同作用的结果。喀斯特石漠化的治理只有坚持以小流域为单元综合治理的基本思路,以解决喀斯特地区水问题为核心,以坡耕地综合整治为突破口,以增加群众收入为出发点,大力发展沼气,合理调控人口数量,依法加大监管力度,充分发挥生态的自我修复能力,才能达到预期目的。     

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。     

遥感和GIS技术在贵州喀斯特地区土地石漠化研究中的应用

由于受人类活动影响 ,特别是土地资源利用的不合理 ,贵州省喀斯特地区出现了一系列的环境问题 ,一些地区存在的石漠化现象表现得尤为突出。故研究石漠化在贵州省喀斯特地区的分布、程度、成因等 ,对于加强生态环境建设的力度、制定资源环境人口经济协调发展的战略规划、水土流失治理等有重要的现实意义。通过应用多波段、多平台的遥感信息 ,在野外调研基础上与GIS技术支持下 ,对 2 0 0 0年遥感图像进行解译、编辑处理 ,制作贵州省喀斯特地区石漠化分布图 ,并分析影响其程度的主要参数及原因 ,为贵州省喀斯特地区生态治理及环境建设等方面提供依据     

喀斯特石漠化演替中植物多样性及其与土壤理化性质的关系

为探明西南喀斯特石漠化演替过程中植物多样性演变规律、土壤理化性质的变化趋势以及土壤理化性质对植物多样性演变的影响,选取西南典型石漠化区贵州黔西县猴场为研究区,采用野外样方调查和室内试验分析方法,运用方差分析、多重比较、相关性分析等数理统计手段,研究了喀斯特石漠化不同演替阶段植物群落物种多样性、土壤理化特性以及二者的内在关系。结果显示:石漠化环境植被物种组成简单,植物多样性的4种指数均偏低,均匀度指数、多样性指数变化与石漠化等级演替有明显耦合关系;土壤理化性质在不同等级石漠化环境土壤中也具有显著差异,且随着石漠化等级的增加呈现先退化后逐渐改善的演变趋势;喀斯特石漠化土壤理化性质与植物多样性指数具有明显的相关性,喀斯特石漠化环境土壤理化性质的变化极易影响植物多样性的特征。研究结果对我国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有明显的理论意义和实践指导价值。     

贵州省岩溶地区坡度与土地石漠化空间相关分析

喀斯特石漠化从本质上来讲是喀斯特地区的成土速率远小于水土流失的速率而造成的土地生产力的退化过程.坡度起伏决定着地表现代侵蚀作用的强弱,影响着水土流失的强度;坡度越大,地表物质的不稳定性就越强,土壤越容易遭受侵蚀而变薄.在前期工作中,构筑了贵州省岩溶地区1∶500 000坡度分级图和石漠化分布图,对岩溶地区坡度图和石漠化图进行空间叠加分析,研究坡度与石漠化形成的相关关系.贵州省岩溶地区坡度主要集中于10°～25°之间,不同程度石漠化分布最集中的地区是＞25°的坡地区;在坡度＞18°的地区,石漠化的发生率基本随着坡度的增大而增大,强度石漠化的表现尤为明显;＜18°的坡地区石漠化程度主要以轻度和中度为主.     

关于石漠化科学内涵的探讨

石漠化是近年来倍受关注的生态地质环境问题.介绍了石漠化概念提出的环境背景,通过对当前主要的石漠化概念比较和分析,结合对概念界定的哲学依据的剖析,从更全面更合理的角度探讨了石漠化的科学内涵.石漠化是在热带亚热带暖温带湿润半湿润气候条件的喀斯特环境背景下,由于人类活动和自然因素,导致地表植被遭受破坏,土壤严重侵蚀,基岩裸露或砾石堆积,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程和现象.石漠化是人类活动和喀斯特脆弱生态环境相互影响的过程及其现象,它的本质是土地生产力退化,诊断标志是各种石漠化景观.     

贵州省喀斯特地区土地石漠化的内动力作用机制

特定的生态地质环境背景对土地石漠化具有明显的控制作用。贵州省土地石漠化集中分布在喀斯特极度发育和构造活动强烈的河流上游及河谷地带。温暖潮湿的季风气候为喀斯特地貌的强烈发育提供了必要的溶蚀条件 ;构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌景观 ,以及由此而产生的较大地表切割度和地形坡度 ,为石漠化提供了动力潜能 ;古环境演化为石漠化提供了丰富的碳酸盐物质 ,自晚震旦纪到三叠纪晚期 ,贵州省发育了 4套碳酸盐岩沉积建造 ,纯碳酸盐岩构成喀斯特土地石漠化的物质基础     

贵州省喀斯特石漠化与水土流失空间相关分析

喀斯特地区石漠化现象的产生与水土流失之间存在不可分割的关系。为进一步分析石漠化与水土流失之间的关系,以贵州省2010年的水土流失及石漠化解译数据为基础,运用地图代数原理,通过水土流失与石漠化转移矩阵的计算,从而得出不同水土流失等级的石漠化分布以及不同石漠化等级的水土流失分布情况。结果表明:贵州省石漠化主要发生在水土流失轻度侵蚀与中度侵蚀区,其发生率分别为24.31%,24.09%,而水土流失主要发生在轻度石漠化与潜在石漠化区,其发生率分别为35.70%,34.16%;水土流失或石漠化等级的变化并不一定呈现相应等级的石漠化或水土流失等级的变化,石漠化的发生与生态恢复存在滞后性。     

石漠化地区生态经济建设问题研究

从石漠化地区生态经济建设角度,研究石漠化地区生态经济制约因子问题,分析了这些因子相互作用的内在关系,并以西南典型的喀斯特地区———毕节地区为例进行实证分析,指出人口增长过快和落后的生产方式导致了资源和经济负荷加重,提出石漠化地区生态、经济、社会协调发展的对策是:坚持科学发展观,大力促进地方经济发展,从控制人口数量、提高人口素质着手,综合采取增强全民族保护生态环境的意识,加快产业结构调整及基础设施建设,加大扶贫攻坚、生态重建和环境保护力度,促进资源优势向经济优势的转变等措施,走人与自然和谐的可持续发展之路。     

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.     

ASSESSING SPATIAL‐TEMPORAL EVOLUTION PROCESSES OF KARST ROCKY DESERTIFICATION LAND: INDICATIONS FOR RESTORATION STRATEGIES

Karst rocky desertification (KRD) has become one of the most important eco‐environmental problems in China. In order to put forward valid restoration strategies, the spatial‐temporal KRD evolution processes were analyzed mathematically using 1:100 000 scale digital KRD distribution maps of Guizhou Province obtained from interpreting Landsat images from 1986, 1995, and 2000. The results showed that: (1) no obvious change took place in the total area of KRD land, but the mutual transformation of different types of KRD land was remarkable. (2) The change patterns of KRD land were classified into three types: simple mode, continuous mode, and reverted mode. (3) The total change rate of KRD land was 398·31 km² per year. (4) The higher the rank of KRD land is, the lower the change rate of KRD land will be. (5) Moderate KRD land had the fastest change frequency and was feasible to change to another type. On the whole, these indicated that the expansion of KRD had been brought under control because of the successful execution many ecological construction programmes. However, new KRD land appeared meanwhile owing to ‘backward’ eco‐social development, and this should be clearly recognized. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

近40年来三峡库区农村人口与居民点用地演变脱钩及驱动效应分析

三峡库区是以山地和丘陵为主而组成的独特的移民与生态敏感地理单元,库区农村居民点因受自然条件影响及人类活动的双重扰动,具有利用形态特殊性和驱动机制复杂性等特征。该研究基于人地关系视角,构建分析框架,采用核密度、Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法（LMDI,Logarithmic Mean Divisia Index）,分析三峡库区1980-2019年农村人口与农村居民点用地演变脱钩及驱动因素,揭示了库区人口变动与农村居民点演变的作用关系,为协调库区人地关系,完善库区国土空间治理提供依据。结果表明：1）近40 a来,库区农村人口与农村居民点用地变化趋势相反。1980－2019年间,三峡库区农村人口持续减少,近40 a净减少714.75万人,同期库区农村居民点用地净增加11 992.88 hm2,农村居民点用地面积增加主要来源于耕地占用。2）研究区衰退负脱钩和强负脱钩是农村居民点和农村人口动态变化的主要状态,1990－2000年及2000－2010年农村人口和农村居民点的强负脱钩区县数比2010-2019年和1980-1990年多,农村居民点用地规模伴随着农村人口的减少,不减反增趋势明显,农村人口与农村居民点规模严重失衡。3）城镇化效应和利用集约度效应为增量效应,正向促进了农村居民点规模的扩张,而城乡人口结构效应是抑制农村居民点规模扩张的主导因素,区域总人口效应在1980－1985年间与2000－2019年间促进了农村居民点扩张,1985－2000年间抑制了农村居民点扩张,农村居民点规模扩张主要受居民点集约利用粗放的影响,区域总人口效应为减量效应的区县主要位于中部及东部区县,明显受库区移民使人口流出的影响。     

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PSR模型的中国人地关系协调发展时空格局及其影响因素

科学认知人类活动与地域系统的互动关系是实现人地关系协调发展的重要依据。该研究构建了人地关系协调发展压力-状态-响应(Press-State-Response, PSR)评价理论体系,并利用2002、2007、2012和2017年中国省域截面相关数据,分析了中国人地关系协调发展时空演化特征及其空间分异影响因素。结果表明:1)2002—2017年中国人地关系协调发展等级总体处于中度协调至良好协调之间,较为稳定。而协调度值则表现为"V"型特征,2002—2007年协调度值由0.648降低到0.494,2012年回升到0.639,2017年进一步提升到0.705。15年间中国人地关系经历了"先趋紧-后缓解"的发展过程。2)从空间上看,15年来中国人地关系协调性区域差异明显增强。西部省份人地关系协调性普遍降低,东、中部地区人地关系协调性有所提升,东北地区人地关系协调性保持相对稳定。目前主要表现为东部、东北及中部协调度等级较高,西部协调度等级较低的空间分布特征。3)东、中、西部地区人地关系协调性主要影响因素有所差异。各地区需根据当地自然地理条件及经济社会发展状况因地制宜,以人地协调发展为准则,结合各地区主要影响因素实施差异化的调控对策,促进人地系统的协调、可持续发展。     

利用Landsat热红外遥感调查广西平果县石漠化现状和变化特征

喀斯特石漠化是我国西南地区严重的生态问题,通过对喀斯特地区岩石热特性的探究,提出基于热红外遥感的石漠化监测方法.以平果县为研究区,利用2006年Landsat 5和2014年Landsat 8热红外遥感影像计算亮温,参考高分影像建立典型样本区并分析样本区亮温,确定不同石漠化等级的亮温阈值,最后对全县石漠化进行等级划分,并分析平果县石漠化变化.平果县2014年石漠化分级结果显示:非石漠化占18.47％;潜在石漠化32.9％;轻度石漠化占24.8％;中度石漠化占18.94％;重度石漠化占4.89％.平果县2014年石漠化整体情况较2006年有所好转,局部区域石漠化有恶化的趋势.本研究通过确定适当的夏冬季亮温差阈值可以有效地对石漠化程度进行分级划分,该方法与已有方法相比,具有物理意义明确、方法简单有效、结果客观等优点,具有推广应用价值.     

黄土丘陵沟壑区土地压力及土地利用模式变化

当前人类社会发展给土地资源带来了巨大的压力,建立合理的土地利用模式是缓解土地压力实现区域可持续发展战略的关键,该文以上黄试区为例,针对试区社会、经济和生态可持续发展的用地需求,从粮食生产、经济发展和生态保护三方面构建了土地压力指数定量评价方法,根据不同时期土地利用及社会经济调查数据,分析了上黄试区不同时期土地压力指数和土地利用模式变化过程,结果表明:1982年,上黄试区土地压力指数达到0.738,为重度压力等级,1982-2000年,土地压力大大缓解,2000年土地压力指数降至0.247,为轻度压力等级,2001-2010年,土地压力指数继续下降,达到0.164。在整个研究期间,土地利用模式与土地压力相互作用,不同时期其作用的表现形式存在着明显差异。治理前,由于人口数量的快速增长,土地资源面临巨大的压力,土地利用模式粗放,农业生产力水平较低,土地压力与土地利用模式变化的特点主要表现为人口增长与生产力发展水平极不平衡,资源环境的利用与保护出现了严重的失调,人地矛盾突出;1982-2010年,虽然人口有一定的增长,土地资源面临更大的压力形势,但在科技因素和政策因素的引导和干预条件下,农业生产力水平得到了较大的提升,土地利用模式从粗放向集约转变,实现了粮食增产、经济增收,生态建设也取得了较大的成果,土地资源可持续利用水平不断提高。从土地压力和土地利用模式相互演变的关系来看,人口增长是土地压力的主要来源,而土地生产力水平是缓解土地压力的关键。     

泾河流域土地利用区域分异与驱动力的关系

 为正确理解黄土高原土地利用区域分异的驱动力机制,改善黄土高原人地关系,借用植被数量排序方法,对黄土高原中部泾河流域的土地利用区域分异与驱动力的关系进行多元定量分析,认为:泾河流域土地利用格局存在明显的区域分异现象,地形坡度、降水、人口密度、农业机械化程度和河网密度是影响黄土高原土地利用格局区域差异的主要因子。地形坡度与林地、灌丛地的分布呈正相关,与居住、工矿用地的分布呈负相关;降水与林地的分布呈正相关;人口密度与耕地、居住工矿用地的分布呈正相关;农业机械化程度与耕地、灌丛的分布呈负相关。进而定量诊断出各种驱动力因子对该地区土地利用格局区域分异的贡献大小。     

1980－2005年太湖地区土地利用变化及驱动因素分析

为了定量化研究土地利用变化特征及其驱动因素,该文应用遥感和GIS技术,分析江苏省环太湖地区1980-1990年、1990-2000年、2000-2005年3个不同时段土地利用的数量变化特征及土地利用类型的空间转换特征,并对研究区各时段土地利用变化的驱动因素进行探讨。结果表明:25a江苏省环太湖地区土地利用类型发生了复杂变化,3个不同时段土地利用变化特征各不相同且具有明显的区域差异性;区域土地利用程度持续增加,土地利用仍处于发展期;从土地利用类型转移变化看,建设用地转入的速度远大于转出的速度,有规模增加的趋势,而水田、旱地、林地的转入速度小于转出速度,存在规模减少的趋势。人口数量的增加、工业化、城市化带来的经济发展与土地管理政策等人类活动是江苏省环太湖地区土地利用类型转换的主要驱动因素。尽管近年来江苏省环太湖地区的土地开发利用取得了巨大的经济收益,但部分人类经济活动给区域农业的发展及土地资源的可持续利用带来巨大压力,甚至导致以水田为主的区域耕地资源质量的进一步退化。该研究为江苏省环太湖地区土地资源的可持续利用及人-地关系的协调发展提供科学依据。     

三峡库区人地关系及其协调发展途径研究

在分析三峡库区人地关系现状的基础上,指出了三峡库区生态环境脆弱,自然资源的不合理开发,法制观念淡薄和管理不当及其协调的失误是造成三峡库区人地关系紧张的主要原因。最后为了缓和三峡库区尖锐的人地关系矛盾,提出了库区人地关系协调共生的可持续发展对策:生态环境恢复与重建;农业生产方式的转变和管理制度的革新。