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。     

关岭县不同等级石漠化区土壤侵蚀特征

为分析不同等级石漠化土壤侵蚀特征,以典型喀斯特区贵州关岭县为研究对象,以ZY-3影像为数据源,综合运用"3S"技术,非喀斯特区根据《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》标准,喀斯特区根据《喀斯特地区土壤侵蚀综合治理技术》中石漠化与土壤侵蚀等级划分标准,解译出关岭县2015年土壤侵蚀与石漠化图,分析了不同等级石漠化区土壤侵蚀特征。结果表明:关岭县不同等级石漠化区的土壤侵蚀特征存在一定的规律,关岭县喀斯特区土壤侵蚀发生率比非喀斯特区低9.4个百分点,非石漠化区土壤侵蚀发生率略低于石漠化区,严重石漠化区土壤侵蚀发生率低于石漠化等级轻的区域。关岭县石漠化与土壤侵蚀区域分布及强度并不一致,在土壤侵蚀治理过程中应加强石漠化程度较弱区域的治理,同时更需要加强还未发生石漠化区域土壤侵蚀的防治。     

珠江上游水土流失与石漠化现状及其成因和防治对策

本文采用第一次全国水利普查成果数据,对珠江上游喀斯特地区的水土流失与石漠化现状进行了分析,结果表明该地区的水土流失面积约5.89万km2,主要分布在云南省曲靖市、红河州,贵州省黔西南州、黔南州和六盘水市,以及广西壮族自治区百色市、河池市、崇左市和柳州市;石漠化和半石漠化面积3.99万km2,主要分布在贵州省黔南州、黔西南州、安顺市和六盘水市,云南省文山州、曲靖市和红河州,以及广西壮族自治区河池市、百色市、崇左市和南宁市。在此基础上,分析了珠江上游喀斯特地区石漠化的自然和人为成因,并提出相应的防治对策。     

基于GIS的喀斯特流域石漠化综合防治探讨——以贵州织金县洗马河流域为例

喀斯特石漠化是在喀斯特脆弱生态环境下,人类不合理的社会经济活动,造成植被破坏、水土流失、岩石逐渐裸露、土地生产力衰退丧失的演变过程,严重制约了区域社会经济的可持续发展。洗马河流域是织金洞国家级重点风景名胜区核心主成部分,主要岩性为灰岩和白云岩,喀斯特十分发育,是典型的石漠化区域,占流域面积近70%,人地矛盾十分突出。项目通过GIS与遥感技术为手段,进行石漠化调查和防治工程的布置,从而达到对该流域的石漠化防治,挽救该区域人类生存条件、防治水土流失、对国家重点风景名胜区的保护,同时对其它喀斯特区域石漠化的综合防治起着示范作用。     

岩石裸露与水土流失关系研究现状及石漠化因子研究存在的问题

基岩裸露是喀斯特地区的常见现象,形成了类似荒漠景观的"石漠化",而石漠化的发生发展影响了区域土壤侵蚀机理和结果,故需加大石漠化因子(D)与水土流失定量关系研究,以便修正土壤流失方程。因此,在中外文献查阅的基础上,总结了岩石裸露对坡面水土流失的影响相关研究现状。结果表明,岩石裸露对坡面水土流失的影响研究结论较为离散,主要观点可分为2大类:一类观点认为,随着坡面岩石裸露率的增加,水土流失呈线性、二次函数及指数等趋势衰减,其中以指数衰减为主要方式;另一类观点认为,岩石裸露对坡面水土流失的影响具有复杂性,与坡度、土壤类型、降雨阶段及岩石裸露率区间等有关,在一定条件下,随着岩石裸露率的增加,水土流失加剧。对于我国喀斯特区D因子研究现状,主要存在2个方面的问题:一是相关定量观测试验较少,致使RUSLE等常用土壤流失方程在喀斯特地区的应用受到较大限制;二是野外定位观测作为研究土壤侵蚀各因子的重要手段,但在喀斯特地区建造天然岩溶裸露小区的难度极大。研究结果可为我国喀斯特区石漠化因子(D)的定量研究及相关土壤流失方程的修正提供参考。     

典型岩溶区不同水土流失强度区石漠化特征分析

为研究岩溶区水土流失与石漠化的耦合关系特征,以典型岩溶区——贵州省镇宁县为研究对象,以研究区2015年ZY-3遥感影像为基础,按照《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》(SL 461—2009)和《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190—2007)中石漠化和水土流失等级划分标准,解译出研究区水土流失和石漠化强度分布图,并进行空间叠置分析,研究不同等级水土流失区的石漠化现状。结果表明:研究区水土流失与石漠化发生率及强弱有较大耦合关系,非水土流失区石漠化发生率比水土流失区高10.92百分点,低等级水土流失区石漠化发生率比高等级水土流失区高15.45百分点,非水土流失区比水土流失区石漠化更严重,低等级水土流失区各等级石漠化发生率均大于高等级水土流失区,并非水土流失强度越高的地区石漠化越严重,岩溶区发生水土流失的区域与发生石漠化的区域并不是完全重叠,水土流失与石漠化治理应各有侧重。     

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。     

喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征

喀斯特地区特殊的地表、地下侵蚀产沙是引发石漠化发生发展的重要物理过程。以喀斯特山地石漠化过程中不同石漠化状况的裸坡面为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究其地表及地下侵蚀产沙特征。结果表明:无石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化的裸坡在相同条件下的地表产沙量总体上高于地下产沙量,且10 min降雨时段内地下产沙量在0~100 g之间。不同石漠化强度的裸坡地表、地下侵蚀产沙量均随雨强的增大而增加;小雨强(30~80 mm h~(-1))下,随着石漠化强度加剧其地表越不易发生侵蚀,而石漠化强度达到一定程度时(基岩裸露率40%)土壤流失以地下流失为主;大雨强(150 mm h~(-1))下,地表产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化不明显,而地下产沙量则呈先增加后减小的变化且在基岩裸露率为30%时达到最大。不同石漠化强度的裸坡地表产沙量及其分配比例随地下孔(裂)隙度变化不明显,地下产沙量及其分配比例总体上随地下孔(裂)隙度增加而增加;在不同地下孔(裂)隙度下(1%~5%),地表、地下产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化(10%~50%)差异较大。研究结果对认识喀斯特地区石漠化发生发展机制、揭示土壤侵蚀特征、防治地表地下水土流失具有重要的理论和现实意义。     

区域尺度喀斯特区石漠化强度对土壤流失的影响

石漠化和水土流失是西南喀斯特区突出的生态问题,制约着社会经济的发展。目前,石漠化与土壤流失的耦合关系尚未系统探明,石漠化强度评价因子植被盖度、土层厚度和基岩裸露率的交互作用如何影响土壤流失知之甚少。基于石漠化现状的调查,采用RUSLE模型、Getis?OrdGi*、地理探测器等方法,测算了贵州喀斯特区土壤侵蚀状况并识别了冷热区分布,量化了石漠化强度评价因子与土壤侵蚀之间的关系,解析了因子组合对土壤流失的交互影响。结果表明：1）贵州喀斯特区土壤侵蚀以中度和微度侵蚀为主,平均土壤流失率17.69 t/(hm2·a),侵蚀热区（重点防治区）主要集中在贵州西部经济相对欠发达区,侵蚀冷区（轻微区）则主要集中在黔北遵义市和黔中贵阳市等经济相对发达区。2）土壤流失随石漠化强度评价指标植被盖度、土层厚度的增加呈降低趋势,随基岩裸露率的增加则呈增加趋势;石漠化与土壤流失之间并非简单的线性关系,而呈复杂的非线性关系,3个评价因子分别以三次曲线函数、指数函数和反正弦函数拟合优度最高。3）石漠化强度评价因子对土壤流失空间分异的解释力依次为植被盖度、基岩裸露率和土层厚度,且因子组合对土壤流失的交互影响均呈非线性增强,其中基岩裸露率与植被盖度的交互作用起主导作用,其次是土层厚度与植被盖度,基岩裸露率与土层厚度的解释力最小。研究结果可为喀斯特区水土流失、石漠化的协同防治提供理论参考。     

西南喀斯特石漠化与水土流失研究进展

日趋严重的西南喀斯特石漠化问题,已严重威胁该地区的生态环境安全、人民生活和社会经济发展。系统综述了喀斯特石漠化的研究进展,主要针对石漠化概念、石漠化类型界定标准、成因等进行了论述。同时,针对喀斯特地区水土流失的研究动态进行了总结,阐述了石漠化与水土流失的相互关系,重点揭示了当前喀斯特地区地下水土流失研究存在的问题与不足。进而根据当前研究热点和不足进行了展望,提出下阶段的研究重点,即:根据当前工作重心重新制定石漠化类型界定标准,从研究方法和技术上革新,推进喀斯特地下水土流失机理及量化研究,重视喀斯特坡地地下水污染问题,研发科学、有效的地表—地下水土流失防治措施。