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。     

关岭县石漠化综合治理工程建设成效及经验

贵州省喀斯特地区严重的石漠化对当地生态环境造成的危害巨大,同时也制约着当地社会经济的发展。关岭县自2008年实施石漠化综合治理工程以来,共治理石漠化141.98 km2。工程措施和植物措施的实施有效地遏制了石漠化的发生、发展,改善了当地的生态环境,每年实现保土60.2万t,新增蓄水4.17万m3,治理区的林草覆盖率由原来的30%提高到41.7%。与此同时,石漠化综合治理工程的实施显著促进了治理区经济发展,治理区年人均可支配收入由治理前的2 430元增长到了2016年的5 986元。介绍了关岭县石漠化治理经验,并根据形势发展要求提出了今后的发展对策。     

典型岩溶流域不同坡度等级下的土壤侵蚀与石漠化分布特征耦合分析

为定量分析岩溶区不同坡度范围内石漠化和土壤侵蚀的关系,以南洞地下河流域为研究对象,利用该区域2016年气象数据、遥感数据,结合改进的RUSLE模型,在遥感技术和地理信息技术的支持下对不同坡度下二者的关系进行了研究。结果表明:(1)南洞地下河流域石漠化面积为740.64 km~2,其发生率为77.96%,以中度石漠化为主。区域中覆盖型岩溶区土壤侵蚀面积为444.54 km~2,发生率为66.55%,以微度侵蚀为主。裸露型岩溶区土壤侵蚀面积为688.86 km~2,发生率为72.51%,以轻中度土壤侵蚀为主;(2)裸露型岩溶区石漠化和土壤侵蚀主要发生在5°～25°坡度范围内,当坡度25°时土壤侵蚀面积随着石漠化等级的升高先减少后增加,坡度25°时土壤侵蚀面积随着石漠化等级的升高而降低;土壤侵蚀发生率在各个坡度内随着石漠化等级的升高而降低;(3)在裸露型岩溶区发生土壤侵蚀的范围内,各个坡度的石漠化面积随着土壤侵蚀等级的升高先增加后减少,在中度土壤侵蚀区石漠化面积达到最大。石漠化发生率与土壤侵蚀等级的关系复杂,其与石漠化并不存在单一相关关系。研究区石漠化问题严重,土壤侵蚀强度较大,必须加快区域尤其是5°～25°坡度范围内的石漠化和土壤侵蚀治理工作。     

喀斯特地区土壤侵蚀风险评价—以贵州省关岭布依族苗族自治县为例

我国西南喀斯特地区土壤侵蚀的严重后果除了土壤肥力损失、质地恶化、淤塞河渠水道等外,还有一个特殊的石漠化问题,因此喀斯特地区的土壤侵蚀风险评价研究必须综合考虑石漠化问题.土壤侵蚀风险评价首先需要确定土壤侵蚀级别,按照年均土壤侵蚀模数确定土壤侵蚀级别的方法在喀斯特地区存在很大的争议.提出一种新方法,通过求取石漠化扩展速度,也就是土壤面积损失速度,从而得到土壤抗蚀年限,对土壤侵蚀风险进行评价.具体过程以贵州省关岭县为例,在对两期TM影像(1987～1999年)进行线性光谱分离的基础上,得出研究区两个时段植被、裸     

喀斯特地区县域土壤侵蚀估算及其对土地利用变化的响应

喀斯特地区土层浅薄,不合理的土地利用导致严重的水土流失,加剧石漠化程度.为定量分析生态工程实施前后土壤侵蚀状况及其对土地利用变化的响应,基于GIS技术和RMMF模型,对环江县1991、2000和2010年土壤侵蚀进行模拟,并采用邻近水文站和径流小区泥沙监测数据进行验证.结果表明:1991、2000和2010年研究区土壤侵蚀模数分别为76.36、76.46和49.60t/(km2·a),与相关监测数据比较一致;土壤侵蚀总量分别为34.76万、34.80万和22.58万t,主要来源于非喀斯特区(均约占全县侵蚀总量的94％).研究区微度侵蚀面积占90％以上,轻度及以上等级所占比例较小.对比不同土地利用类型的土壤侵蚀模数,旱地远大于其他类型,其次是中覆盖度草地和其他林地.相同降雨条件下,由于旱地面积减少,2010年土壤侵蚀量较1991年减少4.21万t;2010年喀斯特区、非喀斯特区土壤侵蚀量较2000年分别减少了4.21％和8.76％.这预示生态工程实施后,环江县耕地减少、林地增加,土壤侵蚀减少.本研究为评估喀斯特地区土壤侵蚀现状以及退耕还林的水土保持效应提供参考依据.     

喀斯特石漠化综合治理区表层土壤有机碳密度特征及区域差异

以中国南方喀斯特地区具有代表性的贵州为例,选取3个典型喀斯特石漠化综合治理示范区,以划分出的4条核心小流域为监测单元,对各示范区内及示范区之间不同等级石漠化样地表层土壤有机碳密度特征进行比较。结果表明:各示范区之间表层土壤有机碳密度变异性较大,表现为红枫湖示范区(6.12 kg m-2)>鸭池示范区(5.21 kg m-2)>花江示范区(2.80 kg m-2);不同等级石漠化样地之间土壤有机碳密度整体表现为无明显、潜在石漠化样地大于中、强度石漠化样地;岩石裸露率是影响喀斯特地区表层土壤碳密度的重要影响因子之一,特别对于中、强度石漠化区;地貌、气温和不同工程措施也在一定程度上影响到土壤有机碳密度特征。喀斯特石漠化综合治理具备巨大的固碳减排效应,采取有效措施增加有机碳蓄积量是今后石漠化综合治理的关键。     

贵州省“十一五”期间石漠化综合治理成效初探

石漠化是喀斯特石山地区土地退化的最终结果,贵州省是世界上岩溶地貌发育最典型的地区之一,本文利用遥感影像,在3S平台上获取了研究区喀斯特石漠图,分析了贵州省"十一五"期间石漠化变化情况。结果表明,项目区石漠化总面积31 301km2,占土地总面积的25.33%。空间分布上,石漠化严重的土地主要集中在西、南部,而东、北部地区面积相对较小,呈零星分布。通过实施石漠化综合治理工程,项目区石漠化扩张的趋势得到了初步遏制,石漠化面积减少,强度有朝着轻度石漠化转移的趋势,石漠化等级程度降低与区域生态环境治理有一定的相关性,标志着石漠化不断恶化的状况得到了改善。     

西南喀斯特地区土壤侵蚀特征研究现状与展望

受地质背景的强烈制约,西南喀斯特地区土壤侵蚀与其他类型区显著不同,叠加了化学溶蚀、重力侵蚀和流水侵蚀的耦合作用,呈现地面流失和地下漏失的混合侵蚀机制。从土壤地表侵蚀产沙、土壤地下漏失、土壤侵蚀强度与分级标准、土壤侵蚀过程模拟等几个方面简要综述了该区土壤侵蚀特征,并对未来研究方向进行了展望。今后应该加强西南喀斯特地区水土流失途径与土壤流失/漏失定位监测技术研究,进一步发展水土二元流失模拟模型,为该区土地利用变化的水土保持功能定量评估提供科技支撑,服务石漠化综合治理和后续规划制订。     

石漠化综合治理对喀斯特高原山地土壤生态系统的影响

为研究石漠化综合治理对喀斯特高原山地土壤生态系统的影响,以贵州省毕节鸭池示范区石桥小流域为例,结合石漠化综合治理工作的开展,对小流域内的土壤侵蚀状况、土壤理化性质和土壤呼吸强度等进行动态监测,探讨土壤生态系统的演变规律。结果表明:通过采取一系列的生物工程措施,小流域内土壤侵蚀得到控制,各种水土保持措施减沙效果明显,从而减少负熵的输出,使系统向"有序"状态发展;通过对不同等级石漠化土壤有机质及C/N比值的研究,得出土壤有机质与全氮含量呈显著相关性(P<0.01),随着石漠化综合治理的开展,土壤肥力结构得到优化;土壤呼吸强度在某种程度上也可以作为反映石漠化综合治理综合效应的间接指标,但这种相关性还有待进一步论证。通过以上研究旨在提高生态监测整体能力,为喀斯特石漠化综合治理提供决策支持。     

关岭县小流域综合治理成效与经验

关岭县属于珠江上游典型的喀斯特山区,区域内石漠化程度高,水土流失严重,严重制约着经济社会的快速发展。2003—2013年,关岭县先后实施了"珠治"试点工程、"珠治"重点工程、中央预算内水土保持重点工程等,10年的小流域综合治理,有效地改善了山区的生态环境,水土流失得到有效控制,岩溶地区工程性缺水状况得到明显改善,山区的农业产业结构得到调整,项目区农民每年每户平均可增加经济收入2万元。在治理思路和方法上也取得了突破,为今后的水土流失综合治理工作打下了良好基础,为喀斯特地区人民群众致富奔小康铺了一条新路。     

黔中白云岩石漠区小流域土地利用变化及生态效益

为明析灰质白云岩石漠区和砾质白云岩石漠区综合治理工程中植被恢复模式的治理效果,采用科研示范和工程治理相融合、遥感影像和实地调查相结合的方法,在黔中不同白云岩组石漠化小流域分析了相应研究区及不同林草恢复模式的生态效益变化。结果表明:(1)普定研究区属灰质白云岩石漠区,凯里研究区属砾质白云岩石漠区,2016年2个研究区农林地景观基质相似度较高,普定研究区石漠化趋势性较强。(2)2016—2020年,普定研究区和凯里研究区林地面积转入量>转出量、耕地面积转入量<转出量。植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低,普定研究区综合治理生态效益显著。(3)普定研究区和凯里研究区植被覆盖率增加量、土壤侵蚀模数降低率和石漠化等级面积降低率呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,生态修复模式和封山育林模式的生态效益呈普定研究区>凯里研究区的变化趋势。综上,具有相似景观背景的石漠化小流域经综合治理后,呈植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低的趋势,石漠化治理效果呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,灰质白云岩石漠区治理效果比砾质白云岩石漠区显著。     

人为干预对石漠化治理过程中生态系统健康的影响

人为干预是推动生态系统正向演替的动力,探索人为干预作用于生态系统的影响机制对退化生态系统的改善具有重大意义。以花江石漠化综合治理示范区为例,采用GIS空间分析方法,探索了2000—2010年石漠化治理过程中生态系统健康演变特征,进一步探讨了人为干预对石漠化治理过程中生态系统健康的影响。结果表明:(1)石漠化治理过程中生态系统健康整体上呈改善趋势,病态、不健康和亚健康等级相互转换最为激烈;其中亚健康等级转移最为明显,占总转移面积的38.05%;(2)生态系统健康变化呈时空分异特征,生态系统健康不变区面积所占总面积比例最大,为66.75%,遍布花江示范区绝大部分区域,生态系统健康持续好转区主要分布在石漠化综合治理的村组,局部人为干扰强烈地区出现生态系统恶化或反复多变;(3)不同石漠化综合治理工程对生态系统健康的影响不同,其改善比例依次为:封山育林坡改梯经果林水保林防护林人工种草。     

喀斯特峡谷地区不同等级石漠化治理的生态效应——以贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为例

 选取贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为研究区,对比分析石漠化生态治理前后不同等级石漠化的土壤理化性质、小气候特征、植被数量特征和地表水土流失状况等指标。结果表明:石漠化是可以治理的,强度石漠化治理效应优于中度石漠化,轻度石漠化次之,潜在石漠化生态效应速度最慢;治理措施有效地改善了土壤理化性质、增强了土壤肥力,提高了地表生物量和植被覆盖度,生物多样性得到了有效恢复和保护,改善了区域局部小气候。     

岩溶地区土地利用和土地覆被与石漠化的相关性——以后寨河地区为例

 根据西南喀斯特地区的土地利用和土地覆被特点,探讨喀斯特土地石漠化的本质特征。以贵州省普定县后寨河地区为案例,根据研究区不同季节的影像特征,在概念上阐明土地覆被与土地利用和石漠化之间的关系,并提出在判断喀斯特石漠化时要考虑地表的土地利用和土地覆被特征;指出研究区的石漠化土地为全年植被盖度低于10%的植被贫瘠区灰色覆被,从生态演替的角度把单峰型季节性绿色覆被即草坡划归为潜在石漠化土地。基于土地利用/土地覆被的石漠化分类评价方法,能够使所划分的石漠化土地具有明确的含义,无疑会更为准确并具有更强的实用性,对石漠化土地的治理更具有针对性。     

东北低山丘陵区土地适宜性评价与潜力分析——以吉林省西南部黑牛河流域为例

喀斯特地区土地的石漠化与地层岩性、河流切割、土壤侵蚀、坡度及人类活动等有关。主要从岩性方面来分析喀斯特地区石漠化的成因,并以贵州高原的清镇市为例,结合石漠化的相关数据,运用GIS工作平台及计算机数据统计分析系统,分析各岩层组中各岩性石漠化的分布及等级,从而得出石灰岩地区的石漠化面积最大,石漠化程度最高,而泥灰岩地区的石漠化面积最少。因此,喀斯特地区的地层岩性与石漠化的级别和分布有密切关系。     

基于GIS的广西西江流域石漠化动态分析

为及时掌握各项综合治理措施开展过程中广西西江流域石漠化动态变化情况,基于2001、2006、2011和2016年4期MODIS NDVI影像数据,综合运用RS与GIS技术,提取西江流域石漠化空间信息,分析西江流域石漠化动态特征。结果表明:2001—2016年间西江流域石漠化面积由18.06%下降至7.34%,且石漠化面积降幅逐年增大。石漠化集中分布于西江流域中部及西部地区,该区石漠化面积占全流域石漠化总面积的87.72%。桂贺江与左江流域石漠化缩减速率呈现出先增加后减少的趋势,其余各子流域石漠化缩减速率均在2011—2016年间达到最大值。石漠化演化的实质是不同等级石漠化相互转移的过程,其中低等级石漠化易向相邻等级石漠化转移。流域石漠化演变呈现高等级石漠化逐步向低等级石漠化转变的特征,表明针对广西西江流域石漠化的治理已取得一定成效,但石漠化好转的同时,部分地区仍存在石漠化恶化的问题,因此需要进一步加强流域石漠化监测力度,因地制宜调整与优化石漠化综合治理措施。     

喀斯特小流域不同等级石漠化综合治理生态工程技术集成研究

分析了花江示范区木工和孔落箐两个小流域不同等级石漠化的空间分布特征,采取脆弱生态环境恢复模式,木工小流域的发展方向为发展草食畜牧业,孔落箐小流域为发展区域经济。通过研究两个小流域不同等级石漠化治理生态技术优化组合,提出强度石漠化地区宜采取生态修复与先锋物种恢复技术集成方式,中度石漠化地区采取人促生态恢复与经济林规范种植技术集成方式,轻度石漠化地区采取林草配置与特色经济林果栽植技术集成方式。     

喀斯特区土壤侵蚀与石漠化协同演变及交互关系

为探究喀斯特地区土壤侵蚀、石漠化协同演变规律、驱动因子及主要驱动因子下二者交互关系。采用优化后的RUSLE模型估算贵州省喀斯特地区2005—2015年土壤侵蚀,并利用贵州省全国石漠化普查数据库计算同期石漠化状况,运用地理探测器探究驱动因子以及主要驱动因子下二者交互关系。结果表明：2005—2015年贵州省喀斯特地区土壤侵蚀与石漠化均以中度及以下为主,其中土壤侵蚀中度及以下占比58%以上,而中度及以下石漠化占比达80%以上;时间上二者存在发生时间的异同性,但研究期间,二者均不同程度地趋于好转;中度及以下石漠化中土壤侵蚀发生率较大,中度以上中占比极少,其中无石漠化中土壤侵蚀发生率达70%以上;土壤侵蚀驱动因子解释力大小依次为土地利用>坡度>年降雨量>海拔>岩石裸露率>植被盖度>岩性>土层厚度,石漠化驱动因子解释力大小依次为岩石裸露率>土层厚度>年降雨量>海拔>岩性>土地利用>植被盖度>坡度。因子组合(交互)对土壤流失及石漠化的解释力均较单因子有所增强,其中土壤侵蚀的主导因子为土地利用,石漠化的主导因子为岩石...     

喀斯特地区不同土地利用类型土壤侵蚀特征研究

探明喀斯特土壤侵蚀特征,对石漠化过程研究具有重要意义.采用野外调查与室内试验相结合的方法,通过样品分析、直剪试验与模拟冲刷试验,研究了典型喀斯特地区不同地类的土壤侵蚀特征.结果表明:(1)该地区灌丛地土层厚度大于林地和坡耕地的土层厚度;(2)该区土壤紧实度由小到大的顺序为:坡耕地<灌丛地<林地;(3)在土壤崩解速率及土壤冲刷模数方面,坡耕地＞灌丛地＞林地.整体上,坡耕地土壤侵蚀特征表现出极强的差异性,灌丛地与林地间差异性不显著.因而保持与恢复喀斯特地区植被、减少耕作活动是防治土壤侵蚀和控制石漠化的主要途径.     

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.