粤北岩溶山区土地石漠化成因及其生态经济治理模式

阐述了粤北岩溶山区石漠化的发展现状,从地质地貌、水文气候、土壤植被、人口压力、社会经济条件和土地利用等方面详细分析了粤北岩溶山区土地石漠化的成因及机理,认为脆弱的岩溶生态环境是土地石漠化形成的内因,落后的社会经济条件和不合理的人类活动是土地石漠化形成的主要影响因素和诱发因素。结合当地的自然、社会和经济发展的实际情况,提出了3种治理石漠化的生态经济模式,即保护型治理模式、生态农业型植被恢复模式和非农产业替代型治理模式。     

重庆市典型岩溶区县农业可持续发展评价

对农业发展现状的识别和判定,是实现农业可持续发展的前提和基础.根据岩溶山区特点,以重庆市14个典型岩溶区县为评价对象,探索了适合岩溶山区的农业可持续发展评价体系,并借助因子分析方法建立了计量模型,初步确定了各区县的农业可持续发展程度.研究对比发现,各区县农业可持续发展程度差异较大,是地区经济总体发展水平、人口压力与土地资源丰度、生态环境基数、石漠化现状等共同作用的结果.为推进重庆各岩溶地区农业的可持续发展,建议改变不合理的土地利用方式,实行农业多样化和产业化经营,促进资源的有效利用,减少农业污染,合理规划并确立适宜的农业可持续发展模式.     

毕节地区石漠化成因及防治途径

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。通过对该地区石漠化成因进行多元回归分析,与石漠化严重程度有显著的非线性多元回归相关性的是6°~25°缓坡地所占比例、岩溶区农业人口密度和降雨侵蚀力等因素。根据这一分析结果和成因作用机理以及石漠化危害,结合已开展过的石漠化防治工作经验,提出了预防岩溶山区生态的进一步恶化、因地制宜地实施坡改梯工程、恢复重建生态经济型林灌草植物群落、以生态农业促进石漠化地区的生态恢复、实行生态移民、减轻土地的人口负荷等石漠化防治途径。     

湖南省岩溶地区土地石漠化现状及防治对策

分析了湖南省岩溶地区土地石漠化的现状,阐述了土地石漠化的危害,并从自然因素和人为因素两个方面探讨了湖南省岩溶地区土地石漠化的成因机理。根据岩溶地区的实际情况提出了土地石漠化防治对策:将扶贫开发与生态建设相结合,实施植被恢复、能源建设、生态移民等,分区域进行石漠化防治。     

粤北岩溶山区土地石漠化过程的植被特征与多样性初步研究

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地面积最大、程度最严重的区域。为了确定石漠化对植被生产力和物种多样性的影响,选择英德市岩背镇等地为研究样地,系统地调查了不同石漠化程度的植被特征和物种多样性变化,结果表明：随着石漠化程度的加深,石灰岩植被的生境向旱生化和岩生化发展,植物群落结构越来越趋于简单。植被盖度从轻度石漠化土地94.65%,降低到极重度石漠化的12.14%以下;现存生物量同样随着石漠化过程显著降低。同时,石漠化造成物种的数量和分布发生变化,物种多样性显著降低,从轻度石漠化到极重度石漠化,丰富度指数从1.61降到0.36,除从中度到重度石漠化阶段,丰富度指数都呈显著性下降趋势;Shannon-Wiener指数从轻度到中度、极重度显著下降;而Simpson指数显著增加。植被退化是石漠化发展的重要原因和标志。     

中国西南岩溶山区石漠化治理的优化模式及对策

阐述了西南岩溶山区石漠化的发展现状,以贵州岩溶山区为例,详细分析了石漠化治理的难点与症结,探讨了石漠化治理应坚持的四条原则石漠化治理与产业化相结合、层次性和时序性原则、生态补偿及市场导向原则;在此基础上结合西南岩溶山区的自然、社会、经济发展的实际情况,从生产(技术)、生态、生活与发展等三个层面提出了西南岩溶山区石漠化治理的生态经济优化模式与对策建议.     

粤北山区土地石漠化敏感性评价

将石漠化敏感性影响因子归结为岩性、土壤湿度、坡度和植被4个方面,并确定了各因子对石漠化敏感性的影响程度。在G IS和RS技术支持下,将粤北山区土地石漠化区域分为潜在敏感区、轻度敏感区、中度敏感区、重度敏感区和极重度敏感区5个等级区域,介绍了不同石漠化敏感区的空间分布及防治建议。     

粤北典型岩溶区石漠化过程中植被退化对土壤有机质和养分含量的影响

以阳山县江英镇为例,通过典型样地调查和取样分析,研究了粤北典型岩溶区石漠化过程中植被退化对土壤有机质及养分含量的影响。结果表明:(1)随着石漠化程度的加深,石灰岩植被的生境向旱生化和岩生化发展,植物群落结构越来越趋于简单。(2)石漠化过程与土壤养分状况有密切关系,随着土地石漠化的发展,土壤有机质、全N,以及碱解N、有效P、速效K含量呈现出显著下降趋势,土壤逐步贫瘠化。(3)土壤有机质和养分含量下降与植被退化形成正反馈关系,并具有退化方向的一致性和退化过程的同步性。     

西南地区石漠化防治对策初探

石漠化是特指湿润的喀斯特(岩溶)地区的一种土地退化现象和过程.我国石漠化主要分布在西南岩溶山区,以贵州为中心的桂、滇、川、渝、鄂、湘等省(市、区)最为集中,面积达54万km2,是全球三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶发育最强烈的典型生态脆弱区.本文分析了石漠化的成因,提出了控制人口增长、改革耕作方式、健全政策法规、发展生态农业等防治对策.     

中国西南岩溶山区石漠化的现状成因及治理的优化模式

阐述了西南岩溶山区石漠化的发展现状 ,从碳酸盐岩的抗风蚀能力、成土过程、地貌结构、土体剖面、人口压力及耕作方式与产业结构等方面详细分析了西南岩溶石漠化的成因机理 ,探讨了石漠化治理应坚持的六条原则 ;在结合西南岩溶山区的自然、社会、经济发展实际情况的基础上 ,从生产 (技术 )、生态、生活与发展等 3个层面提出了西南岩溶山区石漠化治理的生态经济优化模式与对策建议     

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。     

基于GIS的喀斯特高原山区石漠化景观格局变化分析

石漠化是广泛存在于中国西南地区的一种生态-地质灾害,目前已成为备受关注的研究热点和难点。为了解喀斯特高原山区石漠化景观的时空变化,以贵州省普定县南部的典型喀斯特高原山区后寨河流域为例,以3期遥感影像（1987年和1995年的TM影像与2004年的SPOT-5影像）作为数据源,借助于ArcGIS9.0等软件和数理统计分析方法,从石漠化强度分级的角度对近18 a来石漠化的动态变化进行了研究。结果表明：从整体上来看,整个流域的石漠化出现扩展的趋势,其中前期（1987－1995年）的扩展速度为6.55 hm2/a,后期（1995－2004年）的扩展速度为29.64 hm2/a,扩展速度呈现增加的趋势。其中,轻度石漠化的面积呈现出先减少后增加的趋势;而中度石漠化和强度石漠化的面积均呈现出逐渐增加的趋势。     

近10a广西喀斯特地区石漠化景观格局分析

广西壮族自治区是中国亚热带喀斯特典型地区,石漠化情况严重。以SPOT-VEGETATION影像为主要数据源,运用MVC方法和像元二分模型,结合地质、地貌和土地利用现状图,反演了1998,2003,2007年广西喀斯特地区的石漠化分布,在FRAGSTATS平台下,选取香农多样性指数(SHDI)、蔓延度指数(CONTAG)等景观格局指标,运用景观空间分析方法对广西喀斯特石漠化近10a空间格局演化特征进行了分析。研究结果表明,区域石漠化景观水平整体异质性低,内部混合度大。石漠化治理效果明显,各类石漠化面积共减小177 283hm2,其中轻度石漠化变化最大,是治理的首要和重要目标。     

不同石漠化程度土地坡面产流特征分析

采用人工模拟降雨试验,研究了不同石漠化程度土地坡面产流特征。结果表明:中度和重度石漠化土地地表径流特征相似,但其与潜在、轻度和极重度石漠化土地差异明显。当雨强小于40 mm/h时,潜在石漠化土地难产生地表径流,当雨强达到55 mm/h,连续降雨34 min其开始产流;当雨强在51～60 mm/h之间时,其径流强度围绕3 mm/h小幅波动,当达到61 mm/h以上时,其径流强度随着降雨时间的延长而增大。轻度石漠化土地产流时间随着雨强的增大而变短,但其径流强度差异不大,介于2～5 mm/h之间。中度和重度石漠化土地地表径流呈现峰谷相间的特点。极重度石漠化土地裂隙、节理极为发育,洼地内多漏斗、落水洞,集流面积小,雨强增大后产生的径流变化幅度不明显。     

珠江上游喀斯特地区土地石漠化现状遥感分析

 以2002年前后的Landsat7ETM+遥感影像为主要数据源,采用人机交互解译的方法,对珠江上游喀斯特地区土地石漠化强度现状进行遥感解译,解译精度高达87%。对遥感解译分析和研究的结果表明:整个珠江上游的土地石漠化已十分严重,石漠化、半石漠化土地面积3万9900 km2,占总面积的16.4%;石漠化、半石漠化比率大于15%的石漠化县有52个,其中贵州省土地石漠化最严重,石漠化、半石漠化比率高达21.9%,有23个石漠化县(区),广西和云南相对较轻,石漠化、半石漠化比率分别为14.7%和14.4%,分别有21和8个石漠化县。珠江上游19个市(州)中就有12个市(州)的石漠化、半石漠化面积超过1000km2,集中分布于贵州黔南州—广西河池市、贵州黔西南州—云南曲靖市和云南文山州—广西百色市3个石漠化条带上。     

植被恢复对岩溶石漠化区土壤有机碳及轻组有机碳的影响

[目的]通过分析石漠化治理区不同植被恢复年限对土壤有机碳(SOC)及其组分影响,为该地区石漠化的治理提供一定的基础数据。[方法]以重度石漠化土地作为对照,运用空间代替时间的方法,研究了广西壮族自治区平果县果化岩溶石漠化区植被恢复5,10,15,20a后土壤(0—30cm)SOC和土壤轻组有机碳(LFOC)的变化。[结果]石漠化土地在进行植被恢复后,SOC和LFOC含量明显增加;植被恢复使表层0—10cm的SOC和LFOC储量明显增加,且随着恢复时间的增长逐渐变大,同时植被恢复对表层(0—10cm)SOC和LFOC储量的影响要远高于下层(20—30cm);植被恢复后LFOC储量的增幅远高于SOC储量。[结论]在石漠化区进行植被自然恢复可以有效防止土地石漠化,增加碳的流通。     

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。     

不同地貌环境下喀斯特石漠化与土地利用的关系

为探明不同地貌环境条件下喀斯特石漠化分布的土地利用类型异同特征,利用2008年SPOT影像数据(2.5m分辨率),在3S技术支持下,定量研究了喀斯特盆地、山地和峡谷3类环境石漠化分布的土地利用类型。结果表明:(1)旱地、灌木林地、疏林地、天然草地、荒草地和裸岩地可能发生石漠化。其中:灌木林地最严重,为中度石漠化;疏林地、天然草地和荒草地可能发生强度及以下石漠化;旱地可发生各等级石漠化,裸岩地100%为强度及以上石漠化。(2)不同环境条件下的同一土地利用类型石漠化发生率及强度存在差异。(3)总体上,高原峡谷环境石漠化发生率最高,等级最强,盆地次之,山地最小。(4)峡谷环境和盆地环境石漠化演变主要表现在强度升高上,喀斯特山地环境石漠化发生面积及强度都可能加大。     

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。     

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。