喀斯特高原峡谷与高原盆地区石漠化及变化特征对比

以贵州典型喀斯特峡谷和高原盆地区为研究对象,以5期卫星遥感影像为数据源,综合运用“3S”技术,辅以其他参考图件获得研究区不同时段石漠化图,通过对研究区石漠化状况及工程治理后动态变化特征作对比分析,探讨不同地貌类型区石漠化及其变化特征的差异性。研究表明：石漠化发生与演变和地貌类型存在一定相关性,花江喀斯特峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化发生率分别为67.4％和31.6％,花江喀斯特峡谷区石漠化面积、石漠化发生率、石漠化强度明显地高于清镇高原盆地区。2000―2010年,花江喀斯特高原峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化面积分别减少2.79和5.04 km²,石漠化年变化率分别为-0.91%和-2.78%,清镇喀斯特高原盆地区石漠化减少更明显。在监测时段内,花江喀斯特高原峡谷区石漠化年变化率先增加后逐渐减少,而清镇喀斯特高原盆地区则一直保持较高的石漠化年变化率,这在一定程度上说明石漠化越严重,治理越难,治理成效越不明显。当前开展的石漠化治理专项工程应根据不同地貌类型差异合理布设治理工程,先易后难,重点做好轻、中度石漠化地区的石漠化治理工作。     

桂西北喀斯特山区人口分布特征及其与自然因素的关系

选择第六次全国人口普查的最小行政单位——乡（镇）为基本单元,利用Lorenz曲线和空间相关分析方法分析桂西北喀斯特山区乡（镇）级尺度下的人口空间分布特征,运用地理探测器方法探测自然因素单独和叠加作用后对区域人口空间分布的影响强度。结果表明： 乡（镇）级研究尺度下的人口空间分布具有不均衡性特征,呈现一般显著正相关和一定的聚集性; 各自然因素空间分布对人口分布的影响呈现显著差异,研究区西北和中南部没有喀斯特分布的乡镇,人口密度随有利于人类居住因素的增加而增加,但平均人口密度仅79人/km ²。东部和南部有喀斯特分布的乡镇,人口密度与自然因素空间分布并非简单的增减关系,其随喀斯特分布面积的变化呈现起伏波动。 地理探测器的因子探测结果显示对人口空间分布的影响强度最大的为海拔高度,交互探测结果显示,任意两个自然因素叠加交互作用后的影响强度呈现非线性增强和双因子增强。可见,桂西北喀斯特山区与其他地区类似,海拔高度是影响人口空间分布的最主要因素之一,但喀斯特山区的河网密度及特有的地质地貌等因素对其人口的空间分布具有较强的催化作用,与其他因素叠加交互作用可进一步加强对人口分布的影响。     

南方喀斯特石漠化分区的名称商榷与环境特点

阐明了锥、塔峰等热带喀斯特地貌发育的适宜的气候和地质地貌条件,论述了我国南方喀斯特地区喀斯特地貌空间分布与气候和地质地貌条件的关系。针对现行《石漠化分区》命名存在的科学系统性问题,对石漠化分区的命名系统提出了修改意见:将我国南方喀斯特地区分为锥、塔峰喀斯特地貌区和非锥、塔峰喀斯特地貌区2个区。锥、塔峰喀斯特地貌区,根据喀斯特地貌类型分为浅碟型峰丛洼地,漏斗型峰丛洼地和峰林平原等3个亚区,分别对应原《石漠化分区》的岩溶高原区,峰丛洼地区和峰林平原区。非锥、塔峰喀斯特地貌区,根据区域地貌类型分为高原盆谷,高原峡谷,高原和中低山槽谷,中高山和中低山等5个亚区,分别对应原石漠化分区的岩溶断陷盆地区,岩溶峡谷区,岩溶槽谷区,中高山区和溶丘洼地(槽谷)区。鉴于热带喀斯特地貌区裸露性喀斯特坡地分布广,石漠化严重,特别是漏斗型峰丛洼地亚区裸露性喀斯特坡地面积比例高,是南方喀斯特地区石漠化最为严重的地区,也是集中连片的国家级贫困区,建议南方石漠化治理向黔桂滇接壤的漏斗型峰丛洼地亚区倾斜。     

喀斯特山区石漠化耕地遥感精准提取与分析——以贵州省北盘江镇与花江镇为例

选取北盘江镇与花江镇作为研究区,利用谷歌高精度遥感影像,结合分区分层分级思想,基于深度学习与传统约束方法对研究区耕地进行精准提取。结果表明：1）在数量精度上,以视觉形态差异对研究区进行分区并选取不同模型训练获得的精细地块,面积约为9 867 hm ²,与实际数量基本一致,F-Measure主要分布在[0.82, 0.98]之间,受到地形和岩石裸露率的影响,石漠化严重地区耕地提取精度较低。2）在形态精度上,预测耕地与实际耕地的GIOU主要分布在[0.7, 1]之间,分割正确率>0.85,表明预测耕地边界与实际地块边界吻合度高,提取结果符合研究区实际情况。3）利用地貌坡度等约束条件对耕地进行划分发现,研究区以喀斯特耕地为主,占比74%,并且石漠化程度较严重,其中轻度石漠化耕地与中度石漠化耕地占总耕地的32%。在石漠化地区,耕地的狭长程度、破碎程度受人类影响较大;距离居民地越近、可达性越高的地区,其土地利用率越高,斑块越破碎。文章所提出方法可用于耕地破碎、地形复杂地区的耕地提取,能够为地区的发展、耕地治理与研究、环境保护与决策等提供精准数据支持。     

中国人口分布的密度分级与重心曲线特征分析

依据2000年全国第五次人口普查数据,利用ArcGIS的空间分析功能,将人口密度图分层显示,并形成中国人口分布图系.在此基础上,建立人口重心曲线,根据人口重心曲线上点的邻近性实施人口密度再分级,由此获得了更具空间集聚特征的人口密度图.基于人口密度分级的多圈层迭加分析表明:随着人口密度增大,人口分布重心逐渐由西北向东南移动,由稀疏趋于稠密,中国人口分布多圈层集聚特征明显.人口重心曲线表明,人口分布总体上是从高密度向低密度分布过渡的,其中在低密度中也有高密度地区分布,高密度地区也有相对稀疏的地区.基于人口重心曲线的中国人口密度再分级表明,中国人口密度可以适度划分为9级,据此可以将中国人口地理分布划分为集聚核心区、高度集聚区、中度集聚区、低度集聚区、一般过渡区、相对稀疏区、绝对稀疏区、极端稀疏区、基本无人区等9大类型区.统计表明,中国3/4以上的人口集中分布在不到1/5的国土面积上,半数以上的国土面积上居住着不到2%的人口,研究结果较好地揭示了中国人口分布的空间规律性.     

2010—2015年贵州省关岭县石漠化时空演变及人类活动影响因素

石漠化是中国西南喀斯特地区面临的重要环境问题之一,其演化过程和驱动机制分析一直是相关研究领域的难点和热点,尤其是人类活动的影响分析方面仍有待于进一步研究。论文选择贵州石漠化极其严重的关岭县为研究区,利用2010年SPOT5/ALOS数据、2015年的高分一号/资源三号数据等,结合地面调查、采用目视解译的方法获得了2010—2015年石漠化分布、演化过程及驱动因素等信息;在系统分析石漠化的空间分布及演化过程的基础上,着重分析土地利用类型、社会经济水平及石漠化治理工程等人类活动因素对贵州石漠化演化的影响。研究结果表明：① 关岭县石漠化土地占有很大比重(2015年占总土地面积的45%以上)且以中度石漠化为主;② 石漠化总体上得到明显改善,石漠化土地面积逐年减少,尤其是重度石漠化和极重度石漠化土地明显减少,但仍有部分石漠化土地的状况在恶化。③ 人类活动对石漠程度和演化过程具有重要的影响,首先,土地利用类型尤其是灌木林、旱地和有林地对石漠化演化起着重要的作用;其次,人口密度较大和GDP较高的地区,石漠化程度也较高且石漠化恢复治理的效果越不明显;另外,关岭县的各类石漠化治理工程取得了显著的成果,约1/3的处于稳定和得到改善的石漠化土地是通过治理工程来实现的。本文查明了土地利用类型、人口及石漠化治理工程与石漠化演化的关系,研究结果可为石漠化治理与生态恢复工作提供科学的依据。     

基于村落尺度的丘陵山区人口分布特征与规律——以甘肃天水为例

在以农业生产为主的丘陵山地,人口分布具有明显的分散性和差异性。基于村落尺度分析人口分布更接近实际。位于秦岭山地向黄土丘陵区过渡的天水地区,从市域、县域、乡镇到村落,随着分辨尺度的缩小,人口空间分布上的疏密不均现象越突出,变异系数迅速扩大。在7 915个由城镇、村落和居民点构成的斑块上,面积在1.0~10 hm2范围的较小斑块占84.7%,表明分散的、小规模的村落仍是人口分布的主要形式。用非线性函数分析人口密度与村落用地比例、单位面积上的斑块数量、斑块大小的关系,可以较好地揭示人口分布上的一些特征和规律。天水人口分布在地域上明显地表现为河谷高密度区、丘陵中密度区、山地低密度区三种类型,反映人口分布特征的劳作半径和村落间距离在三种类型中都有显著差异。     

1990～2010年中国人口收缩区分布的时空格局演变——基于不同测度指标的分析

在人口收缩内涵界定的基础上,采用总人口和劳动力等直接指标结合出生率、老龄化率等间接指标进行综合测度,在地级尺度和县市尺度上分析了1990~2010年中国人口收缩区的数量变化、空间分布及演化特征（由于获取限制,未包含港澳台地区数据）,并对比了不同测度指标和方法之间的差异。主要的研究发现如下：①人口收缩区在数量上有明显的增长,收缩程度呈现出明显加剧趋势;②人口收缩区在中部和西部偏东地区快速扩张,川黔渝地区、长江中游地区、东北地区最为严重;③单一指标在识别人口绝对收缩方面效果较好,而且总人口指标往往比劳动力指标更早的反映一个区域的人口状况;④综合指标测度的方法能够更加全面的判断一个区域的人口发展状况,进而识别出人口处于相对收缩状态的区域;⑤人口收缩在县市尺度上比在地级尺度上表现更为明显,但两者的差异呈缩小趋势。基于以上研究发现,建议政府更加重视区域人口收缩问题及其对社会经济发展的影响。     

黔中高原面石漠化演变典型案例研究——以普定后寨河地区为例

定量分析石漠化的演变过程,有助于客观认识石漠化、了解喀斯特石漠化的成因和开展石漠化的综合治理。选取位于黔中高原普定县境内的后寨河地区,基于1963年、1978年、2005年和2010年的高精度影像,研究了石漠化的演变过程和影响因素。结果发现,研究区1963年、1978年、2005年和2010年石漠化综合指数分别为1.5042、1.3311、1.2176和1.2376,说明研究区的退化石漠化总体上在恢复。1963-2010年,一直保持不变的石漠化占2010年石漠化的43.76%,15°~25°、>25°坡度范围内的强度石漠化比例基本保持不变,距聚落>900 m范围,强度石漠化的比例从1963年28.6%下降到2010年的10.6%。研究区石漠化广泛分布的中部10个村级单位不同土地利用类型的石漠化发生情况表明,各村陡坡耕地普遍发生严重的石漠化,较多坡耕地的存在仍是土地石漠化的驱动因素。     

广西喀斯特山区土地石漠化与扶贫开发探析

石漠化是喀斯特脆弱生态环境和不合理人类活动的共同产物。石漠化地区人口-资源-环境的矛盾非常突出,生态恶化与贫困化的双重压力严重制约区域可持续发展。广西石漠化面积达2.93×104hm2,占石山面积的30%,且以每年1.03%的速度发展,这已经成为影响当地社会经济、资源与环境协调持续发展的关键因素。在分析广西喀斯特山区石漠化及其环境影响效应基础上,对土地石漠化的时空特征、区域环境进行了阐述,认为自然生态环境脆弱、人口素质低和外部基础条件差是广西石漠化治理的难点所在。结合广西喀斯特山区的自然、社会、经济发展实际情况,以适生适种、生态补偿、综合开发为准则,因地制宜地制定广西喀斯特山区石漠化治理与扶贫开发的模式及策略。     

不同石漠化程度岩溶峰丛洼地系统景观格局的比较

利用花江岩溶峡谷区南坡不同石漠化程度的5个独立的岩溶峰丛洼地系统景观要素的实测数据,分析了多样性、优势度、破碎度、分离度等景观格局指标的变化规律及其所指示的生态学意义。结果表明,这些指标在不同峰丛洼地系统都能较好地评价石漠化过程中景观格局的动态变化规律,对分析石漠化土地的发展趋势具有较好的指示意义。但多样性指数、优势度指数、均匀度指数也与各峰丛洼地系统的景观基质有关,在不同石漠化程度的峰丛洼地系统中,反映的景观生态意义是不一样的。景观格局分析不仅强调面积,而且还考虑所研究石漠化土地的空间分布特征(格局)、景观组成特点与石漠化过程的关系和对石漠化的影响,在石漠化程度判定和石漠化指标的研究中景观格局是一个不可忽视的问题。     

基于GIS与地理探测器的岩溶槽谷石漠化空间分布及驱动因素分析

岩溶区土地石漠化已成为中国西部继沙漠化和水土流失后的第三大生态问题,近年来岩溶槽谷区石漠化表现出增加趋势。通过获取槽谷区石漠化、岩性、坡度、海拔、降雨量、土地利用、人口密度和第一产业生产总值等数据,利用GIS空间分析功能和地理探测器模型,探讨了岩溶槽谷区石漠化空间分布特征及驱动因子。主要结论为：① 岩溶槽谷区总石漠化面积为21323.7 km ²,占研究区土地面积的8.3%,其中轻度、中度和重度石漠化面积分别是11894.8 km ²、8615.8 km ²和813.1 km ²,分别占石漠化面积的55.8%、40.4%和3.8%;② 从石漠化的空间分布来看,槽谷区石漠化主要发生在连续性灰岩中,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的22.1%、22.4%和1.9%;槽谷区石漠化主要发生在15°~25°的坡度范围,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的27.1%、18.2%和2.3%;从海拔来看,主要分布于400~800 m范围内,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的24.9%、18.4%和0.2%;从土地利用类型来看,主要发生于山地旱地中;从人口密度来看,集中分布于100~200人/km ²中;从第一产业生产总值来看,集中分布于25亿~50亿元中;③ 地理探测器的因子探测器揭示了岩性（q = 0.58）、土地利用（q = 0.48）和坡度（q = 0.42）3个因子是槽谷区石漠化形成的主要驱动因子,交互式探测器进一步揭示了岩性与土地利用类型（q = 0.85）、坡度与土地利用类型的组合（q = 0.75）共同驱动槽谷区石漠化的形成。     

Spatial Distribution Characteristics of Rocky Desertification in Qiandongnan Prefecture of Guizhou Province

Rocky desertification is a serious threat to socioeconomic development and the ecological security of karst areas. The control of rocky desertification has therefore become a major concern of both the Chinese government and local populations living in karst areas. In this paper, we used the national evaluation system for monitoring rocky desertification, and adjusted relevant indices. For example, we improved the system’s base rock exposure index with Normalized Difference Rock index (NDRI), substituted a soil erosion index for soil depth, and from these obtained the categories and spatial distribution of rocky desertification. We also studied the main factors and functional mechanisms of rocky desertification with consideration given to natural geographic conditions such as soil, physiognomy, elevation, slope and river network density, and, also human interference factors such as population density, GDP, population distribution, and from these got spatial distribution characteristics and influencing factors of rocky desertification in Qiandongnan prefecture. Results indicate that the primary soil types of rocky desertification in the research areas include yellow, limestone and paddy soils. These rocky desertification areas are more likely to contain limestone soil than purple soil, and least likely to contain paddy soil. The distribution of moderate or severe rocky desertification in areas with moderate to steep slope is 40%, where sloping agricultural land comprises a large proportion of the total. Rocky desertification is widely distributed in regions with precipitation between 1000-1200 mm, and this precipitation is the main factor causing greater soil erosion in limestone soil base and sloping agricultural areas. Moreover, desertification is closely related to the distribution of residential areas, population density, poverty and sloping agricultural land     

基于RBFN模型的贵州省石漠化危险度评价

西南喀斯特山区石漠化已成为当地发展的重大障碍,国内诸多学者对此做了大量研究工作。本文在前人研究成果的基础上,选取影响喀斯特石漠化演化的相关指标,运用GIS技术提取各指标数据,建立RBFN模型 (Radial Basis Function Network,径向基函数网络模型),根据不同石漠化危险程度标准,选取12个市县相关数据进行训练,确定网络模型参数,进而对贵州省82个市、县 (自治州) 的喀斯特石漠化危险度进行了评价,结果显示：贵州省西南部的西南-东北沿线为喀斯特石漠化发生的极强危险区、整个西南部为强危险区,北部地区为中度危险区,而东南部地区为轻度危险区,并利用他人研究成果进行了对比验证,发现结果较为理想。     

嘉陵江中下游地区近30年土地利用与 覆被变化过程研究

喀斯特石漠化问题是存在于喀斯特区的一种重要的地质-生态灾害。石漠化灾害的预警分析包括设计警标、明确警情、寻找警源、分析警兆和预报警度等；而石漠化灾害风险评估是在喀斯特石漠化预警分析的基础上，进行灾害危险性评价，结合易损性分析，进行期望损失评估，目的就在于评估和监测石漠化的演变状态与引起的不良环境效应。要构建一个具有操作意义的石漠化灾害预警与风险评估模型库系统，首先要建立一套合理的喀斯特石漠化灾害预警与风险评估概念化模型，据此来辩识石漠化的发育度，诊断潜势度，预警危险度，核算易损度和评估危害度。本文在于揭示脆弱的喀斯特生态环境系统的演变过程及其引起的石漠化灾害系统的成因机理与致灾过程，在此基础上，进行喀斯特生态安全预警和石漠化灾害风险分析指标体系；利用GIS技术与空间统计分析和数学模型，建立石漠化灾害风险评估模型，为我国西南喀斯特山区土地石漠化预警和灾害防治评估与不同类型石漠化区的可持续发展提供可借鉴的范例。     

基于网格单元的喀斯特石漠化评价研究

以盘县为例,综合遥感数据等多种数据源,在ARCGIS软件中应用格网分析技术,建立石漠化综合评价指数,对研究区2004年石漠化空间分布图进行100 m×100 m、200 m×200 m、500 m×500 m、1 000 m×1 000 m格网分析,绘制基于单元的石漠化分布图,以探索区域尺度上石漠化评价的方法及其随空间尺度的变化。建立石漠化综合指数,充分考虑一定空间单元内的石漠化面积比例和斑块组合,评价结果反映石漠化严重程度的空间异质性。结果发现基于4种网格的石漠化评价结果与石漠化现状分布图存在一定的差异,其中对极强度石漠化的评价差异最小,对轻度石漠化评价的差异最大。     

基于小流域尺度的土地石漠化信息遥感提取

为增强石漠化信息提取的客观性,文章提出了基于小流域的图斑确定方法,并以贵州西部为研究区,基于2013-06-16的Landsat遥感影像和DEM（30 m）数据,分析小流域图斑分割在石漠化信息提取中的应用;并以2013-06-16的Landsat遥感影像为基础提取土地利用边界,以其为地理单元提取石漠化信息。在此基础上构建石漠化稳定指数（DSI）,分析不同地理分割单元对石漠化信息提取的影响。结果表明,研究区2种地理单元的中度及以下石漠化面积比率＞80%,而无明显、轻度、中度、重度和强度石漠化提取结果差异分别为66.5%、26.8%、72.4%、75.4%和55.9%,石漠化稳定指数仅0.15,不同地理分割单元对石漠化信息提取有显著影响。基于小流域图斑分割的方法,具有明确的地理意义和良好的稳定性,是石漠化信息提取中理想的分割方法。     

基于3S技术的广西喀斯特石漠化驱动机制图谱分析--以广西壮族自治区为例

喀斯特石漠化是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。图谱分析为喀斯特石漠化研究提供了一种谱系化、定量化与定位化相结合的研究方法。以广西喀斯特区为例,从组成喀斯特生态系统的地质、岩性、植被、地貌、气候及人类活动等多个方面入手,采用3S技术,得出石漠化分布及其驱动因子图;对石漠化分布图及驱动因子图进行图形叠加运算及相关分析,诊断出石漠化驱动机制。结果表明,喀斯特石漠化是在脆弱的生态环境地质背景上由于人类的强烈扰动而形成的,是多种因子综合的结果。     

粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分变化研究

为了探讨石漠化过程对土壤养分的影响,了解粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分的变化规律,选择岩背镇和江英镇为调查区,按照石漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度石漠化土地表层（0~20 cm）土壤养分的变化。结果表明,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以及速效N、速效P、速效K含量呈现出显著下降趋势（P<0.05）,土壤逐步贫瘠化。土壤养分含量的减少与石漠化过程形成正反馈关系,并具有退化方向的一致性和退化过程的同步性等特点。