喀斯特石漠化的形成背景、演化与治理

喀斯特石漠化是青藏高原隆升在其东南翼所诱发的重要地质生态灾害问题,是制约中国西南地区社会经济发展的关键因素.它不是一种纯自然过程,而是与人类活动密切相关,不仅造成土地资源丧失,干旱缺水,生态系统退化,而且使该区的贫困问题加剧,具有明显的自然和社会学属性.本文着重从地质和生态的角度,阐述喀斯特石漠化的形成特点和演化方式,及其对综合治理的指导意义.对西南岩溶山地而言,土壤和植被是生态环境中最为敏感的自然环境要素,与非岩溶区相比,具有明显的脆弱特征.它们在干扰下发生迅速演替,诱发地表水文条件的改变,导致石漠化的形成.文中特别强调岩溶山区碳酸盐岩基底岩性的不同、生态环境类型与植被演替的方式和进程的多样性对于岩溶生态系统的影响作用.基于上述认识,对石漠化地区的土地利用方式和生态恢复过程以及可能发展的方向提出了一些建议和看法.     

基于Logistic-CA-Markov模型的石漠化空间变化规律研究

为了揭示岩溶地区石漠化发生、发展的一般规律,文章以贵州省六枝特区为例,获取了1990、2000、2010年石漠化数据。利用Logistic-CA-Markov模型探讨石漠化发生的驱动因子及各类型间的转移情况,并在两种情景模式下对研究区2020年石漠化空间分布进行模拟。结果表明:（1）利用Logistic模型回归分析石漠化驱动因子,能够较好的反映其分布状况,CA-Markov耦合模型模拟石漠化空间分布,精度达到理论要求。（2)无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化演变过程中受人为因素影响大于自然因素,而强度和极强度石漠化则相反。（3）在现有石漠化演化速率情景下,各等级石漠化的演变轨迹为修复与恶化并存模式,最突出的是潜在和轻度石漠化。（4）在喀斯特山地生态产业修复和封山育林结合情景下,石漠化修复与恶化并存的双重轨迹模式改为以修复为主的单一轨迹模式,其中轻度和中度石漠化治理效果最为突出。因此石漠化治理措施重点应针对轻度和中度石漠化分布区,注重协调人地矛盾,防止利用过程中返回式演变。      

国家科技支撑计划课题“喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究”取得显著进展

2011年6月,由中国地质科学院岩溶地质研究所承担的课题"喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究"通过验收。该课题在喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究示范方面取得了显著进展。该课题是国家"十一五"科技支撑计划重大课题,针对喀斯特峰丛山地森林退化、土地石漠化、居民贫困等严重问题,通过集成推广先进技术、优化模式,开发构建岩溶水有效利用、森林植被恢复和石漠化防治     

西南岩溶石山地区生态承载力的演变及动力机制——以贵州省为例

生态可持续发展是区域永续发展的重要条件,西南岩溶石山地区生态承载力供给状况及其支撑社会经济发展的水平是地区发展关注的重要问题。文章以贵州为例,采用基于生态足迹理论下的生态承载力计算方法,利用贵州1978-2013年各类型土地利用面积数据计算并分析了贵州生态承载力的演变特征和动力机制。结果表明:贵州多年平均的生态承载力总量为2 690.560万hm2;经历了1978-1986年的低值期（年均2 440.734万hm2）、 1987-1989年的提高过渡期,到1990-2013年达到较高水平（多年平均值2 899.654万hm2）;但贵州的人均生态承载力总体上呈降低趋势（多年平均值为0.796 hm2）;各类土地提供的承载力中,耕地的生态承载力最大,占65.9%,其次是林地占25.4%,建筑用地占7.2%,牧草地占1.4%,水域约占0.13%;1978-1985年,贵州生态有盈余,但逐年减少,从1986年开始出现亏损,并呈逐年增大趋势;贵州生态承载力的演变主要受土地利用方式、土地生产能力和人口数量的驱动。      

岩溶石漠化遥感信息增强技术探讨

岩溶石漠化是存在于中国西南及南方岩溶地区严重的脆弱生态地质问题,利用遥感技术的优势,可以准确、快速、经济地获取岩溶石漠化的现状、分布规律等结果数据,为石漠化的监测、石漠化的演变分析及后续治理提供科学依据。但在遥感调查与监测工作中,如何增强石漠化信息,方便后续的信息提取工作,已成为研究的热点与难点问题。影响岩溶石漠化的发育的因素众多,其评价指标一般考虑岩石裸露程度及其结构、植被结构等。在岩溶石漠化遥感信息增强工作中,很难直接获取岩石的裸露信息。野外调查发现：在热带亚热带岩溶地区,岩石的裸露程度与植被覆盖程度呈负相关关系,岩石的裸露程度越高,植被覆盖程度越低,岩溶石漠化越发育;据此可以利用植被覆盖情况来获取岩溶石漠化信息。在增强岩溶石漠化信息方面,本文提出了改进增强型植被指数模型（GEVI）,并与现有的常用植被指数模型对比试验发现,具有较好的应用效果。     

21世纪西南岩溶石漠化演变特点及影响因素

文章通过分析西南岩溶地区石漠化面积遥感调查结果和相关统计资料,揭示了21世纪以来石漠化时空演变特征和影响因素。2015年,我国西南岩溶地区石漠化总面积降至9.2万km2,石漠化演变的总趋势由21世纪以前的加剧变化为21世纪的逐渐减缓,而且,西南岩溶区石漠化程度显著变轻,由21世纪初的以重、中度石漠化为主演变为以轻、中度石漠化为主,危害最大的重度石漠化面积比例由38.08%降至15.31%,说明石漠化趋势得到有效遏制。但石漠化演变存在较大的区域差异,主要与国家实施植被修复工程力度、影响植被恢复的岩溶地貌类型、地下水开发程度、雨水资源以及区域经济条件密切相关。植被建设规划面积与石漠化减少面积成正比,生态经济条件相对较好的峰林平原和溶丘洼地石漠化治理效果最好,地下水开发和比较丰沛的雨量可有力促进植被恢复和经济发展,居民贫困化可使石漠化恶化。      

近年来我国西南岩溶石漠化研究进展

石漠化是目前岩溶学领域最突出的环境问题和研究热点。我国近年来不但系统调查研究了西南岩溶石漠化的分布现状和趋势,分析了石漠化形成的自然因素和人为原因,对石漠化环境质量从生态、水资源、土壤、土地生产力和灾害情况等方面进行了评价,还探索了不同环境下石漠化综合治理模式和方法。今后一段时期内石漠化的主要研究方向是深化石漠化的形成过程研究,揭示石漠化与水土资源的相关性,探索石漠化区生态恢复技术及水土地资源合理利用途径,开展石漠化综合治理工程的效益评价。      

我国西南岩溶石漠化土地生态建设分区治理思路与途径探讨

论述了实施岩溶石漠化分区治理的必要性;根据岩溶石漠化土地分布特点及区域自然地理、社会经济、生物资源等差异性,将我国西南岩溶区分为中高山、岩溶断陷盆地、岩溶高原、岩溶峡谷、峰丛洼地、岩溶槽谷、峰林平原及溶丘洼地（槽谷）8个岩溶石漠化综合治理区,其建设重点与主要措施分别是:中高山区重点实施封山育林育草与营造生态防护林与薪炭林,利用自然景观和原生态文化,发展生态旅游业;岩溶断陷盆地区对盆地周边山地实施封山育林育草,盆地内修缮水利设施,建设高效经果林或中草药基地;岩溶高原区保护好现有林草植被,积极发展水源涵养林与经济林,完善生态体系结构,培育生态经济型产业,合理开展生态移民;岩溶峡谷区通过封造、乔灌治理相结合,提高岩溶植被的生态功能,积极发展生态旅游业与特色农林牧业;峰丛洼地区开展封山育林育草,发展南亚热带特色林业,适度进行生态移民;岩溶槽谷区加强对石漠化区域的生态建设,提高非石漠化土地的开发利用力度;峰林平原区合理开发利用地表和地下水资源,实施封山育林和人工造林,提高森林生态功能与景观价值;溶丘洼地（槽谷）区则围绕洞庭湖流域、岩溶景观区开展封山育林育草、人工造林,加强薪炭林与沼气池建设。      

湖南洛塔岩溶山区水土流失影响因素分析

水土流失是一个全球性的灾害问题,严重的水土流失不仅导致侵蚀区土壤退化、土地资源遭到破坏、岩溶石山区石漠化,而且还会通过淤积河道、污染水质等过程来破坏下游地区的生态环境。本文根据湖南洛塔岩溶山区不同生态环境水土流失监测成果,对岩溶山区水土流失影响因素进行分析,为湖南湘西及西南岩溶石山地区石漠化治理与生态建设,有效控制水土流失,实现生态系统可持续发展提供了理论依据。      

黔桂岩溶山区土地利用变化的社会经济因素分析

基于黔桂岩溶山区1990、2015年的土地利用数据和社会经济统计资料,利用典范对应分析方法对1990-2015年25年间的土地利用变化及社会经济驱动因素进行了实证分析。结论如下:（1）黔桂岩溶山区土地利用变化存在明显的时空分异现象;（2）贵州高原区以草地大幅减少和林地增加为主要特征;黔桂峰丛洼地区以水域面积增加和草地减少为主要特征;广西丘陵区的主要特征是耕地减少和建设用地增加。（3）贵州高原区土地利用类型变化以经济和人口因素为主要驱动力;广西丘陵区土地利用类型变化以经济因素和农业结构水平为主要驱动力;农业因素对黔桂峰丛洼地区的土地利用变化驱动作用明显。未来应提高贵州高原和黔桂峰丛洼地区岩溶山区草地生态功能重要性的认识,在加强森林植被恢复的同时加强草地资源保护;城镇化发展背景下黔桂岩溶山区应减少优质耕地占用,开发低丘缓坡土地,建设山地特色城市。      

喀斯特石漠化--中国西南最严重的生态地质环境问题

作为最严重的环境地质问题,日益扩展的土地石漠化,正在吞噬着中国西南喀斯特地区民众的生存空间,已经构成灾害和贫困之源。喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,是人类不合理经济活动叠加于脆弱生态地质环境背景上的综合作用结果。它以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志。中国西南脆弱的喀斯特生态环境是经过漫长的地质历史演化而形成的,它对喀斯特石漠化具有明显的控制作用。构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌格局,古环境演化奠定了石漠化的物质基础。喀斯特地区的人口压力及不合理的人类活动,导致土地资源的严重退化、植被覆盖度锐减、水土流失加剧和生态环境严重恶化,超载的社会经济压力是导致喀斯特土地石漠化最重要的驱动力。尽管喀斯特石漠化综合治理非常艰巨,但仍具备恢复或重建生态环境的可能性。     

花江喀斯特峡谷地区石漠化成因初探

花江喀斯特峡谷区地下水埋藏深,地表干旱,存在显著的人为加速土壤侵蚀过程,植被次生性明显,生境干热特征显著,是已石漠化和半石漠化的生态系统。其中地质构造、地貌演化、岩溶形态、可开发利用的水资源、植被群落可能是石漠化过程的主要自然成因,以土地利用为表现形式的强烈人类活动是石漠化的驱动力。基于此,提出了石漠化地区的土地利用方式和生态恢复过程的建议,旨在为石漠化的演化研究及生态重建提供参考。     

喀斯特石漠化研究存在的问题与发展趋势

喀斯特石漠化代表了世界上一个比较独特的荒漠类型，即湿润区石质荒漠化。目前石漠化面积快速扩展的总体趋势并没有得到有效遏止，因对石漠化发生机制与喀斯特生态系统稳定性机制还不清楚，同时缺乏比较完善的石漠化防治理论和技术体系也是重要的原因之一。较为详细地介绍了目前西南喀斯特山区石漠化过程和适应性生态修复研究方面存在的基础理论问题，包括喀斯特石漠化的时空格局变化与驱动力、喀斯特山地的侵蚀过程、驱动力与危险性、以水为纽带的喀斯特生态系统退化和石漠化过程中的生物地球化学过程、喀斯特受损生态系统的适应性修复、喀斯特生态系统的服务功能优化和综合调控等方面，阐述了上述几个研究领域的研究现状与可能的发展方向；强调喀斯特石漠化是一个非地带性问题，不是纯自然过程，而是与自然、社会与经济紧密相关，需要以喀斯特科学为主的多学科交叉与综合集成研究。     

生态功能优先背景下的西南岩溶区石漠化治理问题

文章分析了现有石漠化治理模式、物种选择、石漠化治理综合效益评估、消除贫困等方面存在的不足,并结合国家对西南岩溶石漠化区主体生态功能的定位,对未来石漠化治理过程中的几个关键问题进行了探讨,认为未来石漠化治理要更有效地兼顾生态与经济效益,提高生态补偿标准,完善生态补偿体制,促进石漠化区农村人口的城镇化转移,减少人口压力,消除农户破坏环境的驱动因素,促进石漠化治理成效的长期可持续发展,以保证西南岩溶石漠化区水土保持和生物多样性维护主体生态功能的实现。      

Using the radial basis function network model to assess rocky desertification in northwest Guangxi,China

Karst rocky desertification is a progressive process of land degradation in karst regions in which soil is severely, or completely, eroded. This process may be caused by natural factors, such as geological structure, and population pressure leading to poor ecosystem health and lagging economic development. Karst rocky desertification is therefore a significant obstacle to sustainable development in southwest China. We applied a radial basis function network model to assess the risk of karst rocky desertification in northwest Guangxi, a typical karst region located in southwest China. Factors known to influence karst rocky desertification were evaluated using remote sensing and geographic information systems techniques to classify the 23 counties in the study area from low to extreme risk of karst rocky desertification. Counties with extreme or strong karst rocky desertification risk (43.48%, nearly half of the study area) were clustered in the north, central and southeast portions of the study area. Counties with low karst rocky desertification (30.43%) were located in the west, northeast and southwest of the study area. The spatial distribution of karst rocky desertification was moderately correlated to population density.     

Climatic and anthropogenic drivers of land use/cover change in fragile karst areas of southwest China since the early 1970s: a case study on the Maotiaohe watershed

Land use/cover change and its driving forces has been one of the most important fields in global environmental change research since the 1990s. Karst areas are distributed extensively on the Earth’s surface and are usually characterized by a fragile eco-environment. In southwest China, karst landforms are fully developed and their eco-environment is highly fragile. Over the past decades, irrational land use practice has caused a series of alarming eco-environmental issues including forest clearing, soil erosion, and karst rocky desertification. Therefore, it is of great practical significance to study land use/cover change in this area and its driving forces in order to re-build the damaged eco-environment and achieve sustainable land use. In this paper, the authors conduct a case study on land use/cover change and its natural and human driving forces since the early 1970s in southwest China’s Maotiaohe watershed. The results indicate that the land use/cover pattern in the study area has undergone a very complex change, which is a result of combined action of both natural and anthropological factors. In the 1970s and 1980s, climate change and fast population increase played dominating roles in the change of arable land, shrub land, grassland, and rocky desertification land. Since the early 1990s, economic development has gradually taken the place of population change to become the overwhelming human factor to go along with climate change in driving the land use/cover change, particularly the change in arable land, construction land, and rocky desertification land.     

西南地区石漠化分布、演变特征及影响因素

根据中国西南岩溶区1999—2008年石漠化遥感调查结果,研究了该区石漠化发生现状和近十年间石漠化在区域、岩性、地貌及区域经济等方面的演变特征,并对发生石漠化的影响因素进行分析。结果显示,石漠化集中分布在滇、黔、桂三省区;石漠化的发生与岩性和地貌密切相关,其中纯碳酸盐岩中石漠化发生率高于杂碳酸盐岩,并随灰岩或碳酸盐岩含量减少而降低,而地形高差相对大的峰丛洼地、峰林洼地石漠化发生率最高,并随地貌相对高差变小而降低。石漠化发生程度与岩性、地貌关系表现多样,纯碳酸盐岩中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,杂碳酸盐岩中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化比例;在峰林洼地、峰林/缓丘平原中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,缓丘台地和丘陵谷地中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化,是岩溶构造演化与人类活动共同制约的结果。从1999年到2008年间,该区石漠化已经呈现转轻趋势,主要表现在总面积减少,石漠化程度减轻;石漠化演变过程中发生在不同岩性和地貌中改善或恶化发生率的变化趋势与上述石漠化的发生规律相似。石漠化还不同程度地影响居民的生活水平,调查显示,严重石漠化县域内石漠化面积与农民人均纯收入、人均生产总值等呈负相关,县域内石漠化面积是影响农民人均纯收入,乃至人均生产总值最重要的因素。因此,石漠化调查结果显示,研究区石漠化呈向好趋势,但是治理难点依然存在。     

基于RS、GIS的重庆黔江区石漠化现状与成因分析

在RS、GIS支持下,利用2004的TM遥感影像数据研究重庆市黔江区石漠化现状及形成原因。结果表明:黔江区7.21%的土地发生石漠化,其中轻度、中度、强度石漠化分别占总面积的3.06%、3.41%、0.74%,潜在石漠化占总面积的4.84%;石漠化的分布与地层、高程、坡度及土地利用等因素密切相关;石漠化的形成与发展是人类不合理的经济活动叠加于脆弱的生态地质环境背景上综合作用的结果。