基于“3S”的贵州喀斯特石漠化现状及变化趋势分析

石漠化是在喀斯特脆弱的生态环境下,不合理的社会经济活动的产物。利用贵州省遥感影像,在3S平台上获取了研究区喀斯特石漠图,分析了贵州省喀斯特石漠化现状。结果表明,全省喀斯特面积11.3158万km2,现有石漠化土地面积达4.1091万km2,约占全省喀斯特面积的36.3%,为西南地区石漠化最为严重的省份。空间分布上,贵州石漠化存在西部重、东部轻、南部重、北部较轻的宏观格局;在2000-2005年,部分潜在、轻度石漠化经过治理转变成了无石漠化,但石漠化总的面积仍在增加,新增总量为5172km2,平均年增长率为2.88%,发展速度较快。     

关于喀斯特石漠化类型划分问题的探讨

喀斯特石漠化是一种比较特殊的荒漠化类型,我国石漠化研究时间短、涉及学科多、跨部门、跨行业,目前还存在诸多的问题和难点有待进一步深入研究。文章简述了石漠化的发展与研究历程,列举了对喀斯特石漠化科学内涵的代表性观点。针对喀斯特石漠化类型划分问题,综述了目前的分类评价研究现状与进展,指出了其中存在的问题与不足,认为这从一定程度上制约了理论研究以及实践应用的发展。喀斯特石漠化类型的划分应以其成因为基础,体现导致石漠化的根本及内在因素,区别出自然石漠化以及人为石漠化,并能够为石漠化地区生态系统的恢复与重建提供科学依据。     

喀斯特石漠化灾害预警及其风险评估模型研究

喀斯特石漠化灾害是存在于喀斯特区的一种重要的地质—生态灾害。在喀斯特石漠化时空变化分析与驱动机制诊断的基础上,进行喀斯特石漠化灾害预警风险分析,设计喀斯特石漠化灾害预警风险决策支持系统,构建石漠化灾害预警风险模型,为喀斯特石漠化区的土地合理利用和防灾减灾提供科学依据。     

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。     

喀斯特石漠化信息遥感提取的不确定性

我国西南喀斯特地区以石漠化为特征的生态环境退化严重,遥感是快速、大面积石漠化定性评价、关健指标定量提取必不可少的手段.在简述喀斯特生态地质背景复杂性的基础上,系统分析了目前喀斯特石澳化信息遥感提取在遥感数据源、提取方法、、精度验证、不确定性源等方面的问题,并提出未来石漠化遥感监测的重点研究内容.     

喀斯特石漠化灾害预警及其风险评估模型研究

喀斯特石漠化灾害是存在于喀斯特区的一种重要的地质-生态灾害。在喀斯特石漠化时空变化分析与驱动机制诊断的基础上，进行喀斯特石漠化灾害预警风险分析，设计喀斯特石漠化灾害预警风险决策支持系统，构建石漠化灾害预警风险模型，为喀斯特石漠化区的土地合理利用和防灾减灾提供科学依据。     

基于Sentinel-2A的喀斯特石漠化信息提取及成因分析

喀斯特石漠化是中国西南地区严重的生态环境问题。哨兵数据作为Landsat和SPOT(systeme probatoire d’observation de la terre)系列卫星数据的继承和延续,在生态环境监测中具有很好的应用前景。采用传统方式对Sentinel-2A数据进行喀斯特石漠化信息提取,构建20 m分辨率的石漠化指数,将损失Sentinel-2A数据的细节信息。为了更精确地对石漠化信息进行提取,结合Sentinel-2A数据的自身特点,构建了10 m分辨率的石漠化指数,提取了云南省文山州北门河流域的喀斯特石漠化信息并对其地质成因进行分析。通过对4种不同的融合算法进行对比可知,采用àtrous小波变换对短波红外波段(B12)进行融合的效果优于高通滤波、主成分分析和Gram-Schmidt变换等融合算法,由该方法构建的10 m归一化微分岩石指数(normalized differential rocky index, NDRI)和岩石裸露率(f_r)不仅与20 m分辨率的NDRI和f_r保持了较好的相关性(相关系数分别为0.90和0.8...     

关于喀斯特石漠化研究问题的探讨

喀斯特石漠化是荒漠化学科的一个重要分支，以其明确的科学目标和强烈的国家需求而具有权强的生命力和发展活力。但因研究时间较短，还存在许多问题有待进一步探索和深化。根据对西南喀斯特环境系统基础理论研究和野外观察，简述了对喀斯特石漠化现状调查、成因机制、预警及生态建设等相关问题的初步理解和认识。喀斯特石漠化未来的研究将侧重于石漠化的环境效应、生物地球化学过程及其调控机制(特别是自然与人为过程)，石漠化的生态学过程与恢复重建，以及石漠化综合防治战略与可持续发展模式等。     

区域喀斯特石漠化灾害信息系统的开发设计

在系统地分析了区域喀斯特石漠化灾害信息系统的设计原则、系统目标、用户需求和功能模块的基础上,提出了利用COMGIS等当前主流技术进行二次开发的系统应用方案,并以广西都安瑶族自治县为例,阐述了地理信息系统在喀斯特石漠化灾害信息系统开发中的应用,以期为喀斯特石漠化区可持续发展提供一个可行的辅助决策信息实现方案。     

碳酸盐岩岩层与石漠化关系分析——以桂西北喀斯特石山区为例

以桂西北碳酸盐岩石山区为例,采用野外地质特征调查和岩石化学分析等技术手段,从碳酸盐岩岩层的厚度、倾角和岩性等方面来分析喀斯特地区石漠化的成因,并结合反映石漠化程度的土壤和植被的盖度等相关数据,对岩层与喀斯特地区石漠化程度进行相关分析,得出喀斯特地区石漠化与碳酸盐岩岩层的厚度、倾角和岩性等具有相关关系的结论,即岩层厚度大的地区石漠化程度更高,岩层厚度小的地区石漠化程度较低;中等岩层倾角岩层分布区有利于雨水的流动和成土,石漠化程度较低;岩石性质的差异对石漠化程度也有相关性,石灰岩类的酸不溶物含量较低,对成土不利,其植被的盖度相对也较低,相应的石漠化程度更高。相反,白云岩类岩层区的石漠化程度较低。     

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。      

中国西南岩溶山地石漠化转型演变解析

系统阐明岩溶石漠化的演变趋势,对正确认识岩溶石漠化发生发展过程及实施有效的石漠化综合防治措施具有重要意义。研究表明:（1）驱动石漠化发生与形成的因素有岩溶山地农户生计单一、土地压力大、土地承载力低和生态脆弱等4个主要因素;石漠化发生扩展其实质就是在低土地承载力背景下,过伐、过垦、过牧等土地利用方式触发了岩溶山地土地退化,即石漠化。（2）岩溶石漠化在发生发展到一定阶段后,随着社会经济背景的演变和石漠化驱动因素的变化、消失,石漠化面积扩张的趋势会发生根本性的转折,即石漠化转型。（3）中国西南岩溶山地土地利用方式改变引起生态系统机制改变,从而引起石漠化转型演变。石漠化转型是土地利用系统对经济社会发展与生态系统综合作用的响应,符合经济社会发展和生态系统演化的总体趋势。（4）中国西南岩溶山地石漠化演变对揭示该区域人地关系变化具有指导意义。      

中国岩溶地区石漠化贫困问题研究进展

岩溶地区是实施乡村振兴战略的坚中之坚,是极易出现返贫的地区之一,有必要梳理总结岩溶地区消除石漠化贫困的历程、成果和存在的问题,巩固脱贫攻坚成果,夯实乡村振兴的理论基础。本研究以岩溶地区实施重大生态工程的时间节点为主线,参考各阶段前人取得的阶段性和标志性成果,系统梳理了石漠化贫困的相关概念和研究历程;然后对各阶段的研究热点进行整理,归纳总结了石漠化与农村贫困的关系、石漠化致贫机制、消除石漠化贫困的策略、防治工程减贫效益评价等4个方面的前人研究成果。研究表明:石漠化贫困与石漠化区贫困的界限不清,是造成石漠化防治工程和精准扶贫衔接脱节的原因之一,应突出石漠化区生态脆弱的特性,将生态建设有机融入巩固脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接之中,实现生态、资源、人口和经济各要素的耦合协调发展;工作超前,理论基础研究落后的现实依然存在,应加强石漠化区乡村人地关系及相对贫困的研究,探究石漠化阻碍乡村振兴的制约机制;此外,在岩溶地区生态质量不断提升的背景下,应优化石漠化防治工程后评价体系,凸显社会效益和经济效益评价的重要性,总结经验、汲取教训,巩固岩溶地区脱贫攻坚成果,实现脱贫攻坚与乡村振兴有效衔接。      

Relationships between rocky desertification and spatial pattern of land use in typical karst area,Southwest China

Karst rocky desertification is a typical type of land degradation in the Southwest China. An attempt was made to study quantitatively the relationships between rocky desertification and spatial pattern of land use through applying spatial analysis of Geographical Information System in Nandong underground river system, a typical karst area, Southwest China. The spatial distribution of rocky desertification and spatial pattern of land use were obtained from interpreting Landsat Images in Nandong area in 2007 by supervised classifications, and verified and rectified through field survey. The results indicate that: (1) the total land deserted area covers 378.3 km², or 23.4% of the total area, of which intense, moderate and slight rocky desertification covers 269.46, 54.2, and 54.63 km², respectively, in Nandong area. (2) There is an obvious effect of spatial pattern of land use on rocky desertification. With the increase of elevation and slope, there is a higher occurrence ratio of rocky desertification in the cultivated land and grass land. Also, more than half of total rocky desertification was dominated within the areas of 4 km from the construction land, and 97% of total rocky desertification was dominated within the areas of 10 km from the construction land in Nandong area. And what can be known from the data is that the primary effect distance of human on rocky desertification from the construction land is 4 km, and the farthest effect distance of human on rocky desertification from the construction land is 10 km in Nandong area.     

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.     

Assessment of karst rocky desertification using the radial basis function network model and GIS technique: a case study of Guizhou Province,China

Karst rocky desertification in karst areas of Southwest China is an obstacle for the sustainable development of the locality. While many researchers have studied this issue, this study quantified the various indicators affecting desertification, using GIS technology to extract spatial data and to construct a RBFN (radial basis function network) model for Guizhou province. By calibrating sample data of the different levels of karst rocky desertification, the model parameters were established, and then the assessment of karst rocky desertification. Results show that in counties of Southwestern Guizhou Province karst rocky desertification is severe, counties in northern Guizhou have moderate desertification, and southeastern counties are affected lightly. Comparison of the results with other research shows conformity with actual conditions, proving the reasonability and applicability of the RBFN model.     

中国土地荒漠化的概念、成因与防治

荒漠化是指人类历史时期以来,由于人类不合理的经济活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似荒漠景观的土地退化过程。在中国北方荒漠化形成因素中过度放牧占30．1％,过度农垦占26．9％,过度樵采占32．7％,水资源利用不当占96％,工矿交通建设中不注意环境保护占0．7％,在地区上以北方农牧交错及旱农地区荒漠化最为严重。要采取因地制宜措施和建立健全而完善的治理实施系统以达到生态、经济和社会三个效益的目的。     

我国西南岩溶石漠化及其地质影响因素分析

我国西南地区有大面积碳酸盐岩出露,自20世纪50年代末以来,逐渐形成了十多万平方公里的岩溶石漠化。本文在前人岩溶石漠化问题研究的基础上,进一步充实了岩溶石漠化的概念;提出应统一使用“岩溶石漠化”术语的建议; 指出以往岩溶石漠化影响因素研究存在有对地质因素重视不够的问题。与此同时,本文还以野外对岩溶石漠化的观察为基础,从碳酸盐岩的矿物成分、化学成分,碳酸盐岩的结构、构造,碳酸盐岩岩层的组合关系,以及碳酸盐岩出露地区的地质构造等角度,分析了地质因素对岩溶石漠化形成、演变的重要影响,结果认为在诸多岩溶石漠化影响因素中,起决定性作用的是自然因素;在诸多的自然因素中,起主导作用的则是地质因素。      

面向对象的喀斯特地区石漠化遥感信息提取研究——以贵州省大方地区为例

针对现有基于像素的监督和非监督分类方法在地质环境复杂、地形起伏较大、阴影明显的喀斯特石漠化地区难以满足石漠化信息提取精度要求的问题,采用基于纹理特征数据和地形数据辅助面向对象方法进行喀斯特地区石漠化信息的提取。该方法首先依据石漠化分布在TM/ETM+影像面积大小不均匀的特征,利用纹理和地形因子计算最优分割参数进行多尺度分割;然后根据植被覆盖率、岩石裸露率以及坡度因子构建石漠化分级指标;最后参照石漠化分级标准、光谱信息以及纹理特征等建立的分类规则提取喀斯特地区石漠化信息。选取贵州省石漠化严重的大方县时序TM/ETM+影像进行石漠化信息提取试验,结果表明:与基于像素的监督分类和非监督分类方法相比,基于面向对象的分类可以有效地减少因复杂地形导致石漠化信息提取结果"椒盐化"现象,提取精度明显优于基于像素的监督分类和非监督分类方法。      

贵州省岩溶地区石漠化的形成及其生态治理

随着西部大开发的推进，生态环境问题已经引起高度重视，土地膜漠化的形成及其治理也逐渐成为岩溶工作者、生态学家的研究热点。由于贵州地区岩溶分布广，地势起伏较大，土壤贫瘠，加之人为因素的影响，植被遭受破坏，水土流失严重，土地石漠化愈演愈烈。通过分析贵州石濮化形成原因，提出了一系列石漠化生态治理措施，为保证贵州省、西南岩溶区植被顺向演替，生态逐步恢复提供决策参考。