山地研究

山地地理S158.12006043233亚热带喀斯特石漠化土地退化特征研究=CharacteristicsofkarstrockydesertificationlandinthesubtropicalzoneinChi-na/李阳兵,姜丽…∥长江流域资源与环境.—2006,15(3).—395~398对石漠化土地的特征进行全面深入探讨,喀斯特石漠化是一种严重的土地退化,石漠化土地退化过程中存在社会经济反馈、动力反馈和生物原反馈等多层次反馈结构.由于喀斯特生态系统的独特性和脆弱性,喀斯特石漠化土地具有不同于其他生态脆弱区土地退化特征,因而将其归纳为土地退化恢复过程的基岩差异性、恢复过程中与土地利用方式的相关性…     

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。     

结构—功能—生境框架下的西南喀斯特生态系统脆弱性研究进展

特殊的地质背景与生态环境叠加强烈的人类活动,导致中国西南喀斯特地区生态系统呈现显著的脆弱性特征。从生态系统敏感性和适应性角度出发,喀斯特生态系统结构、功能和生境对外界扰动响应的脆弱性特征研究已取得一定进展,尤其是借助物种多样性、生态系统生产力、土壤水分/养分等指标揭示了喀斯特生态系统对土地利用/覆被变化、石漠化等过程的敏感性等方面,但综合野外试验、数值模拟、数理统计等手段的生态系统敏感性定量化研究仍较薄弱。在生态系统适应性方面,虽然具有喜钙、耐旱以及石生等特性的植物种群通过形态结构和生理功能的自我调节能够呈现出对岩溶环境的适应性,但喀斯特生态系统对人类干扰和气候变化等环境胁迫响应的适应机制仍缺乏长期的生物及理化过程研究。今后,应针对生态系统结构、功能、生境间的正反馈机制,增强系统组分的耦合分析,加强喀斯特生态系统脆弱性驱动机制研究与定量评估,突出系统脆弱性在石漠化遏制和生态恢复重建中的关键地位。     

喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述

喀斯特石漠化一般经历顶极植被-灌草丛-石漠等3个阶段。在这一退化过程中喀斯特石漠化对环境的选择性导致喜Ca、耐旱和岩生性的植物生存,而生物量的移出和耐荫树种消退是退化的关键因素。退化过程中植被、土壤理化性质与环境形成正反馈关系,并具有退化方向上的一致性、退化过程的非同步性和退化速度的非线性等特点。喀斯特植被恢复时,其恢复对策经历了由早期更新对策向中期结构调整对策直至后期结构功能协调完善对策更替。喀斯特生态系统恢复的技术包括自然恢复、人工恢复与复合农林业综合治理技术。喀斯特区域恢复的核心是整体人地系统的生态优化。提出喀斯特生态系统石漠化过程及恢复研究的重点是适应性恢复与适应性管理的基础理论问题。     

基于RS和GIS的喀斯特石漠化驱动机制分析--以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特石漠化(Karst Rocky Desertification，KRD)是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。采用RS和GIS技术，对都安喀斯特石漠化程度分级状况与驱动因素进行全面调查，建立全县1：10万喀斯特石漠化数据库。利用相关分析、因子分析和回归分析等方法，分析导致石漠化的影响因子，即喀斯特石漠化的重要驱动力，建立了喀斯特石漠化动力指数模型，算出了各因子对石漠化的贡献值，指出石漠化产生的主导原因是不合理的人为活动。所建的动力指数模型输出结果与遥感调查有相对一致性，表明石漠化动力指数能较好地反映该地区石漠化过程，可为喀斯特石漠化治理提供理论依据。     

喀斯特石漠化与地质-生态环境背景的空间相关性分析——以广西都安瑶族自治县为例

分析都安瑶族自治县喀斯特石漠化分布特征,依托GIS和RS技术,采用定性和定量相结合的分析方法,选出分析喀斯特石漠化的地质-生态环境背景因素.运用主成分分析法,得出喀斯特石漠化的地质生态环境指数,并绘制都安县地质-生态环境指数图,揭示石漠化与其地质-生态环境背景因素的空间相关性.利用多元回归方法,通过检验其显著度选出最佳的回归模型,为喀斯特石漠化生态重建提供依据.     

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。     

毕节喀斯特峰丛区石漠化土地利用配置

以毕节老街村喀斯特石漠化土地利用为例,采用实地调查的方法获取研究数据,分析了研究区喀斯特石漠化土地利用效益,结果表明：土地利用经济效益,随石漠化程度加重而衰减。在此基础上,遵循石漠化治理的一般原则,采用土地景观生态的基本原理,以土地类型单元为配置对象,提出坡地保土耕作、桑草养殖、桑药种植、耕作便道树篱、封山育林多种模式集成的土地空间配置方案,优化土地利用结构。土地优化下的经济效益,优于现状种植模式,且利于植被恢复和水土保持;有效探索喀斯特山区石漠化治理和生态建设的实践途径。     

石林3种喀斯特生态系统的石面有机质和养分含量

通过实地取样和检测,研究了云南石林三类喀斯特生态系统中岩石附着物的有机质和养分含量及其环境影响因子。结果表明:1.石漠化生态系统的石面气象因子与次生林生态系统间差异显著,人工林生态系统介于二者之间;2.石漠化生态系统每平方米石表面上的平均有机质、氮、磷、钾含量分别为7.65±0.74 g,0.45±0.04 g,0.029±0.003 g和0.07±0.006 g;人工林生态系统中分别为48.38±9.19 g,2.02±0.32 g,0.12±0.021 g和0.85±0.167 g;次生林生态系统中分别为92.21±19.72 g,4.44±0.94 g,0.4±0.074 g和0.59±0.104 g。每平方米石表面上的平均有机质、氮、磷、钾含量均表现为次生林生态系统人工林生态系统石漠化生态系统;3.附着物碳酸钙含量、附着物含水量、石表面最低空气湿度显著影响附着物有机质含量。因此,南方喀斯特的不同生态系统,即使是已经石漠化的生态系统,其石面上存在着一定数量的有机物和养分蓄积,蓄积量的高低会受到各种气象因子和基质等的影响。     

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。     

Spatio-temporal Variation of Vegetation Ecological Quality and Its Response to Climate Change in Rocky Desertification Areas in Southwest China during 2000-2020

Vegetation restoration is the primary task of ecological reconstruction and rocky desertification control in Karst areas. With vegetation net primary productivity and coverage as two key indicators, a vegetation ecological quality evaluation model was built based on meteorological and remote sensing data. Spatiotemporal variation of vegetation ecological quality index and its response to climate change in rocky desertification areas in Southwest China during 2000-2020 were also analyzed by using the difference method and linear trend method. The results showed that: (1) Vegetation ecological quality in rocky desertification areas in Southwest China showed a fluctuating upward trend during 2000-2020. In 2020, the vegetation ecological quality index reached 69.7, which was 19.9% and 9.3% higher than the averaged values for 2000 and 2000-2019, respectively, ranking the fourth highest since 2000. (2) Vegetation ecological quality of the rocky desertification areas in Yunnan, Guangxi and Guizhou provinces have been improved by 89.2%, 99.2% and 98.5%, respectively, from 2000 to 2020, with their vegetation ecological quality index values increasing by 0.5-0.75 per year in southeast Yunnan, most areas in Guizhou and northwest Guangxi. (3) Precipitation was an important meteorological factor affecting the vegetation ecological quality in rocky desertification areas. The vegetation ecological quality index in the northwest and central Yunnan rocky desertification areas has been rising slowly, but with localized declines at a yearly rate of nearly 0.25 caused by climatic warming and drying.     

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     

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。     

区域石漠化土地可持续利用景观生态规划方法与应用--以桂花河流域为例

我国西南喀斯特地区存在着以石漠化为表现形式的土地退化过程,以景观生态学及生态经济学原理为基础,寻求人类活动与自然协调的景观生态安全格局,无疑是实现石漠化土地持续利用的一条重要途径。石漠化土地可持续利用景观生态规划是基于格局优化的目标规划和基于干扰分析的问题规划的结合,并借鉴预案研究的方法和思路。首先确定退化土地安全层次和总体规划目标,提出多种预案进行评价比较,最终要落实到实施措施的空间定位。以桂花河流域石漠化土地可持续利用景观生态规划为例进行了初步研究,通过分析桂花河小流域石漠化土地在不同土地利用类型和不同坡度中的分布,提出优先治理的几种预案,综合比较得出6类土地生态修复和可持续利用模式和各项工程的空间布置。希望能为西南喀斯特地区的石漠化土地综合防治提供有益的参考。     

Effect of Land Use and Land Cover Change on the Changes in Net Primary Productivity in Karst Areas of Southwest China: A Case Study of Huanjiang Maonan Autonomous County

Karst areas in southwest China have experienced significant land cover and land use change (LUCC) due to utilization for human activity and a comprehensive rocky desertification control project (RDCP) since 2008. It is important to quantify the effect of LUCC on ecosystem productivity in this region for assessing the overall benefit of this ecological restoration project. In this study, we used using MODIS land cover and NPP products to investigate the relative contribution of LUCC to the change in net primary productivity (NPP) during 2008-2013 in Huanjiang County, one of first one hundred pilot counties to implement RDCP. Our results show that NPP increased in 95.53% of the county, and the average growth of NPP in non-rocky desertification area was higher than in rocky desertification or potential rocky desertification areas. LUCC has an important contribution (25.23%) to the NPP increase in the county, especially in the LUCC area (70.97%), which increased the average NPP by 3.9% and 10.5%, respectively. Across the six RDCP regions in the county, the average increase in NPP for the vegetation restoration measure of governed karst area is significantly greater than in the ungoverned karst area, and the positive change in NPP increased with the increasing implementation area of the vegetation restoration measure.     

广西不同石漠化程度下典型植物水分来源分析

以广西岩溶地区不同石漠化程度下的典型优势灌木为研究对象,利用氢氧和碳稳定同位素技术,结合叶片水势和土壤水势等,分析广西石漠化地区典型植物的水分利用来源。实验结果表明：随着石漠化的加剧,植物叶片水势和d¹³C值呈降低的趋势,但并没有呈直线下降,且不同石漠化程度下植物的水势和碳同位素差异性均不显著。在轻度和中度石漠化环境下,灌木主要以吸收土壤水（＞70%）为主;重度石漠化环境下,黄荆以夏季早期降雨储存在裂隙孔隙中的水（71.1%）为主要水源,而红背山麻杆则主要吸收土壤水（57.6%）和夏季早期降雨储存在裂隙孔隙中的水（42.4%）。土壤水是石漠化地区植物水分利用的重要来源,在重度石漠化环境下,植物对岩溶裂隙水的利用比例增大。为适应石漠化地区水分不足的现象,植物具有相似的水分利用策略：保持比较低的水势,较高的水分利用效率。植物对不同水源的利用存在转移以适应石漠化环境的加剧。     

1930s-2000年广西地区石漠化分布的变迁

根据民国时期《广西省各县石山林木保护办法》中对石山的定义,对应目前石漠化等级划分方法,把该时期的石山区解读为轻度及以上石漠化分布地区.通过对1930s国民政府参谋本部陆地测量总局编绘的1:10万广西省地形图上所绘石山范围进行数字化,并与2000年广西壮族自治区石漠化分布现状图进行比较,揭示了近70年来广西地区石漠化分布在空间上的变化.研究表明:① 1930s广西地区轻度及以上石漠化面积为31922.25 km²,比2000年的27123.21 km²多出4799 km²,说明民国时期广西地区轻度及以上石漠化土地分布范围比当代的大,但在空间变迁上表现出此增彼减的变化特点;② 2000年的数据中有47个县石漠化面积比1930s的少,减少的总面积为9045.5 km²,集中分布在广西西部和中部,都安瑶族自治县的变化最明显,近70年内减少了894.8 km²;③ 2000年有30个县的石漠化面积比1930s的多,共增加了4246 km²,集中分布在广西东北部,其中全州县增加了556.55 km².     

西南岩溶山地生态环境研究进展与若干问题

西南岩溶山地是典型的脆弱生态系统，是中国的关键生态区之一，石漠化逐步扩大等生态退化问题严重制约着该区持续发展，生态亟待恢复重建，但岩溶石漠化治理模式实际上受限于岩溶生态基础理论研究的不足。岩溶山地生态重建与可持续发展研究中应进一步加强地质地貌背景生态效应与生态类型划分问题、岩溶生态系统的恢复重建依赖对生态过程研究的突破、土地利用／土地覆盖的定量研究有待加强、治理模式的尺度性与转型研究，阐明岩溶生态系统的运行过程，提出石漠化类型划分和石漠化分级的科学依据。并通过生态系统评价和生态区评价，诊断存在问题，提出生态系统可持续管理的有效途径和方法。     

喀斯特山区不同强度石漠化与人口因素空间差异性的定量研究

利用喀斯特石漠化生态脆弱区2004年的ASTER遥感影像,在GIS操作平台上获取了研究区喀斯特石漠化景观和人口分布信息,用数学方法定量分析了石漠化比重与人口指标的相互关系,并建立起与之相应的数学模型。结果表明:石漠化的严重程度只与人口密度、农户居住的聚集程度及单位面积上的壮劳动力数量等3个人口指标有密切关系,与其他人口指标关系不大,且不同强度石漠化的人口影响因子不同,数学关系迥异。在石漠化严重的地区,人口密度、农户居住的聚集程度、单位面积上的劳动力数量等人口指标相对较低。人口主要集中分布在石漠化面积比例相对较小的地区,但这些区域的潜在石漠化比例却相对较高,这是值得引起重视的。