贵州石漠化防治与山区非耕地资源开发

一、贵州石漠化发展特点贵州石漠化是在亚热带湿热气候条件下和脆弱的喀斯特（岩溶）地貌基础上,由于人为不合理的经济活动,造成植被破坏,水土严重流失,大面积溶岩基岩裸露或砾石堆积的一种荒漠化生态现象。贵州省石漠化具有分布范围广,发展速度快的特点。     

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。     

贵州省喀斯特山区生态环境脆弱性研究

贵州省喀斯特山区生态脆弱，主要表现为敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱和稳定性差。地球内动力机制奠定了其脆弱的生态环境背景，如地貌类型复杂、碳酸盐岩广泛分布、山高坡陡、土层薄而不连续等。季风活动和人口压力是喀斯特生态系统扰动的外动力机制，大气环流决定了贵州省阴湿多雨的气候特点，为岩溶发育提供了重要的侵蚀营力；社会经济压力超过了其生态系统的承载力，加剧了生态环境的恶化。     

贵州土地石漠化类型时空演变过程及其评价

构建了贵州20世纪80年代、90年代和21世纪初等3期历史石漠化数据,利用其空间变换和数学模型详细探讨和评价了石漠化的时空演变过程,研究发现:(1)研究时段内贵州省石漠化总面积变化不明显,但石漠化内部类型之间的相互演变非常显著,各类型之间的演变具有转移、多变、"此消彼长"的特点.(2)石漠化的时空演变过程可分为单变方式、层变方式、返变方式等3种基本类型,其中以层变方式为主.单变方式为辅.返变方式较少.(3)石漠化正向演变与逆向演变并存,治理速度赶不上恶化速度,两者的比值为82.29%,局部治理,整体恶化.(4)各石漠化类型总的演变速率是398.31 km2·a-1,石漠化等级越高,演变速率越慢.(5)石漠化演变频率最快的是中度石漠化和潜在石漠化.轻度石漠化的演变频率明显低于中度石漠化.对石漠化的空间演变区域特征和影响因子做了宏观的定性分析、并根据石漠化演变特点对综合治理提出了相应的建议.     

气候干旱对贵州喀斯特高原山区土壤动物群落的影响——以石桥小流域为例

为了解气候干旱对土壤动物群落的影响,2009年1月和2010年1月分别对贵州喀斯特高原地区的石桥小流域不同等级石漠化样地的土壤动物群落进行了调查.结果表明,两期土壤动物的优势类群是蜱螨目和弹尾目,常见类群和稀有类群变化较大,与2009年1月相比,2010年1月土壤个体数和类群数都减少.两期土壤动物的个体数与气温呈极显著的负相关关系,与降雨量呈极显著的正相关关系,与土壤温度呈显著的负相关关系;土壤动物的多样性指数与含水量呈显著的负相关关系,均匀度指数与含水量呈极显著的正相关关系.土壤动物的个体数与含水量2009年1月呈显著的正相关关系,2010年1月呈极显著的正相关关系.经过两期土壤动物群落的对比分析,认为影响石桥小流域土壤动物群落的主要因素是长时间的气候干旱.     

贵州省喀斯特山区生态环境脆弱性研究

贵州省喀斯特山区生态脆弱 ,主要表现为敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱和稳定性差。地球内动力机制奠定了其脆弱的生态环境背景 ,如地貌类型复杂、碳酸盐岩广泛分布、山高坡陡、土层薄而不连续等。季风活动和人口压力是喀斯特生态系统扰动的外动力机制 ,大气环流决定了贵州省阴湿多雨的气候特点 ,为岩溶发育提供了重要的侵蚀营力 ;社会经济压力超过了其生态系统的承载力 ,加剧了生态环境的恶化。     

贵州喀斯特山区乡村景观生态优化模式研究

根据贵州喀斯特地貌发育广泛,农村生态环境脆弱和经济、社会发展落后的特点,指出贵州喀斯特乡村景观优化的意义,提出喀斯特地区乡村景观优化的"景观异质性与多样性、尺度性、因地制宜、特色突出和持续性原则",并将景观优化与农业生产、旅游开发、山地开发和石漠化治理相结合,设计出了城郊旅游农业模式、丘陵山地农业旅游优化模式、水域渔业旅游模式和小流域石漠化治理生态农业模式4种贵州喀斯特山区乡村景观优化模式.     

典型喀斯特石漠化治理区水土流失特征与关键问题

喀斯特地区的水土流失资料很缺乏,传统的研究方法很多不适用,为科学地认识喀斯特石漠化治理区水土流失的特征与变化规律,制定符合喀斯特环境的防治对策,2006-2010年间,结合石漠化治理工程,对鸭池、红枫湖、花江典型示范区进行了长期的水土流失定位监测,结果显示,总体上各研究区在生态及工程治理后土壤侵蚀量明显下降,地貌类型从宏观上控制着各区域的侵蚀特征,高原山地土层厚,大量陡坡开垦,水土流失严重;高原盆地自然条件较好,发展生态畜牧和生态农业,侵蚀量较小;高原峡谷经历早期的剧烈流失后,现阶段几近无土可流,侵蚀量极低.生态修复是石漠化治理的核心,水保林、封禁治理的生态效益好,草地畜牧业和经济林模式能带来良好经济与水土保持效益.不同等级石漠化的坡度与土被组合特征差异显著,对土壤侵蚀量有强烈的控制作用,今后应根据石漠化等级细化喀斯特地区的水土流失分级和制定合适的治理措施.地下流失受研究深度所限,目前尚无法准确判断其在地表—地下水土流失总量中的贡献率,对落水洞等关键部位进行工程防治能大大降低其危害性.     

喀斯特山区石漠化成因的差异性定量研究——以贵州省盘县典型石漠化地区为例

珠东区的轻中度石漠化主要由人为因素引起,强度以上石漠化则由人为因素和恶劣的自然条件共同造成;保基区的轻中度石漠化主要是人为因素引起,强度以上石漠化则由自然因素造成;红果区的自然条件好于其它两个研究区,石漠化尤其是强度石漠化主要是土地利用强度大造成的,坡耕地发生中度甚至极强度石漠化。喀斯特石漠化土地的成因类型与恢复治理模式密切相关,在确定石漠化土地的治理恢复模式和治理重点时,有必要考虑石漠化土地的土地利用成因和成因的地域差异性。     

黔桂喀斯特山区年NDVI变化的影响因素研究

喀斯特山区是中国典型的生态脆弱区,区内的植被极易发生退化,且退化后难以恢复。论文采用逐步多元回归、相关性分析和残差分析等方法,探讨了黔桂喀斯特山区气候变化特征及其NDVI变化的影响因素。结果表明：2002—2015年研究区气候变化呈现暖湿化趋势,但变化并不显著,年降水量和年均温变化分别介于-15.6~25.6 mm/a和-0.08~0.06 ℃/a之间,年均增速分别为7.9 mm/a和0.000 35 ℃/a。过去14 a内,气候变化是影响NDVI变化的关键因素(贡献率约95%),其中降水对植被NDVI的影响大于气温。残差分析表明,近14 a来黔桂喀斯特山区NDVI残差和NDVI残差趋势的均值分别为0.03和0.0007/a,说明人类活动的正效应呈上升趋势。城市化的进程使得大量耕地、林地被建设用地占用,在毕节、安顺、贵阳以及河池、柳州、百色一带,人类活动对植被NDVI变化呈较明显的负效应,但是在六盘水、黔西南自治州、遵义和来宾,由于一系列生态还林工程的实施,人类活动则表现为正向影响。     

粤北岩溶山区土地石漠化治理与农业综合开发模式研究

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地分布的主要区域,经过多年的治理,土地石漠化出现了逐步逆转的态势,但石漠化仍是当地生态环境改善和社会经济发展的主要制约因素。在分析石漠化现状的基础上,依据当地不同的自然、社会和经济发展条件,提出了粤北岩溶山区、高原石漠化防治与农业综合开发模式和粤北岩溶丘陵、洼地石漠化防治与农业综合开发模式。把石漠化治理与农业综合开发密切结合起来,通过发展经济带动石漠化的治理。     

喀斯特石漠化小流域景观的空间因子分析——以贵州清镇王家寨小流域为例

以贵州喀斯特地区的王家寨小流域为研究对象,基于多源信息,依托RS和GIS技术获取2005年该流域石漠化景观格局信息,以此为基础进行石漠化景观分布指数、石漠化综合指数、 -s平面分析模型以及三次曲线拟合等分析,旨在从小流域尺度上探讨石漠化景观在坡度、坡向、高程和与村庄距离等空间因子上的分布规律。结果表明:潜在、轻度石漠化景观受坡度影响最显著;其他类型石漠化景观受坡向影响最明显。石漠化程度先随坡度的增大而加重,27°后呈缓解趋势;各坡向中南、东南坡石漠化最严重;随高程增加石漠化加剧;距村庄越远石漠化越严重。初步推断各空间因子对石漠化程度的影响由强至弱的顺序为:坡度、坡向、高程、与村庄的距离。     

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。     

黔桂喀斯特山区植被变化及其地形效应

为科学认识喀斯特山区植被变化及其地形效应,基于MODIS NDVI数据,采用统计学方法,系统分析2000-2016年喀斯特山区植被变化的时空特征及其与海拔、地形起伏度、坡度、坡向的关系。研究表明,黔桂喀斯特山区植被绿度中部高,西北及东南较低,年均NDVI随海拔和地形起伏度的增加呈单峰曲线变化,峰值位于400~600 m,NDVI随坡度和坡向的变化不明显;2000-2016年大部分地区NDVI呈增长趋势,其中超过20%的地区呈显著增长（P<0.05）,年均增长率约0.0018。西部和东南部绿化趋势最为显著,仅在东北和中东部,NDVI呈下降趋势;NDVI呈增长趋势的比例随海拔的增加而增加,说明该喀斯特山区近年来植被恢复向着良性化方向发展,高海拔植被恢复速率更快,低海拔缓坡处的植被生态建设需要进一步加强。     

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。     

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。     

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。     

贵州省喀斯特山区植被恢复的物种选择现状分析

喀斯特山区生态系统的恢复和重建,已经成为决定西南地区环境、经济和社会能否持续发展的关键问题,其中植被的生态恢复无疑是极为基础和重要的环节之一,物种选择又是重中之重．通过互联网搜索、文献阅读和野外实地考察,针对喀斯特分布极广且石漠化最为严重的贵州省,本研究调查和分析了喀斯特山区植被生态恢复过程中所选择的物种分布现状,对其恢复效果进行了初步评价,希望能对西南喀斯特山区的生态恢复,尤其是对即将全面铺开的石漠化综合治理提供参考和建议．结果表明：在贵州省78个岩溶县（市、区）的328个地点,共调查收集到用于植被恢复的物种87种,其中生态林物种26种（主要是松、杉、柏、香椿、杨树和车桑子等）,经济林物种47种,包括26种药用植物（太子参、天麻等）和其他21种经济林物种（茶、油茶、梨、桃、李、板栗等）,另外有牧草14种（白花三叶草、黑麦草、紫花苜蓿等）．这些物种聚集或零散种植在不同的喀斯特石漠化综合治理大区：A区（黔西高原山地）、B区（黔中丘原山地）、C区（黔东低山丘陵）和D区（无石漠化）．就恢复效果而言,油茶、茶、中药材、花卉栽培及草地畜牧业均显示出了规模化、产业化发展的良好势头,板栗、核桃、花椒、桃、梨等经济林物种也在其生长适宜地取得了良好的生态和经济效益．然而,植被生态恢复中所营造的人工林,均存在树种单一、物种配置简单、经营粗放等问题,林分的整体功能和生态、经济效益较低,亟待进行改造;不同喀斯特石漠化综合治理区域也需要采取不同的物种配置措施．     

基于格网GIS的喀斯特生态安全研究——以贵州花江石漠化综合治理示范区为例

喀斯特生态安全评价及其空间格局研究是科学分析喀斯特生态系统安全状况和对石漠化综合治理效果作出客观评价的基础.通过分析喀斯特生态安全的概念,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,初步形成喀斯特生态安全评价概念框架,建立了喀斯特生态安全评价指标体系和生态安全度标准.在格网GIS技术的支持下,对评价体系中各指标进行5m×5m尺度下的网格化表达,运用基于栅格数据的空间叠加方法实现喀斯特生态安全模型评价,得到格网化花江示范区的生态安全度空间数据.研究发现示范区整体生态状况呈现出逐步好转的趋势,石漠化综合治理取得了一定成效,但整体仍处于警戒状态,此外人类活动对喀斯特生态安全的影响正在进一步加深.