贵州高原喀斯特石漠化遥感调查研究

喀斯特石漠化是在喀斯特脆弱生态环境下，人类不合理的社会经济活动而造成人地矛盾突出，植被破坏、水土流失、土地生产力衰退丧失，地表呈现类似荒漠景观的岩石逐渐裸露的演变过程。贵州喀斯特地区受人类活动影响，特别是由于土地资源利用的不合理，不同区域出现了一系列的环境问题，一些地区存在的石漠化现象表现得尤为突出。清镇市地处贵州黔中地带，是喀斯特发育较完备的地区之一,其中碳酸盐岩面积占全区总面积的67.96%，喀斯特面积占绝大部分。通过应用多波段、多平台的遥感信息，在野外调研基础上与GIS技术支持下，对图件进行解译、编辑处理，制作清镇石漠化动态图，为贵州喀斯特地区生态治理及环境建设等方面提供依据。     

贵州高原喀斯特石漠化遥感调查研究—以贵州省清镇市为例

喀斯特石漠化是在喀斯特脆弱生态环境下，人类不合理的社会经济活动而造成人地矛盾突出，植被破坏、水土流失、土地生产力衰退丧失，地表呈现类似荒漠景观的岩石逐渐裸露的演变过程。贵州喀斯特地区受人类活动的影响，特别是由于土地资源利用的不合理，不同区域出现了一系列的环境问题，一些地区存在的石漠化现象表现得尤为突出。清镇市地处贵州黔中地带，是喀斯特发育较完备的地区之一，其中碳酸盐岩面积占全区总面积的67．96％，喀斯特面积占绝大部分。通过应用多波段、多平台的遥感信息，在野外调研基础上与GIS技术支持下，对图件进行解译、编辑处理，制作镇石漠化动态，为贵州喀斯特地区生态治理及环境建设等方面提供依据。     

基于CBERS的喀斯特山区土地利用专题信息提取方法研究——以贵州省都匀市为例

以“ 3S”技术为技术背景,以遥感数字图像处理技术为主要技术支持,以中巴地球资源卫星CBERS和美国La ndsat- 7 TM 影像为遥感数据源,探索CBERS数据在喀斯特山区的土地利用遥感解译中最理想的图像处理方法及分类方法,对比研究CBERS和TM 在喀斯特地区土地利用分类实验中的各自优势。通过多次遥感图像处理技术实验与分析,摸索出了利用数学建模解决CBERS在喀斯特山区水体与阴影的混分问题以及建设用地与旱地、水田的混分问题的新方法,并以基于最佳指数波段选择法推算出了431波段为喀斯特地区土地利用分类的最佳波段组合。实验证明,中巴资源卫星影像较好地实现喀斯特地区大比例尺土地利用分类,完全可以替代国外遥感影像TM而运用于喀斯特山区土地利用调查中。      

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。      

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。     

喀斯特生态环境风险评价——以贵州省为例

区域生态环境风险评价具有尺度大、风险源与风险受体多、空间异质性强等特点,开展区域生态环境风险研究是识别生态环境风险水平、制定防范应对策略的重要理论支撑。文章以贵州省为例,参考相对风险模型为风险评价原则,基于自然灾害成因,综合考虑区域自然及经济状况,建立贵州省喀斯特生态环境风险评价框架与指标体系,运用层次分析法及系统聚类分析法,对各评价单元的危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力进行分析,并划分了区域风险程度等级。结果表明:贵州省喀斯特生态环境风险分布与生态环境本底和社会经济发展水平相关性明显,高风险区主要分布在生态环境脆弱的高原山地、高原峡谷地区以及综合发展水平较高的贵阳中心城区,低风险区主要分布在喀斯特分布面积少、生态本底好、自然灾害较少的黔东南及黔西北地区。      

贵州喀斯特铝土矿具芽胞苔藓种类特征——以贵州省清镇市林歹铝土矿区为例

对贵州省清镇市站街镇林歹铝土矿第二矿区的油菜种植区、矿土上部树林区、废石堆积区、矿土堆积恢复区4类环境进行苔藓植物采集,并对具芽胞苔藓种类进行统计分析,结果表明:（1）经鉴定发现苔藓植物10科22属37种,优势种（频度大于10%）为日本大丛藓Molendoa japonica Broth.（18.72%）和银叶真藓Bryum argenteum Hedw.（11.06%）;（2）发现8种具芽胞苔藓,占总种数的21.62%,隶属于丛藓科Pottiaceae和真藓科Bryaceae,其中日本大丛藓和芽胞银藓Anomobryum gemmigerum Broth.为常见具芽胞苔藓;（3）油菜种植区中具芽胞苔藓种类最多（6种）,但出现频度不高,非该类环境中的优势种,日本大丛藓在4类环境中均有发现;(4)在4类环境中,相对恶劣条件下具芽胞苔藓出现的几率更大;（5）瘤根真藓Bryum bornholmenseWinkelm.& Ruthe.和毛状真藓Bryum apiculatum Schwagr.的芽胞长于假根上,其余种类芽胞均见于叶腋处,呈扫帚状,芽胞形态上呈现多样性,有球形、棒形、棒槌形、芽形、纺锤状和火炬状。      

喀斯特石漠化概念演绎及其科学内涵的探讨

通过喀斯特石漠化概念、演绎过程的介绍,深入探讨了喀斯特石漠化的科学内涵.喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理的社会经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,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.     

基于GIS和RS的喀斯特流域枯水资源影响因素识别――以贵州省为例

喀斯特流域是由独特的地貌、水系结构及水文动态过程组成的地域综合体。因此,影响喀斯特流域枯水资源的因素复杂多样,除气候等条件外,流域的植被类型、土地利用类型、岩组类型、地貌类型等也是影响喀斯特流域枯水资源的重要因素。本文选取了19个典型喀斯特流域为研究对象,以1991至1995年水文数据和遥感数据为基础,通过实地调查,制定基于GIS和RS为基础的喀斯特流域枯水资源影响因素信息提取方法,提取各个喀斯特流域单元中枯水水资源影响因素,通过关联度分析,得出不同的自然因素对枯水资源的贡献率,即岩组类型因素> 土地利用类型因素> 地貌类型因素> 植被类型因素。在各自然因素中,白云岩、半喀斯特低中山、草地与枯水资源的关系最为密切。      

喀斯特峡谷农业可持续发展模式研究——以贵州省花江峡谷为例

由于人口过快增长,喀斯特峡谷生态环境在粗放的传统农业增长方式影响下表现出强烈的脆弱性,导致严重的水土流失和生态环境退化,农民生活极端贫困.本文通过对喀斯特峡谷区农业可持续发展目标的分析,提出建设喀斯特峡谷可持续的混农林业高效生产模式,及其推广实施的主要对策.     

贵州省地矿局圆满完成国家863项目——中国西南地区石漠化遥感调查监测关键技术研究及预警预报

喀斯特石漠化成为继西北地区沙漠化和黄土地区水土流失之后的我国第三大生态问题,近年来引起众多专家学者的高度重视,并成为研究热点。它已经成为西南喀斯特地区一个严重恶化的生态环境问题,涉及滇、黔、桂、湘、川、渝、鄂、粤等八省、市、自治区,约339个县(市),面积约74万km~2,人口约     

喀斯特地区的水资源承载力评价研究——以贵州省为例

喀斯特地区水文运动规律特殊,生态环境脆弱,其水资源承载力也不同于非喀斯特地区。本文从喀斯特地区的水资源承载力入手,选取了供水模数、需水模数、水资源开发利用程度、人均供水量、工业用水重复利用率、耕地灌溉率、生态环境用水率等评价指标,并用多目标灰色关联投影法对贵州省各地区的水资源承载力状态进行了合理排序。最后对人口、GDP、水资源量和喀斯特面积与评价结果进行了灰色关联度分析,得出以上四因素与喀斯特地区的水资源承载力具有一定的关系,其关联程度大小顺序为: 水资源量> 人口> GDP> 喀斯特分布面积;喀斯特分布面积对其水资源承载力具有一定程度的影响,喀斯特地区经济发展的落后导致其经济发展与水资源承载力关系不明显; 随着经济技术水平的提高,喀斯特分布面积对水资源承载力的影响将逐渐减小。      

滇东南喀斯特区域石漠化时空格局演变研究——以广南县为例

石漠化给区域发展带来了一系列生态环境和社会经济问题,国家自实施生态治理工程以来,区域石漠化得到一定改善。为探讨生态治理工程实施后石漠化格局变化,研究以滇东南典型喀斯特区域广南县为例,以2000年、2010年和2018年3期遥感影像为数据源,通过人机交互式解译获得石漠化空间分布数据,运用时间变化度、转移矩阵和叠加分析等方法,分析广南县石漠化时空格局演变特征。结果表明：（1）时间变化上,广南县石漠化类型仍以重度石漠化为主,但是石漠化面积总体在不断减少。灌木林地和未利用地石漠化面积最大,其中灌木林地以潜在石漠化为主,未利用地以重度石漠化为主,是石漠化重点治理的用地类型。2000-2010年石漠化转移方向是向无石漠化和相邻等级石漠化转移,2010-2018年主要向低等级石漠化转移;（2）空间分布上,广南县喀斯特区域石漠化南多北少,呈现南重北轻的分布格局,沿篆角乡—黑支果乡—南屏镇南部—八宝镇西南部一线、珠琳镇和五珠乡相邻区域、珠街镇和曙光乡的相邻区域是石漠化集中分布区;（3）19年间,广南县喀斯特南部区域的石漠化大面积改善,而中部及北部区域的石漠化不断恶化。整体而言,退耕还林等生态治理工程的实施,能有效改善喀斯特区域的石漠化状况,使广南县石漠化总面积减少了288.98km2。     

喀斯特流域枯水径流频率分析——以贵州省河流为例

以贵州省各水文站控制断面为例,选择了18 个流域进行枯水频率分析。在综述国内外枯水频率研究的基础上,选择了对数正态分布、P-Ⅲ型分布、对数P-Ⅲ型分布及耿贝尔曲线四种理论分布的线型,来分析在喀斯特流域进行枯水径流频率计算时所适用的理论频率曲线,以及不同的地貌类型对所选择的曲线线型是否产生影响。研究表明,地貌类型对枯水频率曲线的线型影响不大,采用对数正态分布计算,其所造成的误差最小,其它三种方法误差则较大。      

喀斯特洞穴空间分布与河网密度关系研究——以贵州省为例

通过叠加分析探究贵州省喀斯特洞穴位置与河网密度的空间关系,从岩性、构造、气候、地形方面解释两者关系的成因。针对洞穴点位河网密度的统计显示：洞穴点集中分布在河网密度中及偏小的区域,正态QQ图显示洞穴点河网密度大体呈正态分布。分析岩性、构造、气候和坡度等影响因素的结果显示：洞穴主要发育在碳酸盐岩区域,并在纯碳酸盐岩、碳酸盐岩夹非碳酸盐岩、非碳酸盐岩分区上表现出负相关性;断层、褶皱中心缓冲区域洞穴最多,并随距离增大洞穴数量减少;温润气候条件为洞穴及河网发育提供了充足水源,溶蚀强度加大,表现在洞穴密度随降雨量和气温的增长而增加;地形条件限制了水力路径和洞穴发育。多因素促使贵州省发育了成熟的地表、地下两套水循环系统,地表水促进溶洞发育,洞穴反过来限制地表径流发育,两者相互影响,使得洞穴与河网密度呈现集中分布的趋势。     

喀斯特地区地下水资源承载力综合评价研究——以贵州省为例

喀斯特流域具有特殊的地表--地下双重介质结构,使其地下水资源承载力与非喀斯特地区有巨大差异.本文以贵州省为例,选取了地下水资源耕地灌溉率、地下水资源开发程度率、生态环境用水率等7项综合评价指标,利用可变模糊集理论,建立喀斯特地区地下水资源承载力综合评价模型,经评价得出:贵州喀斯特地区地下水资源承载力状态基本处在1～2级,表明贵州省对地下水资源开发利用已有相当的规模,但仍具有一定的开发利用潜力.最后对人口、GDP、地下水资源量和喀斯特面积与综合评价结果进行灰色关联度分析,得出以上4因素与喀斯特地区地下水资源承载力具有一定的关系,其关联程度大小顺序为:GDP>地下水资源量>人口>喀斯特分布面积;喀斯特分布面积对其地下水资源承载力具有一定程度的影响,但随着喀斯特地区经济的发展、科学技术的进步以及人们用水方式的改进,喀斯特对地下水资源承载力的影响将逐渐减小.     

喀斯特流域径流量时序演变特征分析——以贵州省为例

以贵阳水文站近45年年径流量序列为例,利用Mo r let 小波变换对喀斯特流域径流量时序演变特性进行了分析预测。结果表明: ( 1)贵阳水文站年径流主要存在4a和25a 两个时间尺度的周期变化,在这两种时间尺度下,径流演变呈现出较明显的丰、枯交替振荡。( 2) 2000年以后的10a左右,年径流量有由丰转为枯、逐步下降的趋势。( 3)年平均径流量的丰、枯周期变化主要受年平均降水量的影响;人类活动对喀斯特流域年径流量有增加和减小两方面的影响,总体上会使径流量略有增加。      

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。     

喀斯特与非喀斯特区土壤含水量与植物叶片δ13C关系的对比研究—— 以贵州清镇市王家寨小流域为例

通过测定贵州省清镇市王家寨小流域内不同背景区(喀斯特与非喀斯特)土壤的含水量以及16种植物叶片的δ13 C值,比较了不同背景区从退化生态到非退化生态过程中各样地之间,以及石漠化和土山样地不同坡位之间土壤含水量与植物叶片δ13 C值的相关关系。研究结果表明,不管是喀斯特背景区还是非喀斯特背景区从退化到非退化的过程中,随着土壤含水量的逐渐增大,植物叶片的δ13 C值与土壤含水量呈现显著的负相关关系,即土壤含水量越大,植物的水分利用效率就越低;而从不同坡位土壤含水量与植物叶片δ13 C值的相关关系分析表明,石漠化样地植物叶片δ13 C值并不随坡位土壤含水量的不同呈现出规律性的变化,而坡位自上而下土山样地植物叶片的δ13 C值则表现出随土壤含水量的增大而逐渐趋负。这些研究结果均反映了植物叶片的δ13 C值对不同生境土壤水分条件的适应机制,其中石漠化样地上的植物对土壤含水量变化的响应最迅速和最敏感。      

基于ASTER的喀斯特流域地表水系自动提取研究——以贵州省为例

根据喀斯特流域孤峰和峰林在ASTER影像上表现为色调深浅不一的“桔皮状”和“花生壳状”图形,河流和湖泊色调较深,湿地和干谷色调相对较浅等影像特征,对贵州省内32个典型的喀斯特流域进行数字高程和地表水系提取。结果表明,利用ASTER影像提取喀斯特地表水系简便快捷、准确率高。与从1: 25万水文地质图提取的水系进行对比, ASTER所提取的水系其流域面积最大的相对误差为4. 5892% ,主河道长度最大的相对误差为3. 5693% ,河网密度最大的相对误差也只有7. 2564% ; 从地图提取的水系最多只能达到二级支流,提取的河流相对较短,而从DEM 提取的水系可达三级,有些甚至达四级、五级以上,且提取的河流更长,提取的水系更完整。