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。     

基于Landsat-X GEVI的贵州纳雍地区2003-2015年岩溶石漠化分布变化遥感调查

岩溶石漠化是困扰中国西南岩溶地区发展的一种脆弱的生态环境,为了解贵州纳雍地区岩溶石漠化的改善情况,基于Landsat数据利用改进增强型植被指数模型（GEVI）方法提取了2003年和2015年的岩溶石漠化信息,分别为540.06 km2和390.99 km2,并将两期岩溶石漠化信息进行叠加分析和对比研究,发现该地区岩溶石漠化面积减少了149.07 km2,改善率（减少率）达12.88%,尤其是原成片分布的石漠化区域（如朝阳谷、滥坝和猫场等地）多呈碎斑状缩小,且发现研究区岩溶石漠化位置有自南西向北东迁移的现象,迁移面积为289.47 km2,以中度岩溶石漠化为主,说明治理与破坏同步,防治形势仍很严峻,但岩溶石漠化总面积减少,生态状况呈良性发展态势,反映出近年来综合治理成效显著。      

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。      

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。      

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。      

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.     

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。      

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--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。     

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.     

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。     

Assessing soil erosion risk in karst area using fuzzy modeling and method of the analytical hierarchy process

Soil erosion is a geo-ecological problem in Southwest China, which can result in karst rocky desertification when it is very serious. The grade delineation of soil erosion risk can be used as a guide for controlling regional and hierarchical soil erosion, and provide scientific references for restraining rocky desertification. Chaotian Town, an area of Karst Mountains and hills in Guilin, northeast part of Guangxi Zhuang Autonomous Region, China, was chosen as the study area. Settlement buffer, roadway buffer, lithology, slope, elevation, and aspect were selected as the main indicators of soil erosion in the karst area. After the indicators were scored by fuzzy modeling, the potential risk of soil erosion was quantified using indicator-weight union method. Five grades of soil erosion risk were delineated based on Geographic Information System. The grades of minimal, low, medium, high, and extreme soil erosion risk accounted for 1.62, 19.46, 52.35, 24.86, and 1.71 %, respectively. As a whole, the soil erosion risk was moderate, because the proportion data of different grades of soil erosion risk were a normal distribution, and about 52.35 % of the study area was in the medium grade. Soil erosion risk was higher in the southeast of the study area and lower in the northwest. Obvious variances have been found in the grade distribution of soil erosion risk, corresponding to different indicators.     

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。      

基于果园牧草间作的石漠化综合治理效益评价

开展石漠化综合治理效益评价,对于石漠化综合治理模式的优化和改进至关重要。文章以贵州兴义市南盘江镇田房村为研究对象,分析热带果树+覆盖作物措施的石漠化综合治理效益。通过调查兴义市南盘江镇田房村治理前（2014年）和治理后（2017年和2020年）的农业产业结构、产业资源发展、经济效益和生态效益,利用冗余分析(RDA)和结构方程建模(SEM)评价了田房村石漠化治理的综合效益。结果表明:通过将耕地转变为园地（芒果和澳洲坚果间作牧草或绿肥）,综合治理6年后,该示范区农业产业结构、产业资源发展、经济效益和生态效益均呈现向好趋势;除了农/林草面积比和农产品商品产值两个观测变量,农业产业结构和产业资源发展与经济效益和生态效益之间观测指标均呈显著相关;果园用地比重、务工劳动力比重、务工贡献率、农产商品化产值、农/林草面积比5个变量是引起经济效益和生态效益变化的重要驱动因子;石漠化治理能耦合生态环境与产业资源的协调发展,同时实现生态恢复和经济增收。热带果树+覆盖作物相结合综合治理石漠化是该村生态恢复和经济增收的有效措施。研究结果为喀斯特石漠化综合治理提供了依据。      

贵州高原石漠化敏感性与宏观地貌的空间关联分析

以中国南方典型喀斯特高原-贵州高原为研究区,通过构建石漠化敏感性评价指标体系及评价模型,利用GIS空间分析方法,对贵州高原石漠化敏感度的空间分布特征及其与宏观地貌类型的空间关联格局进行探讨。结果表明:（1）贵州高原石漠化敏感性以中高度敏感为主,占国土总面积的45.54%,生态环境脆弱,发生石漠化的概率较高;（2）不同等级敏感性之间均具有显著的正相关关系,不敏感等级与轻度敏感等级相关性在0.05水平上显著相关,轻度与中度、高度和极敏感等级之间相关系数均在0.9以上;（3）不敏感区域主要分布在低海拔平原、丘陵和台地区,轻度和中度敏感区域主要分布在高海拔丘陵、平原和台地,高度以上敏感区域主要分布在高、中、低山和河谷地区;（4）地形起伏度和海拔对于石漠化的敏感性在地貌类型上的空间分布起着重要的作用。      

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.     

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。     

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。     

Spatial pattern of Karst rock desertification in the Middle of Guizhou Province,Southwestern China

Karst rocky desertification is a typical type of land degradation in the Southwestern China. It has great ecological and economical implications for the local people. Landsat images from the middle of Guizhou Province collected in 1974, 1993 and 2001 were used for change detection of the pattern of Karst rocky desertification. The results show the following findings: (1) Desertification area expanded drastically in 27 years, at an increasing rate about 116.2 km²/year. (2) High areas (900–1,500 m) are the most affected. (3) Areas with the slope <5° or >25° are also easily tend to be Karst rocky deserted. (4) The process of Karst rocky desertification is nearly irreversible. Few areas of Karst rocky desertification could be meliorated to non-desertification land. (5) Most of the degraded lands are located in the south and the central of the study region, and the meliorated land areas are sparsely located in the east and the west part of the region. All these findings would provide bases for the decision-making of the local government to improve the Karst rocky desertification     

喀斯特地区石漠化与土壤类型的空间相关分析——以贵州省为例

以贵州省2010年石漠化程度分布与土壤类型分布图为基础,运用地图代数原理,通过计算二者的转移矩阵,从而得出不同石漠化程度下土壤类型的空间分布情况,并探讨研究区石漠化背景下,土壤类型与石漠化的空间分布规律,分析石漠化的发生、分布与土壤类型的相关关系。其结果表明:喀斯特地区石质土的石漠化发生率最高达到46.41%,其次为黄棕壤的43.32%,综合排序为石质土>黄棕壤>山地草甸土>棕壤>红壤>粗骨土>石灰土>黄壤>紫色土>水稻土>潮土;分等级讨论时以中度石漠化为主导,且石质土的中度石漠化发生率最高,达到了21.68%。石漠化程度的空间分布在不同土壤类型中存在着明显差异,并且二者之间有一定联系,土壤本身的性质差异是重要的因素之一。