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。     

石漠化土地固碳潜力分析——以贵州为例

以中国南方石漠化最为严重的贵州省为主要研究对象,选取其中五个有典型代表性的石漠化综合治理小流域为研究区,以70个典型样地实地监测数据为基础,测算了目前贵州石漠化土地的碳储量并分别预测了短期(20年)和长期(50年)内的固碳潜力。数据表明:2006年全省石漠化土地总碳储量达12627～20418万t碳,其中潜在和轻度石漠化的碳储量最高,占总碳储量的80%以上,是石漠化生态系统中主要的碳库;通过石漠化综合治理,预计20年后会有22655万t二氧化碳得到固定,而50年后固碳量将翻一番,达到42708万t;贵州全省石漠化土地年均固碳量达8.55～11.34×106t,可消除全区42%的工业二氧化碳排放量,有助于贵州工业二氧化碳“零排放”目标的实现。尽管石漠化生态系统有巨大的固碳潜力,但在石漠化综合治理规划中对碳汇功能缺乏充分的重视,有必要在“十二五”石漠化综合治理规划中在更高的水平上重新考量石漠化的碳汇功能。      

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。      

继续推进岩溶地区石漠化综合治理二期工程的现实意义

文章针对我国岩溶地区石漠化综合治理一期工程于2015年到期,当前需要为科学制定下阶段石漠化防治政策提供技术支撑的形势,介绍了一期工程概况,评价了防治成效,并从岩溶生态系统的脆弱性、人地矛盾、区域性贫困、工程的复杂性、治理任务与防治形势以及自然灾害频发等角度出发,阐述了石漠化治理工程面临的困难与胁迫因素,指出石漠化防治任务重,形势严峻,实施石漠化综合治理工程不可一蹴而就,要充分认识到治理过程的长期性与艰巨性;同时从生态区位重要性、民族团结、生存空间与生态安全、树立国际良好形象、生态文明建设与治理成果巩固等国家政策和时代要求进行分析,论述了继续推进石漠化综合治理二期工程的现实意义与必要性;表明我国继续推进石漠化综合治理工程是现实有需求、领导有指示、国家有政策、群众有愿望,继续实施意义重大,十分必要与迫切。      

喀斯特石漠化综合治理区表层土壤有机碳时空动态特征与趋势探讨

以中国南方喀斯特地区具有代表性的贵州为例,选取三个典型石漠化综合治理示范区,以2006年4月野外监测和2009年4月重复采样的数据为基础,分析喀斯特脆弱生态区实施石漠化综合治理工程的土壤有机碳时空动态特征和发展趋势。结果表明:经过3年的石漠化综合治理,不同等级石漠化样地表层土壤有机碳密度增幅不一,其中轻、中度石漠化样地提升幅度最大,无、潜在石漠化样地次之,强度石漠化样地最小;不同工程措施下表层土壤有机碳密度特征表现为:封山育林育草>退耕还林还草>坡改梯;增幅表现为:退耕还林还草>封山育林育草>坡改梯。石漠化治理过程中,随着轻度以上石漠化土地面积的减少,表土碳储量进一步增大,而且表层土壤有机碳多分布于潜在和无石漠化区。随着石漠化综合治理进程的推进,表土有机碳密度可能呈S型曲线增长,但由于潜在、无石漠化区多为基本农田,土壤有机碳密度将在较长时间内保持相对平稳的状态。而轻、中度石漠化样地在治理初期其表土有机碳密度增幅将最快。因此,采取有效的土地利用方式与加强可持续管理对提高表层土壤的固碳潜力具有非常重要的意义。      

基于RS和GIS的乌江流域生态安全度变化评价

乌江流岩溶地貌发育,水土流失、石漠化问题均较突出,生态环境极其脆弱,为了了解乌江流域生态安全状况及存在问题,文章基于RS和GIS技术,在分析流域土地利用/覆盖变化和景观格局时空变化特征基础上,从自然环境、社会经济、景观生态3方面构建生态安全度评价指标体系,将熵权法与属性识别模型相耦合,对流域41个地区进行生态安全度评价。结果显示:2000年贵州省乌江流域生态安全度属于差、较差、中等、较好的面积分别为745.8 km2、15 212.2km2、40 670.7km2、9 361.4km2,所占比重分别为1.13%、23.05%、61.63%、14.19%;2010年属于差、较差、中等、较好所占面积分别为4 330.5km2、12 254.1km2、42 804.0km2、6 591.4km2,所占比重分别为6.58%、18.57%、64.86%、9.99%;2000年和2010年乌江流域均缺少生态安全等级为好的地区,而2010年较2000年生态安全等级较差的地区面积增加,较好的面积却减少,表明流域生态环境整体呈恶化趋势;流域上游、中游地区较下游地区的生态安全状况偏差,生态本底脆弱、人地矛盾突出、水土流失、石漠化等是影响上游地区生态安全度的主要原因,中游地区受矿产资源开采及大城市人口聚集的影响,下游地区受水电资源过度开发影响。      

国家重点研发计划项目“喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范”获批

正近日,由中国地质科学院岩溶地质研究所牵头申报的国家重点研发计划项目"喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范"获批,并进入合同修改和签订阶段。断陷盆地区是石漠化综合治理重要类型区之一,其集中分布在我国的滇东和攀西一带,位于珠江、长江中上游,隶属国家"两屏三带"生态安全屏障的黄土高原—川滇生态屏障,是我国重要的生态保护功能区。目前,断陷盆地石漠化面积约1.51万km2,占喀斯特面积的32%。     

四川省岩溶石山地区石漠化分布特征及综合治理建议

四川地处青藏高原与长江中下游平原之间的过渡带,区内地貌类型齐全、地质构造条件复杂,岩溶石漠化分布类型复杂多样。通过岩溶石山地区石漠化发育程度及分布情况调查分析,阐述了岩溶石山地区石漠化形成特点及分布特征。石漠化分布全省15个市、州的77个县(区、县),在全省总土地面积中所占比例约为0.9%,但在分布区县的面积比例却较大。四川省具有不同于云贵高原岩溶地区石漠化形成的机制特点,可划分为七个综合治理分区区进行治理。     

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。      

云南红河州石漠化演变过程及其综合治理成效

为了阐明云南红河州石漠化演变特点和综合治理成效,本文以2005年、2011年和2016年TM影像为基本数据源,以县市为单元,通过调查收集、实地验证、定位监测等手段,获得了云南省红河州3个时期石漠化演变及治理成效数据。结果发现:（1）12年间,红河州石漠化土地面积从2005年的3 267.49 km2减少到2016年的2 345.08 km2,生态环境持续好转,石漠化程度总体减轻;（2）红河州石漠化土地主要分布于中西北部的县市,各县市12年间不同监测时段石漠化演变存在差异性,极强度和强度石漠化土地面积急剧减少,中度和轻度石漠化有所增加;（3）2005—2011年石漠化减轻速率明显大于2011—2016年,石漠化土地面积减少比较明显;（4）研究区的石漠化综合治理成效明显,且12年间各县市石漠化演变方向和速率具有复杂性和多变性,治理效果短期之内并不一定明显,而是需要相对漫长的时间方能显现出来,若措施不当,极易重新发生并加剧演变。      

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。      

喀斯特石漠化景观及其土地的生态效应——以贞丰县为例

利用喀斯特石漠化生态脆弱区贵州贞丰县2004年的ASTER遥感影像,解译了全县的喀斯特石漠化现状,并从景观生态学的角度指出轻、中、强、极度石漠化存在不同的空间分布格局.与此同时,作者还把石漠化的景观格局和其土地生态价值的分布频率结合起来,并从生态系统服务功能的角度定量计算了相应喀斯特石漠化土地的相对生态价值,评价了研究区石漠化土地的生态效应.结果表明,贞丰县270个村的生态价值整体偏低,全县极大值为1.016,极小值为0.286;不同区域之间的总体生态价值差异较大,生态价值相对较好的地区主要集中在非喀斯特地带,而在中度、强度、极强度石漠化地区生态价值很低.     

滇池流域石漠化特征分析

位于云南省会昆明盆地内的滇池流域是滇中岩溶和石漠化较为发育的地区,石漠化总面积225.56 km2,占流域总面积的7.71%,占岩溶总面积32.69%。石漠化主要分布在望海山、大板桥—呈贡、黑林铺、海口、梁王山、上蒜片区,其中又以北东部的大板桥片区石漠化最为严重。石漠化已造成流域内水土流失加剧、可耕地面积减少、土壤涵养水源能力降低及生态环境恶化等危害。通过地面调查和ETM遥感解译,查清了流域内石漠化的发育分布与碳酸盐岩的岩性及其组合、岩溶作用、地形地貌、气象等自然因素、人为因素和工业污染关系密切。针对石漠化的形成原因,提出了生态修复、农田基本建设、水资源开发利用、农村能源建设、小集镇建设、土地合理利用等治理措施。     

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。      

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。      

贵州巨木地下河流域石漠化地学治理实验及其意义

贵州巨木地下河岩溶流域石漠化治理工程是一项从地学的角度探索石漠化治理的实验,实验以改善石漠化区岩溶地质环境为目标,以地下河的开发利用、农作物生长过程中矿物元素补偿等为手段,解决了实验区人畜饮水安全和农田灌溉缺水问题,提高了农作物产量和农产品品质,使地区经济得到了明显发展,有效地控制了不合理的人为工程活动的发生。遥感监测成果对比表明,经过治理实验区内的石漠化面积明显减少、石漠化程度显著降低。由此认为改善地质环境是石漠化治理的有效途径之一,值得提倡与推广。然而,由于西南岩溶石山区岩溶系统复杂、小型多样,不同的岩溶系统差别较大。因此,只有在查清岩溶流域系统具体的地质条件的基础上,合理制定综合治理方案,进行石漠化地学治理才能更有效。