黔中高原面石漠化演变典型案例研究——以普定后寨河地区为例

定量分析石漠化的演变过程,有助于客观认识石漠化、了解喀斯特石漠化的成因和开展石漠化的综合治理。选取位于黔中高原普定县境内的后寨河地区,基于1963年、1978年、2005年和2010年的高精度影像,研究了石漠化的演变过程和影响因素。结果发现,研究区1963年、1978年、2005年和2010年石漠化综合指数分别为1.5042、1.3311、1.2176和1.2376,说明研究区的退化石漠化总体上在恢复。1963-2010年,一直保持不变的石漠化占2010年石漠化的43.76%,15°~25°、>25°坡度范围内的强度石漠化比例基本保持不变,距聚落>900 m范围,强度石漠化的比例从1963年28.6%下降到2010年的10.6%。研究区石漠化广泛分布的中部10个村级单位不同土地利用类型的石漠化发生情况表明,各村陡坡耕地普遍发生严重的石漠化,较多坡耕地的存在仍是土地石漠化的驱动因素。     

基于GIS与地理探测器的岩溶槽谷石漠化空间分布及驱动因素分析

岩溶区土地石漠化已成为中国西部继沙漠化和水土流失后的第三大生态问题,近年来岩溶槽谷区石漠化表现出增加趋势。通过获取槽谷区石漠化、岩性、坡度、海拔、降雨量、土地利用、人口密度和第一产业生产总值等数据,利用GIS空间分析功能和地理探测器模型,探讨了岩溶槽谷区石漠化空间分布特征及驱动因子。主要结论为：① 岩溶槽谷区总石漠化面积为21323.7 km ²,占研究区土地面积的8.3%,其中轻度、中度和重度石漠化面积分别是11894.8 km ²、8615.8 km ²和813.1 km ²,分别占石漠化面积的55.8%、40.4%和3.8%;② 从石漠化的空间分布来看,槽谷区石漠化主要发生在连续性灰岩中,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的22.1%、22.4%和1.9%;槽谷区石漠化主要发生在15°~25°的坡度范围,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的27.1%、18.2%和2.3%;从海拔来看,主要分布于400~800 m范围内,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的24.9%、18.4%和0.2%;从土地利用类型来看,主要发生于山地旱地中;从人口密度来看,集中分布于100~200人/km ²中;从第一产业生产总值来看,集中分布于25亿~50亿元中;③ 地理探测器的因子探测器揭示了岩性（q = 0.58）、土地利用（q = 0.48）和坡度（q = 0.42）3个因子是槽谷区石漠化形成的主要驱动因子,交互式探测器进一步揭示了岩性与土地利用类型（q = 0.85）、坡度与土地利用类型的组合（q = 0.75）共同驱动槽谷区石漠化的形成。     

中国西南喀斯特石漠化研究进展与展望

石漠化是与北方荒漠化和黄土高原水土流失并列的中国三大土地退化问题之一。根据石漠化领域内的相关研究,系统总结了石漠化空间格局及动态过程研究、石漠化发展演化的机理研究等方面的进展与不足,提出构建基于中高分辨率遥感数据的石漠化时序轨迹新方法,并在此基础上进行长时间序列的石漠化过程分析,从时间和空间上定量、定位追踪石漠化的发展演化过程,不仅可以查明石漠化的发生地点及程度,还可以分析其发生和演化机理。将石漠化格局、过程与成因定量分析相结合,可以从更长的时间段内,更加精确地研究石漠化的时空变化规律,全面系统地揭示石漠化演化机制。     

2010—2015年贵州省关岭县石漠化时空演变及人类活动影响因素

石漠化是中国西南喀斯特地区面临的重要环境问题之一,其演化过程和驱动机制分析一直是相关研究领域的难点和热点,尤其是人类活动的影响分析方面仍有待于进一步研究。论文选择贵州石漠化极其严重的关岭县为研究区,利用2010年SPOT5/ALOS数据、2015年的高分一号/资源三号数据等,结合地面调查、采用目视解译的方法获得了2010—2015年石漠化分布、演化过程及驱动因素等信息;在系统分析石漠化的空间分布及演化过程的基础上,着重分析土地利用类型、社会经济水平及石漠化治理工程等人类活动因素对贵州石漠化演化的影响。研究结果表明：① 关岭县石漠化土地占有很大比重(2015年占总土地面积的45%以上)且以中度石漠化为主;② 石漠化总体上得到明显改善,石漠化土地面积逐年减少,尤其是重度石漠化和极重度石漠化土地明显减少,但仍有部分石漠化土地的状况在恶化。③ 人类活动对石漠程度和演化过程具有重要的影响,首先,土地利用类型尤其是灌木林、旱地和有林地对石漠化演化起着重要的作用;其次,人口密度较大和GDP较高的地区,石漠化程度也较高且石漠化恢复治理的效果越不明显;另外,关岭县的各类石漠化治理工程取得了显著的成果,约1/3的处于稳定和得到改善的石漠化土地是通过治理工程来实现的。本文查明了土地利用类型、人口及石漠化治理工程与石漠化演化的关系,研究结果可为石漠化治理与生态恢复工作提供科学的依据。     

中国南方岩溶区土地石漠化的成因与过程

中国南方岩溶区是石漠化广为发展的脆弱生态区域。南方岩溶区土地石漠化的起因既有自然因素,也有人为因素。在地质历史时期其自身环境孕育和存在着自然石漠化过程,在历史时期—现代自然石漠化过程又叠加了人为石漠化过程,人为活动加速、加剧了石漠化的发展。清朝初、中期是人为活动影响石漠化的重要转折时期,此后人为因素作用比重逐渐超过自然因素的作用比重。岩溶区土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、基岩溶蚀侵蚀过程、土地生物生产力退化过程合成的地表生态过程,其实质是形成石质荒漠的土地退化过程。     

峰丛洼地石漠化景观演化与土地利用模式

峰丛洼地石漠化景观格局是土壤分布空间格局的制约下,岩溶生态系统对植被强烈依附性条下,由不同类型人类活动决定的。农耕、放牧和砍伐是最主要的破坏峰丛植被的人类活动;缓坡耕地形成轻度石漠化景观;陡坡地形成中度石漠化景观,因坡面土壤流失,演化为更高等级石漠化景观;峰丛陡坡放牧和砍伐都可能直接形成峰丛上部大面积中-强度石漠化景观,出现峰丛坡面石漠化景观分异,产生不同的土地利用模式。     

中国南方湿润区“荒漠化”问题讨论

荒漠化是当今世界所面临的严重的环境与社会经济问题,推进荒漠化研究工作对于保护生态环境,促进区域可持续发展具有重要意义。本文在对荒漠化内涵进行系统回顾的基础上,认为除了人为干扰叠加气候性干旱作用导致的荒漠化之外,南方湿润区因水土流失叠加物理性干旱作用导致的极端土地退化也是一种荒漠化,并从物质基础、气候条件、影响因子、形成营力、核心作用和地表过程方面进行比较,最后以南方红层区特殊的"红层荒漠化"为案例,利用实地调查和TM影像的植被覆盖度指标VFC对1992-2013年红层土地退化进行分析。结果显示,在人为反复干扰和其他自然因素作用下地表植被持续退化、群落干旱趋势明显,表土层流失,岩石风化加剧,以致形成类似"荒漠"景观的现象。红层区的退化过程可类比于喀斯特石漠化、红壤山地丘陵退化,但这类极端土地退化现象可否视为"荒漠化",有待于进一步的深入研究。     

沙棘(Hippophae rhamnoides)对经客土改良石漠化土壤的适应性

石漠化地区基岩裸露、砾石堆积,水土流失严重,土壤与植被覆盖率低,因此引发一系列的生态恶化问题,而客土恢复植被是一项快速有效的治理途径.本试验在贵州毕节地区实施,以当地黄壤客土(T1,黄壤与砾石比为1∶1;T2,黄壤与砾石比为2∶1;T3,黄壤与砾石比为3∶1;T4,黄壤与砾石比为1∶0)改良石漠化,从耐瘠薄的灌木——沙...     

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.     

喀斯特生态脆弱区休耕地的空间配置研究——以贵州省晴隆县为例

实行耕地轮作休耕不仅是促进耕地休养生息、加快生态文明建设的重要任务,也是提高农业供给体系质量、实现农业与社会经济可持续发展的重要途径。本文从喀斯特生态脆弱区的人地关系特点出发,围绕休耕的目标导向及约束条件,厘定休耕地空间配置的逻辑内涵,在此基础上以国家休耕试点县——贵州省晴隆县为例,综合运用VSD脆弱性评估框架、灰色预测模型GM（1, 1）和GIS空间分析等方法,通过休耕地初判、休耕地修正、休耕地优选三个步骤实现休耕地的分区布局,据此探讨喀斯特生态脆弱区休耕地空间配置的实现路径与技术方法。结果表明：① 晴隆县耕地生态系统脆弱性较强,全县70%以上的耕地非常脆弱甚至极度脆弱,急需优化耕地利用方式,促进耕地生态修复。② 以粮食安全约束下的耕地保有量作为休耕规模的约束条件,依据耕地生态系统脆弱性由大到小进行筛选,得出晴隆县2015-2020年可休耕耕地规模共计13540.05 hm²,占全县耕地面积的37.18%。③ 根据休耕规模、耕地质量、地形地貌、交通区位、社会经济发展水平等方面的差异,晴隆县休耕地可按“三级五类”进行分区布局,具体布局休耕项目时要因地制宜,制定差异化的休耕模式及休耕组织方式。④ 休耕地的空间配置是一个“对象”和“规模”双重约束下的休耕地块优选问题,在此过程中,休耕对象诊断是基础,规模预测是约束,休耕项目布局是最终落脚点。     

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。     

西南喀斯特山区石漠化治理的原则、途径与问题

喀斯特山地石漠化作为一种土地退化的特殊景观现象,严重制约着西南山区经济的可持续发展,加剧了该地区的贫困程度。近年来,在国家、各级政府及广大民众的齐心合力下,石漠化治理取得了一定的可喜成绩,但石漠化的总体增长趋势仍未得到基本遏制,治理形势依旧严峻。本文尝试将现有的喀斯特石漠化治理理论、原则和途径进行归纳和总结,并就目前治理过程中存在的问题提出建议和注意事项。在西南喀斯特山区的石漠化治理中,我们应该遵循以下原则:治理要符合自然客观规律、经济与生态兼顾并重、因地制宜、分区域治理、技术与措施的可操作并维持生态系统的可持续发展。通过多年的石漠化治理实践,人们摸索出了许多成功、有效的治理途径,包括生态修复工程、基本农田建设工程、水资源开发利用工程、沼气工程、生态移民、草地畜牧业和生态农业的发展。然而,石漠化治理过程和治理之后仍然存在诸多问题:退耕还林还草的生态补偿,生态移民的安置及素质教育,石漠化治理范围的确定,沼气池的管护、维修和改造,草地畜牧业发展中牧场规模的大小、管理人员经济管理意识的培养、养殖技术的提高,"坡改梯"工程的设计、建造及梯坎的改良,"植树造林"项目中物种的选择及造林管林结合等方面,进一步思考和解决这些问题,可对长期的喀斯特石漠化治理实践起到一定的指导和参考作用。     

Rocky desertification poverty in Southwest China: Progress,challenges and enlightenment to rural revitalization

Journal of Geographical Sciences - Rocky desertification poverty (RDP) refers to rural poverty triggered or exacerbated by rocky desertification, which deprives farmers of opportunities for...     

中国沙漠化研究进展

Sandy desertification is land degradation characterized by wind erosion mainly resulted from the excessive human activities in arid, semiarid and part of sub-humid regions in northern China. The research on sandy desertification has experienced more than 5 decades of arduous course of the struggle along with the establishment and development of China‘s desert science. Researches in this field have made a great contribution to the national economic construction, and environmental protection. This paper focuses on presenting the major progress and achievements in the sandy desertification research during the last 50 years, including the stages of study on sandy desertification,background environment of sandy desertification and its changes, the conception, causes, process,monitoring and assessment of sandy desertification, the vegetation succession, landscape ecology, plant physiology, impacts on ecosystem, high-effective use of water and land resources and sustainable development in sandy desertified regions, sandy desertification control models and techniques etc.     

Progress in sandy desertification researchof China

Sandy desertification is land degradation characterized by wind erosion mainly resulted from the excessive human activities in arid, semiarid and part of sub-humid regions in northern China. The research on sandy desertification has experienced more than 5 decades of arduous course of the struggle along with the establishment and development of China's desert science. Researches in this field have made a great contribution to the national economic construction, and environmental protection. This paper focuses on presenting the major progress and achievements in the sandy desertification research during the last 50 years, including the stages of study on sandy desertification, background environment of sandy desertification and its changes, the conception, causes, process, monitoring and assessment of sandy desertification, the vegetation succession, landscape ecology, plant physiology, impacts on ecosystem, high-effective use of water and land resources and sustainable development in sandy desertified regions, sandy desertification control models and techniques etc.     

Progress in sandy desertification research of China

Desertification is one of the most serious environmental and socio-economic problems facing the world today. Because the rapid expansion of desertification has resulted in serious environmental deterioration, economic loss, locally unsteadiness political situation and social upheaval, it has become a hot-spot issue of worldwide concern. During the late 1960s and early 1970s, as the catastrophic drought in the west Africa greatly accelerated the development of desertification, the desertificati…     

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.     

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.     

中国典型石漠化地区土地利用与石漠化的关系

定量研究了贵州省盘县中南部峰丛洼地典型石漠化地区不同岩性的土地利用分布规律和不同土地利用类型的石漠化发生率。结果表明,难利用的、岩石裸露的石旮旯地在连续性石灰岩、石灰岩夹碎屑岩和石灰岩与白云岩互层分布区的比例很高。不同等级石漠化与不同土地利用类型和岩石类型存在着相关性,如坡耕地中以连续性石灰岩发生轻度石漠化的比例最高,其次是石灰岩碎屑岩互层分布区;研究区的轻度石漠化中,土地覆被以灌丛所占的比例最高,坡耕地占11.67%;中度石漠化中,土地覆被以中覆盖度草地所占比例最高;强度以上石漠化中,土地覆被以难利用地的石漠化比例最高。从1995到2000年,中覆盖度草地和难利用地中强度和极强度石漠化比例有所增加。基于上述研究,对研究区的石漠化土地覆被作了进一步的分类,指出了研究区的石漠化的形成过程和治理重点。     

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。