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。     

区域喀斯特石漠化灾害信息系统的开发设计

在系统地分析了区域喀斯特石漠化灾害信息系统的设计原则、系统目标、用户需求和功能模块的基础上,提出了利用COMGIS等当前主流技术进行二次开发的系统应用方案,并以广西都安瑶族自治县为例,阐述了地理信息系统在喀斯特石漠化灾害信息系统开发中的应用,以期为喀斯特石漠化区可持续发展提供一个可行的辅助决策信息实现方案。     

坡度因子对喀斯特石漠化的影响

为了探索广西喀斯特石漠化的成因,选取地形因子中的坡度,对研究区遥感影像进行处理和石漠化信息分级,借助GIS技术进行定性、定量分析,结合GPS技术进行实地抽样调查,评价试验精度。结果表明:随坡度的增大,石漠化灾害程度有上升的趋势,但是当坡度25°时,人类活动影响的变小,石漠化的整体发生率有所降低。石漠化主要受到自然因素的影响,但人类对生态的破坏活动会加剧石漠化的进程。     

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。     

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。     

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。     

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.     

贵州喀斯特石漠化分布的空间差异与防治区划探讨

在广泛调研基础上,根据区域分异原理,对贵州石漠化空间分布与差异进行了分析总结。研究表明,贵州喀斯特石漠化分布存在明显区域差异。在水平分异上,从西向东存在“轻～ 重～ 轻～ 重～ 轻”的基本规律; 在南北方向上,存在“重～轻～ 重”的规律; 在垂直方向上,存在从河谷至分水岭的分异: 分水岭地区石漠化程度不高,河谷斜坡地带石漠化较强,河谷底部又较轻的变化规律。据此,根据自然区划理论与方法,提出喀斯特石漠化分区防治的基本思想,将贵州喀斯特石漠化防治初步划分为7个防治区、20个防治亚区,并选取典型区域进行三级区划分。      

重庆市石漠化灾害特征及防治分区研究

石漠化灾害是影响重庆市岩溶地区可持续发展的主要障碍之一,必将危及到三峡水库区的生态环境.在遥感和GIs技术的支持下,文章对重庆市石漠化灾害的数量特征、空间分布特征,以及石漠化灾害的发育特征进行分析,进而对研究区的石漠化灾害治理进行分区,并对每一分区的石漠化灾害的特征与成因进行分析与描述,提出石漠化灾害治理与防治的主要措施.     

贵州纳雍骔岭镇危岩带稳定性及危害范围分析

骔岭集镇—大箐脚一带危岩为喀斯特地区典型的缓倾层状危岩,由于自然环境脆弱,在受岩溶地质、人工活动、降雨诱发等多种因素作用下形成,具有单体规模大、带状长度大、崩落距离远、影响人数多之特点。基于危岩的稳定性及危害分析的基础上,划分危岩崩塌严重影响区及监测预警避让区,对喀斯特地区典型的缓倾层状危岩地质灾害隐患点的早期识别与防范,提高防灾减灾工作的认识具有理论与现实的意义。     

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。      

近年来我国西南岩溶石漠化研究进展

石漠化是目前岩溶学领域最突出的环境问题和研究热点。我国近年来不但系统调查研究了西南岩溶石漠化的分布现状和趋势,分析了石漠化形成的自然因素和人为原因,对石漠化环境质量从生态、水资源、土壤、土地生产力和灾害情况等方面进行了评价,还探索了不同环境下石漠化综合治理模式和方法。今后一段时期内石漠化的主要研究方向是深化石漠化的形成过程研究,揭示石漠化与水土资源的相关性,探索石漠化区生态恢复技术及水土地资源合理利用途径,开展石漠化综合治理工程的效益评价。      

Using the radial basis function network model to assess rocky desertification in northwest Guangxi,China

Karst rocky desertification is a progressive process of land degradation in karst regions in which soil is severely, or completely, eroded. This process may be caused by natural factors, such as geological structure, and population pressure leading to poor ecosystem health and lagging economic development. Karst rocky desertification is therefore a significant obstacle to sustainable development in southwest China. We applied a radial basis function network model to assess the risk of karst rocky desertification in northwest Guangxi, a typical karst region located in southwest China. Factors known to influence karst rocky desertification were evaluated using remote sensing and geographic information systems techniques to classify the 23 counties in the study area from low to extreme risk of karst rocky desertification. Counties with extreme or strong karst rocky desertification risk (43.48%, nearly half of the study area) were clustered in the north, central and southeast portions of the study area. Counties with low karst rocky desertification (30.43%) were located in the west, northeast and southwest of the study area. The spatial distribution of karst rocky desertification was moderately correlated to population density.     

基于生态综合治理的石漠化演变规律与趋势讨论

分析了中国南方石漠化现状及变化,以中国南方石漠化最为严重的贵州省为主要研究对象,研究了生态综合治理下石漠化的变化特征及发展趋势。数据表明:贵州省石漠化面积从2000年35 920km2(占全省总面的20.39%)发展到2005年的3 7597km2(占全省总面的21.34%),5年间平均每年增加334.7km2。但与1975—1999年期间相比,石漠化增加的速度明显降低,生态治理工程一定程度上抑制了石漠化发展。贵州花江、清镇、毕节3个典型示范区石漠化监测数据表明,在生态治理工程实施下石漠化面积都逐年减小,说明石漠化是可以治理的,石漠化并不是“环境癌症”。但是,预测数据表明,即使《贵州省喀斯特石漠化综合治理规划》的工程措施全部实施,到2030年贵州石漠化面积将仍占全省国土面积的14.9％。中国南方石漠化问题将长期存在,石漠化治理是一个长期、艰巨的任务,绝非一两个五年计划就能达到“山川秀美”。要从根本上遏制石漠化增长的趋势和生态环境恶化的局面,仍需国家和地方在“十二五”期间及以后大规模的投入。      

基于3S-ANN技术的县域农地石漠化预警分析——以广西壮族自治区都安瑶族自治县为例

在简要阐述3S技术和神经网络方法(3S-ANN)在农地石漠化预警方面原理和计算的基础上,通过遥感影像进行解译获取广西都安县各地类的植被覆盖率、基岩裸露率、地表起伏指数、≥25°坡地面积比等资源环境信息,并辅以农业人口密度、人均耕地面积、土地垦殖指数和坡耕地指数等经济、社会等指标数据,采用神经网络中的BP算法对都安县不同时期农地石漠化警情进行分析预测。结果表明,3S-ANN分析与实际相符:1977—2005年农地石漠化警情不断加剧,无警情乡镇由11个减少为0个,重警乡镇由0个增加到9个,但2007年的石漠化警情较2005年所减轻。应用2005、2007年数据对未来的2015年进行预测,结果显示,该县东、西部地区的东庙、加贵、保安、大兴等乡镇石漠化程度将有所加强,可作为今后防治的重点。      

Rocky desertification and its causes in karst areas: a case study in Yongshun County,Hunan Province,China

Rocky desertification, a process of land degradation characterized by soil erosion and bedrock exposure, is one of the most serious land degradation problems in karst areas, and is regarded as an obstacle to local sustainable development. It is well known that human activities can accelerate rocky desertification; however, the effects of climate change on rocky desertification in karst areas are still unclear. This study focused on the effects of temperature and precipitation changes and human activities on rocky desertification in karst areas to determine the impacts of climate change and human disturbances on rocky desertification. Areas of different level of rocky desertification were obtained from Landsat TM (1987) and Landsat ETM+ (2000) images. The results show that, although the total desertification area increased by only 1.27% between 1987 and 2000, 17.73% of the slightly desertified land had degraded to a moderate or intense level, 2.01 and 15.71%, respectively. Meanwhile, between 1987 and 2000, the air temperature increased by 0.7°C, and precipitation increased by 170 mm. Statistical results indicate that the increase in precipitation was caused by heavy rainfall. In addition, under the interactive influences of heavy rainfall and temperature, the average karst dissolution rate was about 87 m³ km⁻² a⁻¹ during the 14 years in the study area. Further analysis indicated that rocky desertification was positively related with the increase in temperature and precipitation and especially with the heavy rainfall events. Climate change accelerated rocky desertification in the karst areas. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

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。