基于RS和GIS的喀斯特石漠化驱动机制分析--以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特石漠化(Karst Rocky Desertification，KRD)是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。采用RS和GIS技术，对都安喀斯特石漠化程度分级状况与驱动因素进行全面调查，建立全县1：10万喀斯特石漠化数据库。利用相关分析、因子分析和回归分析等方法，分析导致石漠化的影响因子，即喀斯特石漠化的重要驱动力，建立了喀斯特石漠化动力指数模型，算出了各因子对石漠化的贡献值，指出石漠化产生的主导原因是不合理的人为活动。所建的动力指数模型输出结果与遥感调查有相对一致性，表明石漠化动力指数能较好地反映该地区石漠化过程，可为喀斯特石漠化治理提供理论依据。     

喀斯特石漠化与地质-生态环境背景的空间相关性分析——以广西都安瑶族自治县为例

分析都安瑶族自治县喀斯特石漠化分布特征,依托GIS和RS技术,采用定性和定量相结合的分析方法,选出分析喀斯特石漠化的地质-生态环境背景因素.运用主成分分析法,得出喀斯特石漠化的地质生态环境指数,并绘制都安县地质-生态环境指数图,揭示石漠化与其地质-生态环境背景因素的空间相关性.利用多元回归方法,通过检验其显著度选出最佳的回归模型,为喀斯特石漠化生态重建提供依据.     

喀斯特石漠化评价指标体系探讨——以贵州省为例

从喀斯特石漠化的科学内涵出发,探讨喀斯特石漠化评价的具体内容,指出喀斯特石漠化评价应从现状、危险性以及发展速率3个方面进行.评价指标选取所依据的原则,探讨了指标体系适用的时、空尺度范围;根据已有研究成果,分析喀斯特石漠化不同等级指标量化界线确定的生态基准,初步建立了石漠化评价的指标体系.     

喀斯特山区土地利用变化的人类驱动机制研究——以贵州省为例

根据土地利用和相关的社会经济状况及其变化特征分析,提出了表征县域土地利用变化及其人类驱动因素的指标,分析了二者的联系以探讨人类驱动因素对土地利用变化的驱动机制,指出了人类驱动因素在解释土地利用变化过程中的贡献,为协调喀斯特地区土地资源和人类活动的关系提供依据,为进一步进行土地利用/土地覆盖变化研究积累方法和经验。     

地质地貌因素对喀斯特石漠化的影响——以广西大化县为例

运用广西大化县的DEM、石漠化、地质数据,通过GIS叠加分析,探讨了地质地貌因素对石漠化分布的影响。结果表明：地貌区的石漠化发生率排序为高峰丛洼地区〉中峰丛洼地区〉峰林谷地区〉丘陵山地区。发生石漠化的4种碳酸盐岩中,发生率排序为连续性灰岩〉灰岩夹碎屑岩〉灰岩与白云岩混合组合〉灰岩与碎屑岩互层组合。碳酸盐岩含量较高的3种岩性在25°～45°坡地石漠化发生率最高,含量较低的岩性石漠化发生率高峰在35°～60°,同时发现所有岩性的石漠化发生率在3°～8°坡度区间存在小高峰,这与坡脚普遍的顺坡耕种有关。断层与石漠化关系密切,中度以上石漠化集中分布在断层周围1.5 km内。石漠化的发生是人为干扰、坡面侵蚀、岩石成土与溶蚀作用等综合作用的结果。在石漠化的防治中,应该综合考虑地貌发育、坡度、岩石碳酸盐含量、断层分布等多个因子的影响。     

地质地貌因素对喀斯特石漠化的影响——以广西大化县例

运用广西大化县的DEM、石漠化、地质数据,通过GIS叠加分析,探讨了地质地貌因素对石漠化分布的影响.结果表明:地貌区的石漠化发生率排序为高峰丛洼地区>中峰从洼地区>峰林谷地区>丘陵山地区.发生石漠化的4种碳酸盐岩中,发生率排序为连续性灰岩>灰岩夹碎屑岩>灰岩与白云岩混合组合>灰岩与碎屑岩互层组合.碳酸盐岩含量较高的3种岩性在25°～45°坡地石漠化发生率最高,含量较低的岩性石漠化发生率高峰在35°～60°,同时发现所有岩性的石漠化发生率在3°～ 8°坡度区间存在小高峰,这与坡脚普遍的顺坡耕种有关.断层与石漠化关系密切,中度以上石漠化集中分布在断层周围1.5 km内.石漠化的发生是人为干扰、坡面侵蚀、岩石成土与溶蚀作用等综合作用的结果.在石漠化的防治中,应该综合考虑地貌发育、坡度、岩石碳酸盐含量、断层分布等多个因子的影响.     

喀斯特山区石漠化成因的差异性定量研究——以贵州省盘县典型石漠化地区为例

珠东区的轻中度石漠化主要由人为因素引起,强度以上石漠化则由人为因素和恶劣的自然条件共同造成;保基区的轻中度石漠化主要是人为因素引起,强度以上石漠化则由自然因素造成;红果区的自然条件好于其它两个研究区,石漠化尤其是强度石漠化主要是土地利用强度大造成的,坡耕地发生中度甚至极强度石漠化。喀斯特石漠化土地的成因类型与恢复治理模式密切相关,在确定石漠化土地的治理恢复模式和治理重点时,有必要考虑石漠化土地的土地利用成因和成因的地域差异性。     

石漠化景观格局对土地利用时空演变的响应

土地利用是人类活动最直接的表现形式,喀斯特地区的石漠化演化与土地利用变化有密切关系,石漠化治理是在人为干预下加快恢复脆弱的喀斯特生态系统.运用3S技术和景观格局空间分析技术相结合的手段,对石漠化综合治理下,紫云县水塘小流域的土地利用及石漠化景观格局时空演变关系进行了探讨.结果表明:1.2004-2010年间水塘小流域土地利用类型以林地及草地变化较多,其他地类变动较少,其中林地面积增加10％,草地面积增加5％;2.2004-2010年间水塘小流域石漠化变化主要类型为,中度石漠化转轻度石漠化面积5％,轻度石漠化转潜在石漠化面积10％;3.2004-2010年间水塘小流域土地利用和石漠化景观格局,多样性指数各提高了0.3和0.12,破碎度指数各减少了0.138和0.16,优势度指数各降低了0.181和0.126,均匀度指数各提高了0.092和0.209,分维度指数各提高了0.02和0.18.研究发现运用土地利用与石漠化转移矩阵与景观格局相结合的分析方法,可为评价石漠化治理成效提供借鉴意义.     

基于格网GIS的喀斯特生态安全研究——以贵州花江石漠化综合治理示范区为例

喀斯特生态安全评价及其空间格局研究是科学分析喀斯特生态系统安全状况和对石漠化综合治理效果作出客观评价的基础.通过分析喀斯特生态安全的概念,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,初步形成喀斯特生态安全评价概念框架,建立了喀斯特生态安全评价指标体系和生态安全度标准.在格网GIS技术的支持下,对评价体系中各指标进行5m×5m尺度下的网格化表达,运用基于栅格数据的空间叠加方法实现喀斯特生态安全模型评价,得到格网化花江示范区的生态安全度空间数据.研究发现示范区整体生态状况呈现出逐步好转的趋势,石漠化综合治理取得了一定成效,但整体仍处于警戒状态,此外人类活动对喀斯特生态安全的影响正在进一步加深.     

石漠化斑块动态行为特征与分类评价

对石漠化土地的特征进行全面深入的探讨,有助于石漠化土地分类治理和生态恢复重建。本文以SPOT5影像(分辨率2.5m)和航片(空间分辨率1m)为基本数据源,辅以实地踏勘和农户访问,通过跟踪每个石漠化斑块在2个时段的演变关系,研究了贵州清镇簸箩村1973-2005年石漠化斑块的新增(延展、新生)、消融和未变等动态变化特征。结果发现轻度石漠化土地斑块与其他石漠化类型在空间上存在着强烈的转换,相互之间的频繁转换使斑块具有不稳定性而处于一种波动状态。从各类石漠化斑块的来源看,存在一些斑块由无石漠化直接到极强度石漠化斑块之间的转换。根据石漠化斑块的动态演替行为认为,可将研究区2005年的石漠化分为未变石漠化、新生石漠化、延展石漠化,并据此提出石漠化强度指数和石漠化的治理对策。     

基于网格单元的喀斯特石漠化评价研究

以盘县为例,综合遥感数据等多种数据源,在ARCGIS软件中应用格网分析技术,建立石漠化综合评价指数,对研究区2004年石漠化空间分布图进行100 m×100 m、200 m×200 m、500 m×500 m、1 000 m×1 000 m格网分析,绘制基于单元的石漠化分布图,以探索区域尺度上石漠化评价的方法及其随空间尺度的变化。建立石漠化综合指数,充分考虑一定空间单元内的石漠化面积比例和斑块组合,评价结果反映石漠化严重程度的空间异质性。结果发现基于4种网格的石漠化评价结果与石漠化现状分布图存在一定的差异,其中对极强度石漠化的评价差异最小,对轻度石漠化评价的差异最大。     

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。     

基于专利的石漠化治理技术分析

石漠化是发生面积仅次于沙漠化的荒漠化类型,已成为中国西南喀斯特山区可持续发展的主要障碍,其治理与恢复是复杂的系统工程。从治理技术层面,以1 159组简单专利族为数据基础,揭示国内石漠化治理技术类别分布和主要领域。在对专利进行简要计量分析以提供概貌认识的基础上,通过阅读专利摘要内容,采用自下而上的聚类方法将当前专利划分为石漠化判断、治理、产业经济3个大类,监测与评价、科研仪器、生物治理、工程治理、化学治理、综合治理、综合产业、农业和工业9个中类,更细分至雨水搜集净化等42个小类。根据专利数量认定的四大主要技术领域为：工程治理（8.63%）、水分利用（12.51%）、栽培种植（27.52%）、植物资源加工（9.67%）,占总量的58.33%,专利领域分布相对集中。对主要技术领域采用内容分析法,提取工程治理具体措施、集雨工具、植物、加工制品等的信息并对其进行了详细阐述,指出目前专利技术中的问题：石漠化地区特有的植物资源众多,但目前加工层次偏低,应在拓展加工类型、延长加工产业链条、发掘植物药用和日用价值方面加大研发力度;防止土壤漏失技术、设施农业技术和生命基因技术亟待发展。分析可为全面认识国内石漠化治理技术提供专利视角的参照。     

基于RBFN模型的贵州省石漠化危险度评价

西南喀斯特山区石漠化已成为当地发展的重大障碍,国内诸多学者对此做了大量研究工作。本文在前人研究成果的基础上,选取影响喀斯特石漠化演化的相关指标,运用GIS技术提取各指标数据,建立RBFN模型 (Radial Basis Function Network,径向基函数网络模型),根据不同石漠化危险程度标准,选取12个市县相关数据进行训练,确定网络模型参数,进而对贵州省82个市、县 (自治州) 的喀斯特石漠化危险度进行了评价,结果显示：贵州省西南部的西南-东北沿线为喀斯特石漠化发生的极强危险区、整个西南部为强危险区,北部地区为中度危险区,而东南部地区为轻度危险区,并利用他人研究成果进行了对比验证,发现结果较为理想。     

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。     

粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分变化研究

为了探讨石漠化过程对土壤养分的影响,了解粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分的变化规律,选择岩背镇和江英镇为调查区,按照石漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度石漠化土地表层（0~20 cm）土壤养分的变化。结果表明,石漠化过程与土壤养分状况有密切关系,随着土地石漠化的发展,土壤有机质、全N以及速效N、速效P、速效K含量呈现出显著下降趋势（P<0.05）,土壤逐步贫瘠化。土壤养分含量的减少与石漠化过程形成正反馈关系,并具有退化方向的一致性和退化过程的同步性等特点。     

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。