亚热带喀斯特石漠化土地退化特征研究

喀斯特石漠化退化土地是目前西部地区经济发展、生态恢复与重建工作最为严重的问题之一。喀斯特石漠化是一种严重的土地退化，石漠化土地退化过程中存在社会经济反馈、动力反馈和生物原反馈等多层次反馈结构。由于喀斯特生态系统的独特性和脆弱性，喀斯特石漠化土地具有不同于其它生态脆弱区土地退化的特征，因而将其归纳为土地退化恢复过程的基岩差异性、退化恢复过程与土地利用方式的相关性、退化土地成因的地域差异性、石漠化土地的空间异质性与尺度相关性、恢复过程的土壤—地形决定性、土壤资源的不可再生性，石漠化土地退化的本质是喀斯特生态系统服务功能的下降和丧失，是一种功能性荒漠化。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。     

喀斯特生态环境治理下土壤保持功能对石漠化的响应机制

喀斯特地区土壤保持功能是衡量石漠化生态治理成效的重要手段之一,基于InVEST模型,利用"3S"技术对2005、2010、2015年的关岭-贞丰花江示范区的石漠化进行解译,研究石漠化与土壤保持量两者的响应机制。结果表明:(1)2005～2015年石漠化程度总体减缓,面积由3 773.56 hm~2减少至3 474.23 hm~2,土壤保持总量相继上升,从29.29万t提高至37.29万t,2005～2010年单位面积土壤保持增量集中在6～30 t·hm~(-2)·a~(-1),后五年增量在0～6 t·hm~(-2)·a~(-1)。(2)由于土地利用方式、坡度、土层厚度等差异,土壤保持功能并未呈现简单式下降,而是表现为强度中度、轻度潜在、非喀斯特无石漠化。其中轻度与潜在差值最大,可达5.53 t·hm~(-2)·a~(-1),说明了潜在石漠化是今后治理的重点。(3)2005～2010年石漠化恢复型土壤保持增量为10.27 t·hm~(-2)·a~(-1),由于土地利用方式的转变以及治理时效性在2010～2015年降低为3.01 t·hm~(-2)·a~(-1)。稳定型石漠化变化土壤保持变化最为平稳,强度石漠化减缓区土壤保持功能上升快,轻度最为平缓,表明了治理期长且需循序渐进。因而,在治理过程中需考虑不同等级石漠化具有的土壤保持功能特性及其恢复的时效性。     

贵州山区石灰土侵蚀及石漠化的地质原因分析

石灰土是广泛分布于亚热带喀斯特山区的一种非地带性土壤，近几十年来，位于西南喀斯特分布中心的贵州石灰土地区石漠化扩张速度明显加快，已经对该地区数千万群众的基本生存条件构成严重威胁。从地质学角度详细分析这一地区石灰土土壤侵蚀和土地石漠化的形成原因，分析结果表明：石灰土本身的矿物学特征和基本理化性质较好，并不是造成土壤侵蚀和石漠化的主要原因。石灰土成土速率慢，土壤允许流失量小；作为土壤营养库的富含有机质和矿质养分的表土层一旦被剥蚀，土壤结构迅速退化，土壤侵蚀愈演愈烈；喀斯特独特的二元结构和地形地貌是石灰土侵蚀的主要影响因子；石灰土与基岩之间缺少风化母质的过渡，岩土界面的土壤侵蚀是石灰土侵蚀的重要特征；这些因素才是导致石灰土地区土地石漠化的主要原因。     

关于中国西南石漠化的若干问题

石漠化是西南岩溶山地脆弱生态系统发生的土地退化。根据已有的经验和研究成果,深入探讨了中国西南岩溶山地喀斯特石漠化的科学内涵、成因、发展过程、评价指标及防治机理等。土壤和植被是岩溶环境中最为敏感的自然环境要素,可能是石漠化过程的主要自然成因,而以土地利用为表现形式的强烈人类活动为驱动力;石漠化的发生发展过程即人为过程→生物学过程→加速的地学过程。石漠与石漠化,二者属于完全不同的范畴,不同空间尺度的石漠化评价应有不同的评价指标、标准和石漠化生态基准的多样性,以便为石漠化的演化研究及生态重建起一定的参考作用。鉴于石漠化现象在我国现实中存在的客观性、在理论概念上的模糊性及在生态治理中的急迫性,有必要加强石漠化在不同时空尺度下的驱动机制研究,特别是人类驱动力的研究,加强原生岩溶生态系统和受损岩溶生态系统运行规律的研究。     

基于热红外遥感的广西平果县石漠化初步研究

中国西南喀斯特地区石漠化问题十分严重。为更好地利用卫星遥感监测和评价石漠化现状,提出了一种基于卫星热红外遥感的石漠化等级划分的新方法。以广西平果县为研究区,利用2014年Landsat 8热红外遥感影像分别提取夏季和冬季的亮温值并计算亮温差,经过高分影像建立典型样本区并分析亮温差,确定不同石漠化等级的亮温差阈值,最后对全县石漠化进行等级划分。结果显示,平果县2014年重度石漠化面积占喀斯特区域面积的比例为3.87%,中度石漠化占9.19%,轻度石漠化占22.26%,潜在石漠化占57.46%,非石漠化占7.22%。研究表明,通过确定适当的夏冬季亮温差阈值可以有效地对石漠化程度进行分级划分,该新方法与已有方法相比,具有物理意义明确、方法简单有效、结果客观等优点,具有推广应用价值。     

黔中喀斯特石漠化区不同小生境常见木本植物水分来源特征

选择黔中清镇市王家寨小流域内不同石漠化植物群落,通过分析测定喀斯特小生境内5种常见木本植物,鼠李、火棘、烟管荚蒾、圆果化香和云贵鹅耳枥与其潜在水源稳定性氢氧同位素组成,研究植物水分来源特征,并通过线性混合模型确定水源贡献比,探讨喀斯特小生境植物水分利用对石漠化过程的适应与响应。结果表明:多数情况下,研究区不同小生境内各植物种在雨季同时利用土壤水和表层岩溶带水,对土壤水的利用比例大于表层岩溶带水。各植物种对表层岩溶带水的利用比例随着石漠化的进行而减小。常绿灌木火棘、鼠李和烟管荚蒾在轻度、无石漠化样地同时利用土壤水和表层岩溶带水,但在中、强度石漠化则多利用土壤水,落叶小乔木圆果化香和云贵鹅耳枥在无石漠化同时利用土壤水和表层岩溶带水,而在轻度石漠化样地仅利用土壤水,这跟不同样地植被类型、干扰方式、土壤情况及裂隙发育等不同有关。     

喀斯特石漠化及其景观生态学研究展望

喀斯特石漠化是广泛分布于我国西南喀斯特地区的一种生态灾害,近30年来其扩展速度明显加快,严重制约了我国西南地区的经济发展和生态质量的提高。首先从概念、成因及防治等方面探讨了目前喀斯特石漠化的研究现状,并指出石漠化研究中的不足,主要表现为研究内容较片面,缺乏定量研究,标准不统一和缺乏景观水平上的研究。景观生态学有其特有的理论优势和方法体系,若利用景观生态学的理论和研究方法来研究石漠化,可以解决目前石漠化研究中的某些相关问题。最后,在此基础上,从景观生态学的角度出发,展望了喀斯特石漠化未来研究的4个方向,即景观格局变化、景观异质性及其分区、石漠化过程空间动态模拟和生物多样性.     

三峡库区（重庆段）石漠化敏感性评价及空间分异特征

以石漠化敏感性机理为基础，运用GIS与RS技术分别分析了喀斯特岩性因子、地形因子、植被覆盖因子、土壤类型因子的空间格局特征及其对研究区石漠化敏感性的影响程度。在此基础上，基于ArcGIS的空间叠加分析，完成单要素的叠加运算，实现研究区石漠化敏感性的综合评价。探讨了三峡库区（重庆段）这一特殊生态地理区域石漠化敏感性的高低分布规律及其在不同主导因子作用下的石漠化的空间分异特征。结果表明：（1）研究区石漠化敏感区面积为17 376.5 km2（3765%），以高度和极敏感类型为主。（2）空间分布具有明显水平地域差异特征，整体上呈现弧状 条带性分布。东北部和南部最为敏感，中西部基本为不敏感地区。（3）研究区石漠化现状与石漠化敏感性之间有着很好的对应关系，局部地区受人类不合理的干扰活动影响，石漠化现状与石漠化敏感性存在一定的差异     

贵州喀斯特峰丛区石漠化土地调查与评价——以毕节老街村为例

脆弱喀斯特生态环境在人口压力和不合理经济活动作用下日益恶化, 土地石漠化已成为喀斯特地区最严重的生态环境问题之一, 直接威胁着当地居民的生存与发展。在对老街村进行实地踏勘和采样的基础上, 调用SPSS软件分析,结果显示:地形坡度、表土层厚度、岩石裸露程度是引起该区土地景观分异的主导因素, 其方差累积贡献率达81.224%。在此基础上, 以地貌面、土壤类型、裸石景观特点为主导标志，并结合灌草分布, 以GPS为定位手段, 借助GIS平台, 完成老街村土地类型单元调查和制图; 并利用多因子得分的几何平均数综合评价石漠化土地适宜性, 评价结果与实际吻合较好, 为土地生态设计和生态修复奠定基础。     

花江峡谷石漠化土地生态重建及其启示

尽管西南岩溶地区石漠化趋势严重,但真正做到生态、经济、社会三效益统一的岩溶石漠化生态重建模式的实践工作却做得很少。且对于这些实践活动还缺乏理论的总结和思考。花江峡谷顶坛片区,充分利用当地的适生植物资源和干热资源优势在石漠化土地上种植花椒、砂仁等喜热耐旱的经济作物,在恢复和治理生态的前提下成功调整了农业内部结构,形成以花椒规模种植为核心心的特色产业,利用雨水、坡面水、岩溶裂隙水,实行参与式社区管理,使环境、经济与社区文化得以可持续发展。“顶坛”模式是充分利用岩溶环境资源优势,高山地保护于特色农业开发之中的一个成功例子。它启示我们,岩溶石漠化土地恢复重建必须重新认识岩溶环境优势。因地制宜,对过去侧重于水土保持的传统治理模式进行创新。     

贵州省石漠化敏感区生态红线空间分异与管控措施研究

贵州省石漠化演变态势遏制了长江、珠江流域的生态安全需要。为响应国家生态环境保护与修复政策,加强长江上游生态保护工作,遏制贵州省生态环境恶化趋势,研究基于遥感和GIS技术,针对贵州省喀斯特石漠化等典型生态环境问题,依据《生态红线划定技术指南》(2015-06)建立敏感性评价指标体系及评价模型,评价贵州省石漠化敏感性现状,划定石漠化敏感区生态保护红线,定量揭示贵州省石漠化敏感区生态红线现状及地域分异,并根据贵州省石漠化治理实际情况,提出具体管控措施。结果表明:(1)2011年贵州省石漠化敏感性以强度敏感性为主,面积达36 227.83 km~2,占全省喀斯特地貌面积的32.23%,总体分布规律呈条带状分布;(2)通过叠加分析得出石漠化敏感区的空间分布与石漠化现状有一定关系,表现为除去无明显石漠化、潜在石漠化、不敏感性、轻度敏感性之外,已石漠化土地与中度以上敏感性所占面积比例变化趋势呈正相关。(3)贵州省石漠化敏感区生态红线面积达6 814.25 km~2,占全省国土面积的3.87%;主要由破碎斑块组成,较集中分布于贵州北部、南部及西部地区,其中遵义市、毕节市以及黔南州面积最大、最集中;(4)石漠化敏感区生态红线的管控措施应实施治理与保护并行,主要以保护为主,同时,加强石漠化敏感区综合治理以及生态保护政策体系建设。     

石漠化治理区小尺度土地利用变化及其驱动机制分析——以花江石漠化治理区为例

研究石漠化治理区小尺度土地利用变化,将有助于深入分析和研究喀斯特地区土地利用变化的时空变化规律、驱动力及资源环境效应。运用逐步多元回归方法,分析石漠化治理区小尺度土地利用变化及其驱动机制。研究表明:(1)2005~2012年,研究区石漠化面积有所减少,由2 824.23 hm2减少到2 777.60 hm2,减少了46.63 hm2,占2005年石漠化面积的1.65%;石漠化程度呈现从重变轻的趋势,无石漠化和中度石漠化面积分别增加12.68%和3.08%,潜在石漠化、轻度石漠化和强度石漠化分别减少5.11%、2.07%和5.24%。其中,稳定型石漠化区域面积最大,占喀斯特面积的95.40%;土地利用变化面积比重为1.15%,土地利用较为稳定。恢复型石漠化区域面积占喀斯特面积的3.95%;土地利用变化面积比重为40.64%,土地利用变化剧烈。退化型石漠化区域面积最小,仅占喀斯特面积的0.65%;土地利用变化面积比重为22.21%,土地利用变化较明显。(2)土地利用变化以园地减少为主要特征,其变化主要由农户的劳动力文化程度变化、劳动力比重变化、本地务工收入变化和外出务工收入变化等4个因子驱动产生。其中,园地变化与本地务工收入变化指数呈显著的正相关关系,回归系数为0.691;与劳动力文化程度变化指数、劳动力比重变化指数和外出务工收入变化指数呈显著的负相关关系,回归系数分别为-0.472、-9.735和-0.443。劳动力比重变化指数是引起园地发生变化的最主要驱动因子。(3)国家因生态文明建设需求而施行退耕还林(草)政策和工业化、城镇化战略,农户因脱贫致富需要而提高文化素质和调整从业行为,分别从宏观和微观两个层面促进石漠化治理区的劳动力转移和产业转型,进而共同驱动了石漠化治理区的土地利用变化。     

贵州喀斯特峰丛区石漠化土地调查与评价——以毕节老街村为例

脆弱喀斯特生态环境在人口压力和不合理经济活动作用下日益恶化,土地石漠化已成为喀斯特地区最严重的生态环境问题之一,直接威胁着当地居民的生存与发展。在对老街村进行实地踏勘和采样的基础上,调用SPSS软件分析,结果显示:地形坡度、表土层厚度、岩石裸露程度是引起该区土地景观分异的主导因素,其方差累积贡献率达81.224%。在此基础上,以地貌面、土壤类型、裸石景观特点为主导标志,并结合灌草分布,以GPS为定位手段,借助GIS平台,完成老街村土地类型单元调查和制图;并利用多因子得分的几何平均数综合评价石漠化土地适宜性,评价结果与实际吻合较好,为土地生态设计和生态修复奠定基础。     

黄土高原半干旱区雨水利用与可持续农业发展研究

黄土高原半干旱区是一个特定的生态类型和重要的农业区域 ,严重的水土流失和频繁的干旱是该区农业可持续发展的主要制约因素。本文在分析雨水利用可行性的基础上 ,提出了农业发展的有效模式———集水型生态农业 ,它不仅适应于当地的雨水等自然资源条件 ,更适应生产力发展水平 ,易于在农户水平上推广 ,并且具有显著的经济、生态和社会效益 ,是实现该区农业可持续发展的战略性举措 ,同时也为“退耕还林 (草 )”开发战略的实施提供了一个思路     

云贵高原北坡石漠化地区近50a降水波动分析——以四川省兴文县为例

全球气候变暖背景下的局地气候变化特征及其响应，是近年来的研究热点。兴文县是云贵高原北坡的典型石漠化区域，其多年降水变化在一定程度上可以反映该区的气候变化。对兴文县1959~2007年全年和分季节降水量进行Morlet连续小波变换，结果表明：全年与分季节降水总体上均呈减少之势，并具有多尺度波动的特征，不同季节的多年降水具有各自的变化规律。春季和夏季降水量丰贫交替的周期较长（超过9 a），变化相对较缓；秋季、冬季和全年的降水丰贫更替周期较短（少于6 a），变化相对较快。目前兴文县处于降水相对较丰时期的后半程，未来几年将进入降水相对偏少的时期。降水的波动减少趋势，将会加剧该区域水资源的供需矛盾，给农业生产带来不利影响，增加生态系统的脆弱性和影响喀斯特地貌的发育过程，并最终促进石漠化的发展。