典型喀斯特地区生态安全评价及防治措施探讨──以贵州省石阡县为例

生态安全评价研究过程中需要处理大量的地理空间信息和社会经济数据,借助GIS建立图形、属性数据库,并以专题图展示研究区域的生态安全分布格局。在调查属于乌江水系区域内石阡县生态环境的基础上,确定"P—S—R"框架模型,采用层次分析法(AHP)计算各指标权重,并对生态安全状况的指标进行量化,将石阡县生态安全分为安全区、较安全区、较不安全区、不安全区4个级别,并对各个级别区域做出生态安全评价和提出生态安全保障措施建议。

喀斯特山区生态脆弱性与经济贫困的耦合关系——以贵州省荔波县为例

[目的]对贵州省荔波县的生态脆弱性与经济贫困的耦合关系进行研究,为该区域的生态环境建设和经济发展提供科学参考。[方法]以荔波县为例,以行政村为评价单元,采用敏感性—恢复力—压力度(SRP)的概念模型构建生态脆弱性评价指标体系,并从经济和社会两个维度,构建村级尺度上的经济贫困的评价指标体系,建立荔波县生态脆弱性和经济贫困耦合模型,由此分析生态脆弱性和经济贫困耦合协调度及其空间分布。[结果](1)荔波县的轻度脆弱和中度脆弱行政村比例较大,中部和南部的生态脆弱性相对较高,东北部的生态脆弱性相对较低。(2)荔波县中度贫困所占的行政村比例最大,较重度和重度贫困主要分布在东北部和南部。(3)将荔波县的生态脆弱性与经济贫困的耦合关系分为6种类型,协调同步型的行政村比例仅占10.6%,协调环境滞后型行政村比例最多,主要分布在西部。[结论]荔波县的生态脆弱性与经济贫困的耦合协调度整体较低,未来发展中,要协调好环境的保护与经济的发展两者之间的关系,促进区域的可持续发展。

喀斯特地区生态修复的生态-经济-社会协调发展评价:以贵州省安顺市为例

阐明生态-经济-社会(三大系统)协调发展水平及其影响因素,揭示生态环境与社会经济的相互作用规律,探究生态修复对三大系统的调控效应,对促进喀斯特地区三大系统协调发展具有重要现实意义。文章以贵州省安顺市为研究对象,基于协调发展理论,运用协调发展度和主成分分析法综合评价安顺市协调发展水平。结果表明:(1)安顺市各县(区)生态-经济-社会协调发展度排序为西秀区(3.8584)>平坝区(0.0002)>关岭县(-0.6525)>普定县(-0.7661)>镇宁县(-0.9800)>紫云县(-1.4599)。综合指数排序为西秀区(3.8584)>平坝区(0.0002)>关岭县(-0.6525)>普定县(-0.7661)>镇宁县(-0.9800)>紫云县(-1.4599)。2种方法的评价结果均在空间上呈由北向南变化的梯度格局;(2)影响安顺市协调发展水平的指标主要为2000万以上工业总产值、500万以上固定资产投资、地下水资源量、人均住房面积等;(3)提出RDI理论,以生态响应-经济驱动-社会影响为思路,建议生态上发展循环种植模式,经济上建立生态经济体系,社会上发挥人力资源优势以促进三大系统协调发展水平的提高。

贵州岩溶地区的草地生态环境与草地畜牧业发展

利用2005年贵州省土地利用与石漠化遥感调查数据,借助GIS分析空间功能,提取出全省岩溶区草地面积24 686.74 km2,占草地总面积的67.57%。其中39.77%的草地发生了石漠化(轻度及以上)。近20年,通过引进国外优质牧草、畜种及先进技术,结合自身的特点,进行区域性的实验、试点及推广,在畜种改良、优质牧草培育及搭配栽植、围栏改良、间作(轮作)等方面积累了许多成功的经验,探索并发展成熟多个适合的草地畜牧运作模式,如"研-学-产"、"国外合作"等。总体上,贵州岩溶区草地资源丰富,草地畜牧业发展前景好,但传统粗放经营方式占主导地位,草畜不配套,科技支撑薄弱,应对灾害,尤其重大气候灾害能力低,脆弱性突出,草地退化严重,趋势严峻。诸多科技需求,如优质牧草培育及栽植配比方式、本地良种培育、草地畜牧业的产业化技术及科技支撑体系、草地生态系统初步修复后的管理维护等迫切需要开展研究。

基于坡度等级的喀斯特山区石漠化与水土流失相关性研究——以贵州省盘县为例

为了定量分析不同坡度等级下石漠化与水土流失之间的相关性,为县域生态环境治理与修复提供科学理论依据,以贵州省盘县为研究区,在遥感与地理信息系统技术支持下,以ALOS遥感影像、岩性及1∶50 000地形图等为基础数据源,采用遥感解译方法、表面分析及地图代数原理,提取出石漠化与水土流失的各指标因子。通过ArcGIS空间分析及相关性分析模型,从不同坡度等级下分析盘县石漠化与水土流失的相关性。结果表明:盘县石漠化面积为1 008.45km^2,占总面积的24.9%,已发生石漠化等级以轻度、中度和强度为主,分别占盘县石漠化面积的45.47%,29.67%,20.29%;水土流失面积为521.05km^2,占总面积的12.85%,已发生水土流失等级以轻度和中度为主,分别占盘县水土流失面积的67.75%和17.36%。石漠化与水土流失发生区坡度以5°~35°为主,分别占石漠化与水土流失面积的85.08%与82.45%。当坡度<8°时,石漠化与水土流失等级、水土流失与石漠化等级存在负相关关系。当坡度为8°~35°时,已石漠化与已水土流失面积均呈现出先减小后增加再减小的趋势。当坡度>35°时,石漠化与水土流失等级在强烈侵蚀等级以下表现为负相关,超过强烈侵蚀为正相关;而水土流失与石漠化等级在轻度石漠化等级以下表现为正相关,超过轻度石漠化为负相关。

重点生态功能区水土流失敏感性评价与分布研究——以贵州省雷山县为例

为了定量分析重点生态功能区雷山县水土流失敏感性现状,揭示其空间分布特征,识别出水土流失敏感性关键地域,也为县域水土流失综合防治和生态环境治理提供理论依据,研究选取2010年10月覆盖雷山县全域的ALOS遥感影像和1∶50 000地形图等为数据源,通过地理空间信息技术（RS和GIS技术）结合使用,运用3D Analyst栅格计算功能,提取雷山县DEM、坡度、坡向和土地利用等主要因子,运用ENVI软件,结合归一化植被指数模型,获取植被覆盖度,运用ArcMap空间叠加分析方法,划分出水土流失敏感性等级,得到研究区水土流失敏感性空间分布情况。结果表明,雷山县轻度及以上水土流失敏感性区域面积812.29km2,占总面积的67.45%,水土流失敏感性以轻度为主;强烈以上等级占总面积5.96%,所占面积小;同时研究区不同高程、坡向、坡度和植被覆盖度等级与水土流失敏感性之间存在显著关系,即轻度以上的水土流失敏感性区域面积出现先增大后减小的单峰分布;水土流失敏感性区域主要出现在高程为800-1 400m范围内,坡向为东南和西北,坡度为15°-35°,植被覆盖度在30%-45%的区域。

基于网格GIS的喀斯特石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断——以贵州花江示范区为例

喀斯特石漠化地区生态系统健康是生态建设和石漠化综合治理的目标,以贵州省花江石漠化综合治理示范区为例,运用遥感影像解译方法,结合社会调查与水文气象监测数据,从生态环境支撑系统、资源环境支撑系统和社会经济支撑系统三个方面,构建石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断指标体系,在格网GIS技术支持下,对各诊断指标实现5m×5m尺度的网格化表达,运用栅格数据的空间叠加方法实现生态系统健康模型诊断,揭示石漠化治理过程中生态系统健康的时间动态与空间格局。结果表明:(1)花江示范区生态系统很健康的区域不存在;(2)近十年来,花江示范区生态系统健康整体状况有所改善,石漠化综合治理取得一定成效,但整体上仍然以不健康和亚健康的区域为主,占区域总面积78.68%;(3)空间上呈现出区域差异的特点,示范区东北部海拔大于1 000m的峰丛陡坡上生态系统健康状况较差,峰丛洼地区生态系统健康状况则相对较好。

贵州典型喀斯特地区土壤动物生态地理研究

为了解贵州典型喀斯特地区土壤动物的生态分布和石漠化对土壤动物群落的影响,于2008年8月对贵州顶坛、簸箩和石桥等地的土壤动物及部分土壤因子进行了调查。结果显示,研究区的土壤动物以节肢动物门的种类占优势,优势种类群是猛蚁亚科、甲螨亚目和奥甲螨科。随着纬度的增加,土壤动物种类数、个体数量、类群数呈现增加的趋势。土壤动物群落在水平分布上的差异与人类干预生境的程度和石漠化治理的生态效应差异有关,在垂直分布上,土壤动物呈现表聚现象。在0~5cm土层,土壤动物的种类数、个体数量分别与土壤pH、全氮、全磷和有机质含量呈负相关关系。研究表明,喀斯特地区环境较为复杂,土壤动物群落分布和与环境因子的相关性还有待进一步研究。

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5 m×5 m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。

典型喀斯特石漠化生态系统土壤有机碳时空分布格局及其与环境的相关性

选取中国西南3个典型喀斯特石漠化生态系统(贵州毕节鸭池高原山地石漠化区、贵阳红枫湖高原盆地石漠化区和关岭花江高原峡谷石漠化区)为研究区,广泛建立野外样地,开展石漠化生态系统土壤有机碳分布及其与石漠化等级、地形地貌、植被、土壤性质等环境因子的相关性研究。结果表明:1)喀斯特石漠化生态系统土壤有机碳含量较低,毕节鸭池、贵阳红枫湖和关岭花江3个石漠化生态系统平均值分别为23.42、25.78、26.03 g/kg,且3个不同地貌类型石漠化土壤有机碳含量无明显差异。2)土地覆被变化明显影响了土壤有机碳含量,原生森林土壤有机碳平均含量31.32 g/kg,是所有类型中最高的。随着土地覆被由原生森林至石旮旯地退化不断增加的过程,土壤有机碳含量显示先降低后增加的变化趋势。3)土壤有机碳与土壤特性有明显的相关性,与土壤总氮、水解氮、速效钾、总孔隙度、自然含水量、毛管持水量、田间持水量和上层渗透性存在极显著地正相关,与总磷、下层渗透性存在显著地正相关,与容重存在极显著地负相关。4)植物多样性的丰富度指数(R)和多样性指数(H)与土壤有机碳含量有明显的相关性,达到了极显著的水平。5)不同石漠化等级土壤有机碳含量有显著差异,随着石漠化干扰程度的递增,土壤有机碳含量显示了先减小后增加的趋势。研究结果对中国西南喀斯特森林生态保护、石漠化生态系统恢复重建以及应对全球气候变化碳循环的减源增汇具有重要的理论意义和实践指导价值。

喀斯特小流域石漠化综合治理技术研究——以贵州省毕节市石桥小流域为例

采用SPOT影像(2.5m分辨率),利用3S技术勘察研究了贵州省毕节市石桥小流域不同土地利用方式的石漠化分布情况。研究结果表明,流域内部分耕地、灌木林地、疏林地、荒草地发生了石漠化(轻度及以上),其它土地利用方式无石漠化分布。根据流域上、中、下游段生境特征与社会经济发展情况,分别对发生石漠化的各类土地采取生物与工程措施治理,以坡耕地林—草、林—粮、粮—草间作及轮作复合经营作为高人口压力下生态建设的突破口,以水资源提取—高位水池—管网调度利用为核心,建立了城郊型混农林草牧(禽)业模式,初步形成引领小流域农村经济发展的生态产业。流域内水土流失与石漠化趋势得到遏制,流域土壤流失量减少了32%,人均收入增加了532元,生态、经济、社会发展逐渐步入可持续发展轨道。

基于NDVI的喀斯特地区植被对气候变化的响应研究——以贵州省六盘水市为例

利用1999—2010年SPOT-VGT NDVI数据,采用基于像元的相关分析方法,分析了贵州省典型喀斯特区域植被对气候变化的响应。结果表明,1999—2010年研究区气候变化呈冷干趋势,植被NDVI呈恢复趋势;从区域尺度分析,研究区植被NDVI与气候要素间呈不显著相关关系;从像元尺度分析,植被NDVI与年均气温和降水量均具有较强的负相关性,且年均气温的影响力大于年降水量;由于植被NDVI与气候要素存在负相关,所以气候冷干的变化趋势有利于区域整体植被NDVI的恢复;植被NDVI与气候要素的相关性在空间上存在较强的地域性,进一步证明了植被NDVI对气候变化的响应受到地形的强烈影响。

贵州省重点生态功能区生态敏感性评价

针对重点生态功能区的生态重要性,利用地形、地貌、气候等数据和生态环境状况,运用层次分析方法,选择荔波县为研究区,在GIS空间叠加技术的支持下对其进行生态敏感性评价。结果表明:荔波生态敏感性较高,其中不敏感区域面积最小,仅占8.76%,轻度和中度敏感地区面积总和约占区域总面积1/2,二者比例分别为25.63%、26.13%,高度敏感地区占区域总面积的21.15%;极度敏感区面积较大,占总面积的18.33%;荔波生态敏感性在很大程度上与石漠化相关。总体上,研究区内生态环境虽然良好,但在敏感性高的区域易产生生态环境问题,是生态环境恢复与保护的重点地区。

贵州省施秉喀斯特地区苔藓植物的微气候效应

以贵州省施秉喀斯特世界自然遗产地为研究区,对区内苔藓生境类型及微气候效应进行了研究。结果表明,苔藓植物群落可以影响其周围局地微气候,具有降低气温,增加湿度的作用。苔藓微气候效应影响范围大致在四周及上方10cm空间内,在空旷地上微气候效应最为明显。该区苔藓生境类型以岩生、土生为主,土生苔藓植物群落的微气候效应强于岩生环境。对各监测层的温湿度分别进行配对样本t检验,结果发现,苔藓群落表面(A层)与周围10cm处(D层)相对湿度差异极显著(p<0.01),温度差异达显著水平(p<0.05);苔藓群落表面(A层)与上方10cm处(B层)温、湿度差异均达显著水平(p<0.05)。苔藓微气候效应的强弱程度取决于苔藓储存水分的能力。

贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复响应

为了评估贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复的生态经济效果，以喀斯特生态脆弱区的毕节鸭池、清镇红枫湖、关岭一贞丰花江为例，利用经济和生态足迹分析法对喀斯特地区生态经济恢复状况进行评价，旨在揭示生态恢复的响应机制，探讨喀斯特石漠化区经济可持续的生态恢复模式。研究结果表明，2005～2007年3个示范区土地利用、产业结构及其多样性显著改善。生态足迹计算结果显示3个示范区2005～2007年的生态赤字分别下降0．059、0．211和0．142hm^2／人，生态压力指数（腰卯）分别下降0．13、0．137和0．29，每万元生态足迹2005～2007年分别下降0．352、0．538和0．365。结果显示石漠化综合治理工程提高了示范区资源利用效率，环境承载率下降，经济活动对生态生产性空间的占用减少，可持续性潜力增强。

贵州典型喀斯特流域土壤氧化铁特征分异及其影响因素

探究亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征及其分异,对认识这类特殊地域综合体上土壤的发生发育及类型演化等具有重要意义。以贵州省普定县后寨河流域内53个典型剖面土壤为研究对象,测定诊断表层和诊断表下层不同形态氧化铁含量并计算其风化度指标,分析土壤氧化铁特征及其分异情况,探讨成土环境和土壤属性对氧化铁特征分异的影响。结果表明:由诊断表层至诊断表下层,全铁、游离铁呈增加趋势,平均增幅分别为25.54%和39.63%,铁氧化物具有在诊断表下层富集的特征;诊断表层铁活化度高于诊断表下层,而铁游离度和铁晶胶率与之相反。大部分诊断表下层土壤游离铁在30 g·kg^(-1)以上,铁游离度≥50%,铁活化度<30%,土壤处于中期脱硅富铝化阶段。母岩、土地利用、流域部位、有机质、pH、黏粒阳离子交换量和质地等对不同形态土壤氧化铁含量及其风化度指标分异均有显著影响(P<0.05);地理探测器分析表明,母岩与有机质对各氧化铁特征(除铁游离度)分异的解释力较大,二者交互作用下的q值最大(全铁41.9%、游离铁39.8%、非晶质铁40.1%、铁活化度41%、铁晶胶率52.5%),因此母岩和有机质为亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征分异的主控因子。

贵州重建移民迁出区生态环境的问题与对策

贵州省2020年与全国同步全面建成小康社会的关键,在于惠及47.7万户、204.3万生态移民之扶贫生态移民工程的实施。文章针对贵州实施扶贫生态移民工程中重建移民迁出区生态环境所存在的问题,提出解决问题的对策,以便实现生态移民脱贫致富和生态移民迁出区生态恢复良好的双赢。从而促进生态贵州建设,保障2020年贵州与全国同步全面建成小康社会。

喀斯特地区生态系统服务价值评估——以贵州花江示范区为例

喀斯特地区因其生态环境的特殊性,对其进行生态系统服务价值的定量评估,并揭示其生态服务功能的时空变化特征,对其实现生态恢复和可持续发展显得尤为重要。运用Costanza和谢高地等对生态系统服务价值的估算理论,根据土地利用变化对花江示范区的生态系统服务价值进行定量估算与分析。结果表明,2000—2010年间,花江示范区生态系统服务价值总体上呈增长趋势,增长率高达81.11%,耕地、园地、林地、建设用地和裸岩石砾地的生态系统服务价值呈下降趋势,草地和水域的生态系统服务价值则呈上升趋势;各年的生态系统价值构成中,2000年和2005年都是林地对生态系统服务价值的贡献率最大,而2010年草地对生态系统服务价值的贡献率最大,2000、2005、2010年3个时期的建设用地对生态系统服务价值的贡献率均最低。

贵州国家级喀斯特景区的旅游解说研究

喀斯特地貌所形成的山、洞、林、瀑等融为一体的自然风光构成了贵州省丰富的喀斯特旅游资源。同时,随着贵州旅游业的发展和将贵州打造成旅游大省,旅游强省的旅游发展目标的提出,喀斯特旅游已经成为贵州旅游业的支柱型产业。本文通过对贵州省典型的国家级喀斯特景区旅游解说初步研究,从而进行讨论,希望更好更有效地推动贵州旅游业的发展。

喀斯特山区地形起伏度及其对水土流失敏感性的影响——以贵州省荔波县为例

[目的]探究喀斯特高原山区水土流失的特征与空间变化规律,为制定符合喀斯特山地环境的水土流失防治对策提供科学依据。[方法]以典型喀斯特山区重点生态功能区贵州省荔波县为研究区,综合运用地理空间分析方法,确定提取地形起伏度最佳的分析单元,结合水土流失敏感性评价,分析地形起伏度与水土流失敏感性的空间分布规律及其相互关系。[结果]基于10 m空间分辨率DEM数据,提取地形起伏度的最佳网格大小为54×54,地形起伏度(RDLS)在0.32~2.12之间;荔波县水土流失敏感主要为微度侵蚀,占县域总面积达88.40%;水土流失敏感性区域主要集中在RDLS为0.7~1.7的分级范围内,RDLS在1~1.5区间对水土流失的响应最敏感,为水土流失敏感性的优势因子区间。[结论]研究区内RDLS与不同敏感度的水土流失分布具有一定的一致性,总体上水土流失受地形起伏度变化的影响显著。