王曉帆, 許爾琪, 張紅旗, 張全景

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貴州土地石漠化變化及社會經(jīng)濟活動的影響分析*

王曉帆1,2, 許爾琪2**, 張紅旗2, 張全景1

(1. 曲阜師范大學地理與旅游學院 日照 276826; 2. 中國科學院地理科學與資源研究所陸地表層格局與模擬重點實驗室 北京 100101)

分析石漠化與社會經(jīng)濟活動的關(guān)系及其動態(tài)變化, 有利于石漠化狀況的改善和治理。以往的驅(qū)動因子分析對社會經(jīng)濟因素的研究較少, 本文以貴州省為研究區(qū), 以縣域為研究單元, 基于2000年和2011年兩期石漠化影像, 通過空間分析研究了貴州省2000—2011年的石漠化動態(tài)變化, 并從人口因素、社會發(fā)展狀況和經(jīng)濟水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、地形坡度和生態(tài)工程建設(shè)等5個方面選取23個影響因子, 對石漠化的驅(qū)動力進行分析。結(jié)果表明: 1)2000—2011年貴州省石漠化的治理工作取得了一定的成效, 石漠化面積總體減少, 但中度和重度石漠化面積呈增加趨勢, 輕度以上石漠化的治理任務(wù)還很艱巨; 2)23個影響因子與石漠化呈現(xiàn)不同程度的正負相關(guān)關(guān)系; 3)農(nóng)業(yè)人口比重、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均糧食、人均耕地、耕地比重、15°~25°耕地(巖溶)比重和25°以上耕地(巖溶)比重均與石漠化呈顯著正相關(guān), 其他因子均與石漠化呈顯著負相關(guān), 其中農(nóng)業(yè)活動對石漠化的影響最為顯著, 農(nóng)業(yè)人口比重、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均耕地、15°~25°耕地比重、25°以上耕地比重、15°~25°巖溶比重和25°以上巖溶比重與石漠化的相關(guān)系數(shù)分別為0.473、0.425、0.291、0.288、0.430、0.338和0.334。研究社會經(jīng)濟活動對石漠化的影響可為石漠化治理提供借鑒和參考。

喀斯特地區(qū); 石漠化; 時空變化; 驅(qū)動因子; 社會經(jīng)濟活動; 貴州省

土地石漠化是我國最嚴重的三大生態(tài)問題之一, 它加速了環(huán)境惡化, 致使水土流失、自然災(zāi)害頻繁發(fā)生, 威脅人們的生存環(huán)境, 制約著社會經(jīng)濟的發(fā)展[1]。2001年《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》明確指出要推進黔、桂、滇巖溶地區(qū)石漠化綜合治理[2], 此后黨和國家先后多次在重要文件和會議上強調(diào)要推進石漠化的綜合治理工作[3-7]。

貴州省林業(yè)廳第2次石漠化監(jiān)測結(jié)果顯示, 石漠化出現(xiàn)凈減少, 生態(tài)向良性方向發(fā)展, 成因是多方面的, 但是林草植被恢復是石漠化好轉(zhuǎn)的主要原因; 此外, 勞動力轉(zhuǎn)移、生態(tài)移民、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)、水利及其他工程措施也占很大的比重[8]。由此可見, 社會經(jīng)濟活動對石漠化的演變起著至關(guān)重要的作用。當前, 關(guān)于石漠化的研究主要從地質(zhì)地貌背景[9-11]、生態(tài)恢復及治理[12-14]、空間格局分布[15-17]、動態(tài)變化[18-20]、驅(qū)動機制[21-23]、動態(tài)監(jiān)測技術(shù)與方法[24-26]以及石漠化的影響研究[27-32]等方面進行, 而對于區(qū)域石漠化的變化及對社會經(jīng)濟活動的影響探討尚不深入, 亟待進一步研究?？紤]到石漠化的治理工作多以小區(qū)域進行, 如果缺少對社會經(jīng)濟活動影響方面的認識, 可能會影響到相關(guān)部門制定石漠化治理實施方案的準確性。

基于此, 本文以貴州省為研究區(qū), 以縣域為研究單元, 運用Arcgis、Ecognition Developer和SPSS等數(shù)據(jù)處理軟件, 通過2000年和2011年兩期喀斯特石漠化分布, 分析貴州省2000—2011年土地石漠化的動態(tài)變化, 并探析社會經(jīng)濟活動對石漠化的影響, 以期為后續(xù)的石漠化治理工作提供借鑒和參考。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

貴州省位于我國西南地區(qū)東部, 東毗湖南、南鄰廣西、西連云南、北接四川和重慶。全省國土面積176 167 km2, 轄貴陽、六盤水、遵義、安順、畢節(jié)、銅仁6個地級市, 黔東南、黔南、黔西南3個自治州, 1個國家級新區(qū)(貴安新區(qū)), 8個縣級市和78個縣(區(qū)、特區(qū)), 其中少數(shù)民族自治縣11個。2016年末總?cè)丝? 555萬人。貴州屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū), 境內(nèi)氣候溫暖濕潤, 年平均氣溫15 ℃左右, 年降雨量1 000~1 400 mm, 年無霜期250~300 d。冬無嚴寒, 夏無酷暑, 最冷的1月平均氣溫4~6 ℃, 最熱的7月平均氣溫15~23 ℃。2012年貴州省石漠化狀況公報顯示, 貴州省是世界上巖溶地貌發(fā)育最典型的地區(qū)之一, 根據(jù)喀斯特數(shù)據(jù)中心公布的巖溶面積顯示, 貴州省巖溶出露面積占全省總面積的61.92%, 是全國石漠化面積最大、類型最多、程度最深、危害最重的省份[8], 各類型石漠化均有分布, 也是石漠化與影響因子關(guān)系研究的典型地區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 影像數(shù)據(jù)來源

2000年數(shù)據(jù)來自《貴州省喀斯特石漠化綜合防治圖集(2006—2050)》, 掃描后通過Arcgis配準, Ecognition Developer分割分類并手動校準; 2011年數(shù)據(jù)由國家林業(yè)局初步解譯, 石漠化范圍內(nèi)經(jīng)遙感影像人工目視解譯, 局部進行調(diào)整。此外, 因石漠化分級標準較多, 尚無統(tǒng)一定論, 本文采用國家林業(yè)局制定的《巖溶地區(qū)石漠化監(jiān)測技術(shù)規(guī)定》(2011年修訂)中的分類標準, 主要依據(jù)基巖裸露、植被覆蓋和土壤覆蓋程度進行石漠化分級(表1), 將石漠化強度等級分為無石漠化、潛在石漠化、輕度石漠化、中度石漠化、重度石漠化和極重度石漠化等6級, 分別用1~6表示。

表1 石漠化等級分級標準

1.2.2 土地利用數(shù)據(jù)來源

文中所用土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn), 在1∶10萬比例尺土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上生成的30 m矢量土地利用數(shù)據(jù)集。

1.2.3 統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源

文中所用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于《貴州統(tǒng)計年鑒 2001》、《貴州統(tǒng)計年鑒 2012》、《中國縣(市)社會經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒 2001》和《中國縣(市)社會經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒 2012》和第5次人口普查分區(qū)縣數(shù)據(jù)(2000年)和第6次人口普查人口分區(qū)縣數(shù)據(jù)(2010年), 數(shù)據(jù)收集之后經(jīng)過標準化處理。

1.3 研究方法

1.3.1 格網(wǎng)構(gòu)建

由于貴州省非石漠化(無石漠化和潛在石漠化)面積所占比重較大, 使得石漠化分布圖中石漠化的區(qū)域分布不能較好呈現(xiàn), 為了使各類石漠化區(qū)域呈現(xiàn)明顯分布, 建立1 km′1 km的格網(wǎng), 并根據(jù)石漠化等級分級標準(表1)對各個等級的石漠化進行賦值[33], 選取基巖裸露的中間值, 乘以各等級石漠化的面積, 其中, 無石漠化×10, 潛在石漠化×25, 輕度石漠化×40, 中度石漠化×60, 重度石漠化×80, 極重度石漠化×95。

1.3.2 影響因子選取

由于石漠化主要發(fā)生在巖溶地區(qū), 其成因非常復雜, 既有自然因素, 更有社會因素。社會因素主要有: 1)陡坡耕種。巖溶地區(qū)普遍耕地資源較少, 毀林開墾、毀草開墾的現(xiàn)象非常嚴重。在現(xiàn)有的耕地當中, 坡耕地占40%左右, 加劇了石漠化。2)過度樵采薪材在農(nóng)村農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)當中占比達40%左右。高強度的集中連片樵采容易導致植被破壞、土壤流失, 加重了石漠化。3)過度放牧, 巖溶地區(qū)的牲畜一般放養(yǎng), 不僅破壞植被, 而且破壞地表, 加重了水土流失和石漠化。4)無序的工礦建設(shè)開發(fā)也加重了石漠化。與此同時, 國家的一系列農(nóng)業(yè)措施也緩解了石漠化, 如: 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和水利設(shè)施建設(shè)力度加大, 減輕了水土流失; 通過整合各類涉農(nóng)資金, 大力調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 尤其是在坡耕地上種植茶葉、核桃等經(jīng)濟樹種, 增加了植被覆蓋; 通過實施國土整治、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、坡改梯、配套小型水利設(shè)施等工程措施, 建設(shè)高標準基本農(nóng)田, 有效控制了水土流失。此外, 農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)得到改善, 減少了植被破壞。多年來, 各地大力發(fā)展沼氣, 積極推廣省柴節(jié)煤灶, 煤炭、電力、液化氣、太陽能等在農(nóng)村得到普遍應(yīng)用, 大幅度降低了薪柴在農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中的比重, 有效地促進了植被保護。

以上社會經(jīng)濟活動的驅(qū)動都對石漠化的變化產(chǎn)生一定的影響, 為了能夠更加具體清楚地了解各因素與石漠化變化的關(guān)系, 通過《貴州統(tǒng)計年鑒 2001》、《貴州統(tǒng)計年鑒 2012》和《中國縣(市)社會經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒 2001》和《中國縣(市)社會經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒 2012》收集到的貴州省各區(qū)縣的指標, 結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)以及貴州省石漠化影像數(shù)據(jù), 定量地分析其相互關(guān)系。

從影響石漠化的人類活動出發(fā), 根據(jù)石漠化形成過程和演化特征, 考慮影響因子的系統(tǒng)性、整體性和可比性, 并對比以往研究對石漠化影像因子貢獻程度的結(jié)果, 結(jié)合數(shù)據(jù)的可得性和可靠性, 本文提取以下指標來表征驅(qū)動因子——人口因素、社會發(fā)展狀況和經(jīng)濟水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、地形坡度和生態(tài)工程建設(shè)等因素, 選取因子及其處理過程見表2。

表2 石漠化驅(qū)動因子及處理過程

1.3.3 皮爾遜(Pearson)相關(guān)系數(shù)

本研究采用皮爾遜(Pearson)相關(guān)系數(shù)研究石漠化變化的各指標與驅(qū)動因素的線性相關(guān)關(guān)系, 其計算公式為:

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州省土地石漠化時空變化

2.1.1 貴州省土地石漠化現(xiàn)狀及分布

貴州省國土面積176 167 km2, 巖溶面積109 082.67 km2, 占全省國土面積的61.92%, 其中巖溶面積最大的類型是無石漠化, 占國土面積的29.46%; 其次是潛在石漠化, 占國土面積的15.84%; 石漠化土地有29 276.48 km2, 占全省國土面積的16.62%, 石漠化面積最大的類型是中度石漠化, 其次是輕度石漠化, 分別占國土面積的7.51%和6.34%, 重度石漠化和極重度石漠化面積較少, 僅占國土面積的2.33%和0.44%。貴州省土地石漠化面積最大的3個縣分別是大方縣、黔西縣和水城縣, 其石漠化面積分別為1 444.82 km2、1 158.45 km2和1 047.46 km2, 分別占本縣國土面積的40.70%、46.27%和29.55%。

貴州省石漠化土地分布極廣, 全省除少數(shù)非巖溶市縣外, 其余均有石漠化分布。石漠化土地多集中分布在巖溶發(fā)育的貴州省西部和南部地區(qū), 呈西部重、東部輕、南部重、北部輕的空間格局。非巖溶主要集中分布在遵義市的赤水市及黔東南州的從江縣、劍河縣、錦屏縣、雷山縣、黎平縣、榕江縣、三穗縣、臺江縣和天柱縣這10個縣市, 其他地區(qū)巖溶和非巖溶相間分布。

2.1.2 貴州省石漠化動態(tài)變化情況

貴州省2000年和2011年的巖溶石漠化變化見表3?？梢钥闯? 10年間貴州省巖溶石漠化面積有較大變化, 無石漠化面積增加了11 126.42 km2, 潛在石漠化減少了4 730.47 km2, 石漠化總面積由2000年的35 672.44 km2減少到2011年的29 276.48 km2, 年均減少581.45 km2。各等級的石漠化面積也都有所變化, 其中, 輕度石漠化面積變化最大, 由2000年的21 189.03 km2減少到2011年的11 167.49 km2, 年均減少911.05 km2; 其次是中度石漠化, 國土比例從2000年的5.80%增加到2011年的7.51%, 增加了1.72個百分點; 重度石漠化和極重度石漠化的變化幅度較小, 重度石漠化增加了0.37%, 極重度石漠化減少了0.03%。2000年和2011年巖溶石漠化空間分布見圖1。

表3 2000年和2011年貴州省的巖溶石漠化面積

從空間分布圖可以看出, 2000年石漠化土地分布相對集中連片, 石漠化類型以輕度石漠化為主; 2011年的石漠化土地明顯減少, 分布較2000年也比較零散, 連片分布的石漠化土地減少, 石漠化類型中度石漠化最多, 其次是輕度石漠化。

從縣域石漠化的變化情況來看, 惠水縣石漠化面積變化最大, 從前期的1 022.84 km2減少到2011年的252.32 km2, 減少了770.51 km2, 占該縣前期石漠化面積的75.33%; 其次是遵義縣, 減少了501.17 km2, 占該縣前期石漠化面積的73.66%; 第三是甕安縣, 減少了441.88 km2, 占該縣前期石漠化面積的77.32%。

具體到各類型的石漠化變化來看, 輕度石漠化面積減少最多的是黔西縣、惠水縣和畢節(jié)市, 分別減少605.54 km2、595.48 km2和505.06 km2, 分別占本縣前期該類型石漠化面積的82.19%、99.38%和97.48%; 中度石漠化面積變化最大的是黔西縣、畢節(jié)市和興義市, 分別增加634.38 km2、467.34 km2和471.67 km2; 重度石漠化面積變化最大的是大方縣、水城縣和長順縣, 分別增加403.77 km2、-182.77 km2和-176.94 km2; 極重度石漠化面積變化最大的是安龍縣、興義市和長順縣, 分別增加115.88 km2、-79.70 km2和-78.43 km2。

圖1 2000年和2011年貴州省巖溶石漠化區(qū)域分布圖

2.1.3 石漠化強度演變轉(zhuǎn)移矩陣

在Arcgis上對兩期石漠化數(shù)據(jù)進行空間運算, 可得到石漠化時空轉(zhuǎn)移矩陣表(表4)。

石漠化強度演變轉(zhuǎn)移矩陣能夠揭示各類型石漠化間相互轉(zhuǎn)移變化情況。由表4可知, 2000—2011年, 非石漠化(無石漠化和潛在石漠化)主要向輕度石漠化和中度石漠化轉(zhuǎn)化, 分別為7 412.39 km2和7 853.89 km2, 其中, 潛在石漠化分別向無石漠化、輕度石漠化和中度石漠化轉(zhuǎn)化17 594.49 km2、2 906.21 km2和3 016.75 km2, 可見潛在石漠化雖被定義為非石漠化,但并不穩(wěn)定, 容易轉(zhuǎn)變?yōu)槭? 石漠化轉(zhuǎn)變?yōu)榉鞘癁?4 083.16 km2, 其中輕度石漠化轉(zhuǎn)化面積為15 115.75 km2, 是石漠化狀況改善的主體, 說明現(xiàn)階段治理的主要成果主要體現(xiàn)在輕度石漠化治理方面; 中度石漠化、重度石漠化和極重度石漠化轉(zhuǎn)入面積分別為11 557.90 km2、3 798.55 km2和713.70 km2, 轉(zhuǎn)出面積分別為8 470.18 km2、3 135.08 km2和759.64 km2, 轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出的比值為129.97%, 說明石漠化較嚴重的地區(qū)石漠化狀況并沒有根本性的改觀, 輕度以上的石漠化仍是石漠化治理的難點所在。此外, 輕度石漠化增加的主要貢獻是無石漠化與潛在石漠化, 分別貢獻4 506.18 km2和2 906.21 km2。

表4 2000年和2011年貴州省巖溶石漠化類型等級演變轉(zhuǎn)移矩陣

由此可見, 石漠化治理工程除了對輕度以上石漠化的治理外, 更應(yīng)加強無石漠化和潛在石漠化的防護。

2.2 貴州土地石漠化的驅(qū)動因子研究

各類型石漠化的面積和分布的變化受多方面因素的影響[35-43]。有自然因素, 如地質(zhì)、巖性、地貌等, 也有人文因素, 如毀林開荒、亂砍濫伐等。但是更為直接的影響因素還是社會經(jīng)濟因素[21-23,44-45], 如: 人口增長過快、對土地掠奪式經(jīng)營以及土地資源結(jié)構(gòu)與農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)錯誤等。為研究不同類型的石漠化面積變化與驅(qū)動因素的關(guān)系, 計算其相關(guān)系數(shù)(表5)。在所列的影響因子中有些因子與石漠化變化并無明顯相關(guān), 本研究采用雙側(cè)百分位檢驗進行取舍, 進而檢驗這些相關(guān)系數(shù)的顯著性。

表5 貴州省巖溶石漠化指標與驅(qū)動因素的相關(guān)系數(shù)

**和*分別表示在0.01水平(雙側(cè))和0.05水平(雙側(cè))顯著相關(guān)。* and ** indicate significant correlation at 0.01 and 0.05 levels, respectively.

從表5可以看出, 除單位耕地糧食產(chǎn)量和退耕還林比重與石漠化沒有顯著相關(guān)性, 其他各因子都與石漠化各表征因子有顯著相關(guān)性:

1)農(nóng)業(yè)人口比重、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均耕地、15°~25°耕地(巖溶)比重和25°以上耕地(巖溶)比重均與石漠化呈顯著正相關(guān), 這些因子所占的比重越大, 石漠化越嚴重; 其他因子均與石漠化呈顯著負相關(guān), 比重越大, 石漠化程度越輕。其中, 農(nóng)業(yè)(城鎮(zhèn))人口比重與石漠化面積相關(guān)性最顯著, 相關(guān)系數(shù)為0.473(-0.473), 農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與潛在石漠化面積變化相關(guān)性最顯著, 相關(guān)系數(shù)為-0.455, 人均國內(nèi)生產(chǎn)總值與中度石漠化面積變化相關(guān)性最顯著, 相關(guān)系數(shù)為0.497, 工礦用地比重與中度石漠化面積變化相關(guān)性最顯著, 相關(guān)系數(shù)為0.767。

2)農(nóng)業(yè)人口比重、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均耕地、15°~25°耕地比重、25°以上耕地比重、15°~25°巖溶比重和25°以上巖溶比重與石漠化面積相關(guān)系數(shù)分別為0.473、0.425、0.291、0.288、0.430、0.338和0.334, 其他因子與石漠化面積呈顯著負相關(guān), 其中農(nóng)業(yè)人口比重、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和25°以上耕地比重與石漠化面積的相關(guān)性最大。由此可見, 農(nóng)業(yè)活動對石漠化的影響作用顯著。

3)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和人均糧食與石漠化面積變化呈顯著負相關(guān), 相關(guān)系數(shù)分別為-0.285和-0.228, 農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和人均糧食越多, 石漠化面積變化就越小, 石漠化程度越嚴重。貴州省地形特殊, 如果追求越高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值, 必須開墾更多的耕地, 加劇了石漠化發(fā)生的隱患; 此外, 由于長期以來, 喀斯特山區(qū)農(nóng)民一直遵循著種植玉米和水稻的傳統(tǒng)耕作方式, 廣種薄收, 不僅產(chǎn)量低而不穩(wěn), 而且極易導致水土流失, 石漠化現(xiàn)象越來越嚴重。

4)人口密度與石漠化面積和加權(quán)石漠化面積占國土比重都呈顯著負相關(guān), 且人口密度越大, 石漠化比重越小, 人口密度越大的城鎮(zhèn)往往石漠化比重較小, 生態(tài)環(huán)境較好, 而人口密度較小的喀斯特山村往往生態(tài)環(huán)境較惡劣, 石漠化比重也較大。但是對于人口密度特別小的地區(qū), 勞動力的轉(zhuǎn)移在一定程度上減輕了環(huán)境的負擔, 所以這些地區(qū)的石漠化比重也較小。

5)建設(shè)用地的比重也與石漠化面積和加權(quán)石漠化面積占國土比重呈顯著負相關(guān), 建設(shè)用地比重越大, 石漠化比重越小。一方面, 城鎮(zhèn)化的發(fā)展, 使農(nóng)業(yè)人口逐步向非農(nóng)人口轉(zhuǎn)移, 農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)向二、三產(chǎn)業(yè), 經(jīng)濟發(fā)展的同時, 人口素質(zhì)也得到提高, 可有效地利用現(xiàn)有的資源, 保護生態(tài)環(huán)境。另一方面, 城鎮(zhèn)化的發(fā)展使人們對生活水平和居住環(huán)境的要求不斷提高, 人口的增長也加劇了交通運輸?shù)陌l(fā)展。由此可見, 隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展必然會對居住用地、交通和公共基礎(chǔ)設(shè)施的需求增加, 城鎮(zhèn)用地和工礦企業(yè)的規(guī)模不斷擴大。

6)地形坡度對石漠化的影響也很大, 特別是15°~25°和25°以上的區(qū)域, 坡度越大的區(qū)域, 石漠化越嚴重。0°~6°和6°~15°的區(qū)域, 石漠化類型多以無石漠化和潛在石漠化為主, 且這些區(qū)域是人類活動比較集中的區(qū)域, 尤其是6°~15°的區(qū)域, 這也是潛在石漠化演化比較嚴重的區(qū)域, 但是貴州省緊張的人地關(guān)系使得該區(qū)域多以第二、三產(chǎn)業(yè)為主, 同時還要加強石漠化的治理工作, 因此這些區(qū)域比重越大, 石漠化比重反而越小; 而15°~25°和25°以上的區(qū)域, 由于對坡耕地的開發(fā)利用, 導致這些區(qū)域土地利用強度較大, 從而石漠化程度嚴重, 尤其是25°以上的區(qū)域, 坡度大的地區(qū)土層很難保存, 長期的沖刷再加上人為因素的破壞極易造成基巖裸露的石漠景觀, 導致越是坡度高的地區(qū), 石漠化越嚴重。

3 結(jié)論與討論

1)截止到2011年, 貴州喀斯特巖溶區(qū)1/4的地方仍處于石漠化的狀態(tài), 形勢依然嚴峻。從空間分布來看, 貴州省土地石漠化程度呈西部重、東部輕、南部重、北部輕的空間格局。從2000年到2011年, 貴州省巖溶石漠化面積有較大的變化, 且輕度石漠化和極重度石漠化面積呈下降趨勢, 說明石漠化治理工作取得了一定的效果, 但是中度石漠化和重度石漠化的面積仍在增加, 輕度以上的石漠化區(qū)域仍是石漠化治理的難點所在。此外, 由于無石漠化和潛在石漠化轉(zhuǎn)向輕度石漠化的面積較大, 所以在關(guān)注輕度以上石漠化治理的同時還應(yīng)加強無石漠化和潛在石漠化的防護工作。

2)采用相關(guān)分析方法, 對影響石漠化的驅(qū)動因子的研究表明, 人口因素、社會發(fā)展狀況和經(jīng)濟水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、地形坡度和生態(tài)工程建設(shè)等方面都對石漠化的演化起著不可忽視的作用, 尤其是農(nóng)業(yè)活動對石漠化影響顯著。由此可見, 社會經(jīng)濟活動在不同程度地影響著石漠化的發(fā)展, 因此在未來的石漠化治理工作中, 除了關(guān)注驅(qū)動石漠化的自然因素, 還要關(guān)注驅(qū)動石漠化的人文因素, 尤其是社會經(jīng)濟活動的影響, 以有效改善石漠化狀況。

3)研究結(jié)果顯示, 貴州省2000—2011年石漠化面積呈下降趨勢, 這與前人[23,29,46-48]的研究結(jié)果一致。石漠化狀況好轉(zhuǎn), 石漠化治理工作取得成效, 與國家相關(guān)部門投入一定的資金和精力, 制定的一系列石漠化治理措施密切相關(guān)。同時, 影響石漠化的社會經(jīng)濟因子中, 單位耕地糧食產(chǎn)量和退耕還林比重與石漠化的相關(guān)性不強, 然而實際上這兩個指標會對石漠化的變化產(chǎn)生一定的影響。單位耕地糧食產(chǎn)量體現(xiàn)了耕地的質(zhì)量和產(chǎn)量, 質(zhì)量好的耕地產(chǎn)量高, 質(zhì)量差的耕地產(chǎn)量低, 人們?yōu)榱俗非螽a(chǎn)量而去擴大耕地面積, 會加劇石漠化的演化。而退耕還林是石漠化治理的有效途徑之一, 退耕還林不僅可以控制水土流失, 還能減少土壤養(yǎng)分的流失, 有效減輕石漠化。此外, 部分社會經(jīng)濟指標礙于數(shù)據(jù)來源限制未收集到, 例如旅游人口數(shù)量、新能源的推廣使用、薪柴的消耗、牲畜的數(shù)量和作物結(jié)構(gòu)的調(diào)整等, 都是影響石漠化的關(guān)鍵因素, 因此在今后的研究中, 需要對這些影響因素進行更多深入的分析。但是本研究得出的基礎(chǔ)結(jié)論, 特別是關(guān)于各驅(qū)動因素的相對重要性, 是進一步研究的基礎(chǔ), 可為有關(guān)部門制定石漠化治理方案提供有效參考, 以增加實施方案的準確性。

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Change in rocky desertification and effect of socio-economic activities in Guizhou*

WANG Xiaofan1,2, XU Erqi2**, ZHANG Hongqi2, ZHANG Quanjing1

(1. College of Geography and Tourism, Qufu Normal University, Rizhao 276826, China; 2. Key Laboratory of Terrestrial Surface Pattern and Simulation, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)

Rocky desertification is one of the most severe ecological problems in China. It has accelerated environmental degradation, caused frequent soil erosion and natural disasters, threatened people’s living environment and restricted social and economic development. Analysis of the factors driving rocky desertification can be used to determine the factor that control rocky desertification and support strategies to combat the desertification. Studies have mainly focused on the geological background, geomorphological characteristics, meteorological factors, ecological restoration and governance projects. However, these studies have fallen quantification of the related social and economic activities. Thus there is the lack of a deep insight into the impact of the changes in regional rocky desertification and socio-economic activities. Using Guizhou Province as a case study area, this paper used GIS, remote sensing and statistical techniques (including Arcgis, Recognition Development and SPSS) to analyze the relationship between those neglected variables at county scale. Based on the 2000 and 2011 karst-rock desertification distribution maps, dynamic changes in rocky desertification in Guizhou Province in 2000–2011 were analyzed. The impact of social economic activities on rock desertification in karst area of the province was analyzed to lay theoretical basis for subsequent works on rocky desertification. The main conclusions of the study were as follows: 1) one quarter of the karst area in Guizhou Province was still affected by rocky desertification in 2011, the control of which was still an arduous task. Based on spatial distribution, rocky desertification in Guizhou Province was relatively severe in the west and south of the study area and relatively mild in the east and north. The area of rocky karst desertification in Guizhou Province was on the whole improving. Different classes of rocky desertification were violently transformed into the other. Mild karst rocky desertification occurred in most of the area where there was improvement in rocky desertification, but the task of restoring light, moderate, severe and extremely severe rocky karst deserti?cation was still very arduous. It also suggested that not only was attention needed to restore light, moderate, severe and extremely severe rocky karst deserti?cation, but also to protect against potential areas of no rocky karst deserti?cation. 2) The correlation analysis to determine the factors driving rocky desertification showed that multiple factors (including population factors, socio-economic development, agricultural production activities, terrain slope and ecological engineering construction) were critical in the evolution of rocky desertification in the region. Agricultural activities had the most significant effect on rocky desertification, including the proportion of agricultural population, total agricultural output, cultivated land area per cap., cultivated land proportion in 15°–25° slope, cultivated land proportion at > 25° slope, karst proportion at 15°–25° slope, karst proportion at > 25° slope. The correlation coefficients for these factors with rocky desertification were 0.473, 0.425, 0.291, 0.288, 0.430, 0.338 and 0.334, respectively. The study of the impact of socio-economic activities on rocky desertification provided the required expertise on the control of rocky desertification in the region.

Karst region; Rocky desertification; Space-time change; Driving factor; Socio-economic activity; Guizhou Province

, E-mail: xueq@igsnrr.ac.cn

May 12, 2018;

Jul. 22, 2018

X171

A

1671-3990(2018)12-1908-11

10.13930/j.cnki.cjea.180459

* 國家自然科學基金項目(41601095)和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2015CB452702)資助

許爾琪, 主要從事土地利用及空間格局、生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究。E-mail: xueq@igsnrr.ac.cn

王曉帆, 主要從事土地利用管理研究。E-mail: wangxiaofan_wxf@163.com

2018-05-12

2018-07-22

* This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (41601095) and the National Basic Research Program of China (973 Program, 2015CB452702).

王曉帆, 許爾琪, 張紅旗, 張全景. 貴州土地石漠化變化及社會經(jīng)濟活動的影響分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報, 2018, 26(12): 1908-1918

WANG X F, XU E Q, ZHANG H Q, ZHANG Q J. Change in rocky desertification and effect of socio-economic activities in Guizhou[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2018, 26(12): 1908-1918