喀斯特石漠化演变轨迹的典型案例研究 ——以贵州盘县为
例
李阳兵1，王世杰2，罗光杰1，程安云2
【摘 要】摘要:本文以1974年MSS、1999年TM、2007年TM影像为基本数据源，辅以实地踏勘，考虑一个完整的峰丛洼地等，扣除其平坝部分后作为评价单元，获得了贵州省盘县3个时期的石漠化数据并计算了石漠化和无石漠化土地的演变轨迹。相应于1974年、1999年、2007年3个时段，研究区土地退化演变轨迹可分为8种，并可进一步归纳为不变型、逆转减弱型、反复型和加重型4种演变过程类型，从1974年、1999年到2007年未发生过变化的不变型轨迹面积占较高的比例。研究区的喀斯特土地可分为石漠化土地、无石漠化土地、石漠化已恢复土地和潜在可恢复石漠化土地。 【期刊名称】中国地质灾害与防治学报 【年(卷),期】2010(021)003 【总页数】7
【关键词】关键词:石漠化;演变轨迹;空间格局;贵州盘县
0 引言
石漠化是近百年来发生在中国西南部喀斯特地区的一种典型土地退化现象，是岩溶环境脆弱性加上人类不恰当的土地利用干扰形成的［1］。目前对单一时段的石漠化研究较多，阐述了石漠化土地的监测评价［2］、空间分布与岩性的关系［3］、石漠化土地的景观结构特征［6－7］;但对石漠化在近几十年来的演变研究较少，或研究时间间隔太短，不能反映石漠化土地的变化过程，得出的结论难以令人信服［8－9］。研究时段达30年石漠化研究成果很少［10－11］，
且这些成果采用的石漠化土地利用转移矩阵的方法只是定量地反映了石漠化等级类型的数量变化，而不能在空间反映出某一石漠化图斑的连续演替过程。喀斯特石漠化研究要加强过程的研究，把石漠化现状研究和演化历史有机地结合起来，弄清石漠化土地变化的类型、变化的原因及其空间分布，才能切实对石漠化地区的生态恢复重建起到指导作用。
土地覆盖演变轨迹是对环境和人类活动最重要的响应之一［12］，对了解土地覆盖变化的高度时空复杂性很有必要［13］，时间序列的遥感数据被越来越多的用于研究变化迹线［14］。因此，本文针对目前注重石漠化的“现象研究”，而忽视其历史的“过程研究”，选择贵州省典型石漠化地区盘县，利用土地覆盖演变轨迹的方法结合1974年、1999年和2007年的遥感数据，着重解决以下2个问题:(1)不同等级的石漠化土地和无石漠化土地是怎样演变的?其演变过程能否指示石漠化未来的演变格局?(2)石漠化土地动态变化过程对石漠化评价和石漠化土地治理的启示。旨在为石漠化的基础研究和石漠化治理提供一种思路。
1 数据来源和研究方法
1.1 数据的来源和校正
研究区概况及其石漠化和土地利用分布见文献［4，15］。研究区喀斯特石漠化数据主要来源于1974 年MSS、1999年TM、2007年TM影像解译数据。首先以1∶5万地形图为基础控制依据，在遥感图像和地形图上选择稳定、明显的对应地物作为控制点，纠正误差控制在1个像元左右，以保证长时间序列中的多时相遥感数据不发生明显的空间位置偏移，因MSS影像空间分辨率较低，辅以利用1963年测绘的1∶5万地形图，通过地形特征的限制尽量提高MSS
影像的解译精度。本文选取石漠化评价单元时，主要考虑以一个完整的地貌单元为评价单元，以峰丛洼地为例，扣除洼地底部平坦部分，根据洼地四周峰丛坡面上的岩石裸露率和裸岩分布部位、植被类型和植被季节变化特征(表1)，结合研究区土地利用现状、地形图、土壤图以及实地调查，生成1∶5万喀斯特石漠化图(图1)。本文所指的喀斯特石漠化不包括非碳酸盐岩区的岩石裸露。坡度图来源于根据1∶5万地形图数字化的DEM，地貌数据来源于1∶50万的贵州省地貌类型图。在2004年和2007年进行了2次实地踏勘，通过实地调查访问以解决解译过程中遇到的同物异谱问题，为了验证1974年MSS影像对石漠化的解译精度，特调查了在1974年MSS、1999年TM、2007年TM影像上均表现为强烈石漠化的图斑，与实地情况明显一致，证明利用MSS影像研究县级尺度的石漠化分布是可行的。 1.2 研究方法
获得1974年、1999年、2007年3个时段的石漠化分布图后，将3个时段的石漠化数据转换成30m× 30m栅格，运用ARCGIS软件中的图层代数运算方法得到石漠化的演变轨迹。从无石漠化土地到极强度石漠化土地经过3个时期将产生216种可能的演变轨迹。
为简化运算，本文把轻度以上强度(13～16)石漠化统称为石漠化土地，只探讨最有代表性的演变轨迹。
2 结果分析
2.1 盘县石漠化演变轨迹
本文把轻度及其以上等级(13～16)石漠化统称为石漠化土地，根据1974年、1999年到2007年盘县喀斯特地区土地的石漠化等级状态的变化，盘县石漠化
喀斯特石漠化演变轨迹的典型案例研究——以贵州盘县为例
