武陵山区石漠化动态变化及其驱动机制—以彭水苗族土家族自治县为例

摘要

自2000年以来，国家在西南喀斯特石漠化地区实施了退耕还林、还草、生态公益林保护工程和石漠化综合治理等一系列建设，开展生态恢复工作。尤其在2008年国务院批复了《岩溶地区石漠化综合治理大纲（2006-2015）》以来，喀斯特石漠化地区治理力度加大，植被恢复也取得了阶段性成果。武陵山区囊括4省市，71个区县，气候生境复杂多样，多民族交织聚集，该地区石漠化的发生发展具有自身的独特性。本研究基于2012年、2017年两期石漠化监测数据，利用ArcGIS10.2、ENVI、CASA模型以及相关统计分析软件与方法，探讨石漠化综合治理下彭水县喀斯特石漠化格局演变特征和植被群落NDVI和NPP动态变化特征，并对石漠化格局演变驱动力进行分析，旨在了解两次石漠化监测期间研究区石漠化、植被动态变化规律，研究区石漠化的主要驱动力和发展趋势，为武陵山区少数民族交织聚集地区的石漠化综合治理以及退耕还林等生态建设工程效益评价提供一定参考性，同时优化石漠化治理模式与方法，进而改善武陵山区喀斯特石漠化地区生态环境。主要研究成果包括： （1）第三次石漠化监测（2017年）显示，彭水县石漠化面积为931.96 km2，占彭水县面积占比为32.19%。与第二次石漠化监测（2012年）监测相比较而言，变化不大，仅减少了23.94 km2，研究区石漠化状况依然严峻。其中重度石漠化面积由112.0 km2减少到了56.28 km2，中度石漠化面积由593 km2减少到506.72 km2，轻度石漠化面积则由239.53 km2增加到368.96 km2，中度石漠化和轻度石漠化占据主导地位，两者占了研究区石漠化面积的93.96%。 （2）叠加对比分析，研究区整体的石漠化程度减轻，石漠化土地类型由2012年的轻度、中度、重度和极重度石漠化演变成了轻度、中度和重度石漠化，极重度石漠化基本消失。两次石漠化监测研究区皆以中度石漠化为主，2017年较2012年而言，轻度石漠化大幅度增加，重度石漠化土地面积减少接近一半。 （3）通过转移矩阵研究表明，研究区石漠化基本向良性方向发生演变，呈现出非石漠化和潜在石漠化基本保持不变，轻度石漠化土地面积显著增加，中度、重度石漠化主要向轻度石漠化转化的演变特征。两次监测期间，研究区景观破碎度上升，石漠化斑块总数增加，面积略微减少，极重度石漠化土地大面积减少甚至消失，中度、重度石漠化斑块数减少，轻度石漠化斑块数、面积皆增加。 （4）由多源影像数据对研究区植被进行分析，马尾松、柏木和杉木是其主要植被群落，石漠化监测期间（2012-2017年），马尾松面积增加，柏木和杉木表现为减少，阔叶林、针阔混交林群落小幅度增加。研究植被NDVI最大合成值整体缓慢上升，趋势不显著。在两次石漠化监测期间，6年最大NDVI变化较小，研究区大部分地区的空间变异系数在0.15以下。研究区6年间植被年均NPP在420 g C·m-2·a-1-569gC·m-2·a-1之间，平均值527.48 g C·m-2·a-1，约占全国植被净初级生产力11.14%-23.64%。植被整体呈现东南-西北对角分布的格局，植被NPP增加幅度分别由研究区西北西南两个方向腹地中心区域逐渐递减，部分地区变化幅度较大。 （5）自然环境因子、社会经济因子和生态恢复因子各自或共同作用形成驱动力，从不同角度作用于研究区石漠化格局演变。采用相关性分析与多元有序Logit模型分析可知，生态恢复因子中的生态工程、生态工程实施年限是研究区石漠化的主导驱动因素。 （6）利用多元线性回归对具体社会经济因素和生态恢复因素进行分析，叠加研究乡镇行政区划，探讨不同区域石漠化发展状况，由此将其划分为石漠化-改善区、石漠化-恢复区和石漠化-稳定区，并提出相应的进一步石漠化治理措施。

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