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        基于信息熵與層次分析法的石漠化形成驅(qū)動(dòng)因素分析

        2019-08-30 07:08:00張紫霞劉云根李鄉(xiāng)旺張葉飛

        劉 鵬 張紫霞 楊 波 王 妍 劉云根 李鄉(xiāng)旺 張葉飛

        ( 1. 西南林業(yè)大學(xué)石漠化研究院,云南 昆明 650233;2. 西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)與水土保持學(xué)院,云南 昆明 650233;3. 西南林業(yè)大學(xué)水科學(xué)與工程中心,云南 昆明 650233)

        喀斯特石漠化是在喀斯特脆弱生態(tài)環(huán)境下,人類不合理的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成人地矛盾突出、植被破壞、水土流失、巖石逐漸裸露、土地生產(chǎn)力衰退甚至喪失,地表呈現(xiàn)石質(zhì)荒漠景觀的演變過程。表現(xiàn)為水土流失加重、植被覆蓋率和土壤涵養(yǎng)水源能力降低、生態(tài)環(huán)境惡化[1],給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)、生活及經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的影響[2-3]。云南是全國(guó)石漠化最嚴(yán)重的省區(qū)之一,巖溶面積為11.1萬km2,占全省土地面積的28.1%,居全國(guó)第2位[4]。由于長(zhǎng)期以來對(duì)資源不合理的利用,土地不堪重負(fù),致使巖溶地區(qū)石漠化日趨嚴(yán)重,其生態(tài)系統(tǒng)處于崩潰邊緣,是云南省最為嚴(yán)重的生態(tài)問題之一,影響著長(zhǎng)江、珠江、瀾滄江等國(guó)內(nèi)、國(guó)際河流的生態(tài)安全,制約著全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

        日益嚴(yán)重的石漠化問題已成為當(dāng)前地理學(xué)界的研究熱點(diǎn),大批國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者分別從石漠化的特征及成因、治理策略[5-8]和石漠化地區(qū)土壤性質(zhì)[9-10]、景觀格局演變特征[11]進(jìn)行了深入研究。也有專家學(xué)者致力于石漠化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究,但大多是基于3S技術(shù)或統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行的研究[12-13],且主要集中于貴州、廣西等地,省內(nèi)類似研究則鮮有報(bào)道。當(dāng)前關(guān)于喀斯特石漠化研究仍存在較多科學(xué)問題,尤其是石漠化形成的主導(dǎo)因素和喀斯特坡地水土流失的相關(guān)研究有待進(jìn)一步探索。為此,本研究以云南省縣域尺度石漠化分布為研究對(duì)象,運(yùn)用信息熵和層次分析法,從喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的氣候、土壤、植被、地形地貌及人類活動(dòng)入手。確定云南省石漠化形成的驅(qū)動(dòng)因素,并進(jìn)行定量化分析,研究結(jié)果對(duì)石漠化防治工作有參考價(jià)值。

        1 研究區(qū)概況

        云 南 地 處 中 國(guó) 西 南 邊 陲 ( 97°31 ′39 ″E~106°11′47″E,21°08′32″N~29°15′08″N),全省石漠化土地面積為284.0萬hm2,潛在石漠化面積為177.1萬hm2,合計(jì)占國(guó)土總面積的12%[4]。云南地貌總體上可以分為3大臺(tái)階:第1臺(tái)階為德欽、香格里拉,第2臺(tái)階為云南高原,第3臺(tái)階為南部邊境地區(qū)。境內(nèi)大部分地區(qū)屬于山地高原地形,地勢(shì)自西北向東南呈階梯狀逐級(jí)下降,省內(nèi)最高點(diǎn)為梅里雪山卡格博峰,海拔6 740 m;最低點(diǎn)為河口縣紅河出水口處,海拔76.4 m;云南屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū),全省平均氣溫,最熱(7月)月均溫在19~22 ℃之間,最冷(1月)月均溫在6~8 ℃以上,年溫差一般只有10~12 ℃。降水在季節(jié)上和地域上的分配極不均勻,干濕季節(jié)分明,雨季為5—10月,集中了全年85%的降雨量;根據(jù)云南省第2次土壤普查結(jié)果,石漠化地區(qū)主要地帶性土壤有磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤、棕色土。此外,在垂向分布上有褐土、棕壤及非地帶性紫色土及石灰土等[14];南部熱帶地區(qū)的地帶性植被是熱帶雨林和季雨林,在北緯 23°30′~25°00′亞熱帶南部季風(fēng)常綠闊葉林占有最大的分布面積,亞熱帶北部(半濕潤(rùn))常綠闊葉林是云南省分布最廣的地帶性植被類型,西北部為橫斷山脈中段,優(yōu)勢(shì)分布的植被為寒溫性針葉林,東北角則主要為濕性常綠闊葉林所分布。

        云南省石漠化集中分布在滇中、滇東的巖溶斷陷盆地,滇東北的巖溶峽谷石漠化地區(qū),滇東南的峰叢洼地石漠化地區(qū);滇西北的中高山石漠化地區(qū)也有小片石漠化集中分布[15-16],具體如圖1所示。

        圖 1 石漠化分布Fig. 1 Distribution of rocky desertification

        2 研究方法

        2.1 數(shù)據(jù)獲取

        2017年12月從《云南省石漠化狀況公報(bào)》中收集了石漠化縣域分布、石漠化面積、石漠化程度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制成《云南省石漠化分布圖》(圖1);2018年2月從《云南氣候》中獲取年均溫、年均降雨量、干燥度數(shù)據(jù);地帶性土壤根據(jù)云南省第2次土壤普查數(shù)據(jù)資料集結(jié)果;人口密度及農(nóng)村居民人均純收入數(shù)據(jù)于2018年10月從《云南省2017年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》中收集到。

        2.2 指標(biāo)體系及權(quán)重確立

        氣候、土壤、植被、地形地貌對(duì)石漠化分布有影響,但影響程度不一。運(yùn)用層次分析法把和決策相關(guān)的元素拆分成目標(biāo)層、方案層、準(zhǔn)則層等[17],并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性分析與定量分析。

        具體計(jì)算步驟如下[18]:建立層次結(jié)構(gòu)模型。構(gòu)造判斷矩陣并邀請(qǐng)石漠化領(lǐng)域?qū)<疫M(jìn)行指標(biāo)間兩兩重要性的判評(píng),構(gòu)建判斷矩陣C;矩陣C的最大特征根 λmax和其對(duì)應(yīng)的特征向量W,滿足

        CW=λmaxW,其中特征向量W的分量就是各影響因子的權(quán)重。計(jì)算一致性指標(biāo)(consmtency index,CI)為 CI=(λmax)/(n-1),n 是矩陣的階數(shù)。根據(jù)n查出平均隨機(jī)一致性指標(biāo)(RI)。當(dāng)CI/RI≤0.1時(shí),認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應(yīng)對(duì)判斷矩陣作出適當(dāng)修正;經(jīng)過上述步驟即可得出其權(quán)重集:W=[W1,W2, ,Wn]。

        2.3 基于信息熵的權(quán)重修正

        由于層次分析法評(píng)價(jià)過程有主觀臆斷性的缺陷,利用信息熵對(duì)不同指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行比較,提供一個(gè)相對(duì)重要的測(cè)度,并引入評(píng)價(jià)者主觀判斷權(quán)值,合成一個(gè)實(shí)用權(quán)值,最終可以排除人為因素、風(fēng)險(xiǎn)因素等的干擾。用層次分析法求得評(píng)價(jià)指標(biāo)集U=[u1,u2...,un]其權(quán)重為W=[W1,W2,... ,Wn],其判斷矩陣為B= (bgh)q×,用信息熵對(duì)其修正的步驟如下[19]:對(duì)B

        進(jìn)行歸一化處理:Uh(1,2,···,q)

        定義指標(biāo)Uh (1,2, · · · ,q)的輸出熵:

        求指標(biāo)Uh的偏差度:

        確定指標(biāo)Uh的信息權(quán)重:

        將權(quán)[重分配集合W]=[W1,W2, ···,Wn]修正為W′=[W′1,W′2, · · · ,W′n],計(jì)算公式:

        3 結(jié)果與分析

        3.1 石漠化驅(qū)動(dòng)因子量化分析

        3.1.1 層次結(jié)構(gòu)模型

        云南省巖溶地區(qū)碳酸鹽巖致密堅(jiān)硬、生態(tài)敏感度高、環(huán)境容量低、抗干擾能力弱,在這種環(huán)境背景下森林植被一旦遭到人為破壞,水土流失會(huì)直接導(dǎo)致巖石裸露和生產(chǎn)力降低,石漠化程度的加深和面積的不斷擴(kuò)大[16]。因此,土地石漠化是自然因素與人為因素綜合作用的產(chǎn)物。在深入調(diào)查云南省石漠化形成的自然條件和人為影響的基礎(chǔ)上,結(jié)合前人已有的研究[4-5,12-13,16],以各驅(qū)動(dòng)因子為基礎(chǔ)構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型見圖2。

        圖 2 石漠化驅(qū)動(dòng)因子層次結(jié)構(gòu)模型Fig. 2 Hierarchical model of rocky desertification driving factors

        3.1.2 約請(qǐng)專家填寫判斷矩陣

        為了提高指標(biāo)權(quán)重的科學(xué)性、合理性,約請(qǐng)5位從事云南省石漠化治理與修復(fù)研究的專家填寫判斷矩陣,各位專家單獨(dú)填寫,不相互討論。專家只填寫矩陣對(duì)角線的上半部即可(如表1),因判斷矩陣滿足Pij=1,Pij=1/Pji,是正的反商矩陣。填寫矩陣時(shí)進(jìn)行兩兩比較,客觀反應(yīng)兩因素相互之間的重要程度。各個(gè)標(biāo)度代表著相鄰兩個(gè)因素的重要性比較結(jié)果,具體含義見表2。

        表 1 因子關(guān)系矩陣Table 1 Factor relation matrix

        表 2 標(biāo)度及其含義Table 2 Scale and its meaning

        3.1.3 權(quán)重輸出

        運(yùn)用層次分析法軟件yaahp進(jìn)行分析,權(quán)重輸出結(jié)果見圖3。

        圖 3 AHP分析結(jié)果Fig. 3 The results of AHP

        3.1.4 一致性檢驗(yàn)

        經(jīng)計(jì)算,各位專家評(píng)定權(quán)重的CI/RI值分別為(0.030 7、0.050 3、0.050 8、0.082 3、0.064 8)皆小于0.1,判斷矩陣的一致性可以接受,模型評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算合理,判斷矩陣得出的權(quán)重向量是可靠的。各專家給出的判斷矩陣滿足層次分析法的錄用條件,權(quán)重匯總見表3。

        表 3 AHP權(quán)重匯總Table 3 Summary of AHP weights

        3.1.5 信息熵修正

        在層次分析法所得權(quán)重的基礎(chǔ)上,再運(yùn)用信息熵對(duì)權(quán)重進(jìn)行修正,結(jié)果見圖5。

        圖 5 驅(qū)動(dòng)因子權(quán)重Fig. 5 Driving factor weight

        分析說明,對(duì)云南省石漠化發(fā)生發(fā)展有直接影響的是人口壓力、土地利用、資源開發(fā)等社會(huì)因子,合計(jì)權(quán)重值為0.76,在石漠化綜合治理中起關(guān)鍵作用。其中,人口自然增長(zhǎng)率權(quán)重最大(0.2),其次是土地利用方式(0.17);自然因子中氣候、土壤特性、坡度3個(gè)因子所占權(quán)重值較高合計(jì)為0.11,其余自然因子總權(quán)重為0.13,驅(qū)動(dòng)作用不明顯。根據(jù)參考文獻(xiàn)[20]關(guān)于石漠化土地成因的調(diào)查結(jié)果(表4)可知,人為原因造成的石漠化面積為192.5萬hm2,占石漠化土地總面積的66.8%,是自然原因造成石漠化土地面積(95.6萬hm2)的2倍。其中,過度樵采和毀林(草)開荒造成的石漠化面積最多,達(dá)148.8萬hm2,石漠化程度也較為嚴(yán)重,多為中、強(qiáng)度石漠化類型,與本研究所得出的結(jié)論相一致。

        表 4 石漠化土地按成因統(tǒng)計(jì)表Table 4 Statistics according to the causes of rocky desertification land 萬 hm2

        3.2 各驅(qū)動(dòng)因素對(duì)石漠化的影響分析

        3.2.1 氣候因素

        植被在石漠化進(jìn)程中扮演著無可替代的作用,云南巖溶地區(qū)在多雨的生長(zhǎng)季節(jié),也常出現(xiàn)蒸發(fā)量大于降雨量的干燥期,形成巖溶性干旱氣候,不利于植被生長(zhǎng)。在獨(dú)特的地質(zhì)地貌基底上,一旦植被破壞,水熱優(yōu)勢(shì)則立即會(huì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的破壞營(yíng)力,難以恢復(fù)[21]。

        云南氣象災(zāi)害種類較多,尤其是干旱、洪澇、低溫冷害、風(fēng)雹所造成的危害最為嚴(yán)重,是中國(guó)氣象災(zāi)害頻繁的省份之一。1)滇東北地處云貴高原準(zhǔn)靜止峰面上,雨季初期常會(huì)降暴雨或特大暴雨,大量泥沙被沖走,使基巖裸露在外;2)滇東南、滇西南地處南亞熱帶,植物種類多為喜溫物種,部分年份受西伯利亞低溫影響,局部林木凍死,植被保土能力減弱[22]。云南省巖溶地區(qū)治理開發(fā)協(xié)會(huì)提供的資料顯示,云南省1950—1985年的36 a中,較大的洪澇災(zāi)害有15次,大旱14次,平均每2~3 a出現(xiàn)1次;最近10余a來,常出現(xiàn)三年兩頭大旱或連續(xù)干旱或先旱后澇。大旱大澇最嚴(yán)重的地方幾乎都是喀斯特石漠化集中地區(qū)。昭通、曲靖、文山、紅河等云南石漠化集中的地區(qū)的氣象災(zāi)害發(fā)生頻繁,已由原來的14 a 1次上升到現(xiàn)在的3 a 1次。

        谷曉平等[23]對(duì)貴州省石漠化驅(qū)動(dòng)因子與石漠化強(qiáng)度指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析后得出結(jié)論:自然氣候要素特別是暴雨為石漠化的發(fā)生發(fā)展提供了直接的驅(qū)動(dòng)力,并隨著雨量級(jí)的增加其對(duì)石漠化的驅(qū)動(dòng)作用越強(qiáng)。云南巖溶地區(qū)的年降水量多在750~1 300 mm,雨季降雨多而集中,雨量占全年的85%~95%。短期內(nèi)過于集中的降雨,對(duì)坡耕地及植被稀疏的巖溶山地裸露的土壤沖刷嚴(yán)重,加劇了水土流失速率。近年來云南年降雨日數(shù)減少,但是年暴雨日數(shù)增加,若不采取相應(yīng)的石漠化治理措施,減少暴雨導(dǎo)致的水土流失,土地石漠化是必然結(jié)果。

        3.2.2 土壤因素

        云南土壤的種類及土壤厚度受地質(zhì)環(huán)境的制約,石漠化地區(qū)土壤容重大,堅(jiān)實(shí)度增加,而孔隙度低,土壤結(jié)構(gòu)惡化,有機(jī)質(zhì)含量大幅度降低。地表枯落物層也逐漸減少直至消失,這種現(xiàn)象在石漠化地區(qū)使地表水與地下水之間的良性循環(huán)向著惡性循環(huán)轉(zhuǎn)變,水分儲(chǔ)量大大減少,散失速度加快,生態(tài)系統(tǒng)向干旱生境退化。植物在石漠化土壤上會(huì)因?yàn)榧?xì)胞過度失水而死亡,導(dǎo)致植被覆蓋率減小[24]。在石漠化地區(qū),由于碳酸鹽巖與上層土壤之間通常存在著明顯的軟硬界面,使巖土之間的親和力與粘著力變差,土壤易于流失[25]。有研究表明,在巖溶地區(qū)平均每形成1 cm厚的土層,需要8 000 a時(shí)間[26]。若考慮到自然剝蝕作用,成土速率更慢,土壤允許流失量遠(yuǎn)小于非喀斯特地區(qū),土壤流失后難以再生。

        3.2.3 植被因素

        森林植被在自然界中對(duì)水土的涵養(yǎng)起著重要的作用。云南巖溶地區(qū)的森林植被覆蓋率均較低,林地類型多為灌木林地或草地,林灌草復(fù)合型林地較少。這種植被類型涵養(yǎng)水源能力差,水土流失嚴(yán)重,土壤侵蝕模數(shù)遠(yuǎn)高于非巖溶區(qū)[21]。且?guī)r溶地區(qū)土壤貧瘠,地下水埋深大,旱澇頻繁等脆弱性基底原因,植被生長(zhǎng)緩慢,適生樹種稀少,群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,自我調(diào)控力弱[16]。植物根系對(duì)土壤的固定作用無可替代,植被的退化,降低了水土穩(wěn)定性,增加了土地石漠化的風(fēng)險(xiǎn)。

        3.2.4 地形地貌

        云南巖溶區(qū)地形、水文氣候、土壤等地理環(huán)境要素復(fù)雜,高山深谷、峰叢、洼地交錯(cuò)分布,這些特點(diǎn)決定了區(qū)內(nèi)水土資源易流失,降低了生態(tài)環(huán)境的抗干擾能力[16]。由于巖溶發(fā)育強(qiáng)烈,使地表水及地表徑流很快通過漏斗、裂隙排入地下河[27]。這是喀斯特地區(qū)特有的一種流失方式,它不是由地表徑流引起的遠(yuǎn)距離物理沖刷導(dǎo)致的坡面水土流失,而是通過碳酸鹽母巖間的裂隙或碳酸鹽母巖中存在的孔隙直接流失,使得溶蝕殘余物質(zhì)或土壤顆粒“垂直丟失”。

        從表5可知,中、高山地形地貌區(qū)域土地石漠化面積最大石漠化程度也最為嚴(yán)重,石漠化土地面積達(dá)280.3萬hm2,占全省石漠化面積的97.5%。而平原、丘陵地區(qū)土地石漠化面積僅為1.48萬hm2,且石漠化程度多為中、輕度石漠化。閆利會(huì)等[28]的研究發(fā)現(xiàn),喀斯特石漠化不敏感區(qū)域主要分布在低海拔平原、丘陵和臺(tái)地區(qū),輕度和中度敏感區(qū)域主要分布在高海拔丘陵、平原和臺(tái)地,高度以上敏感區(qū)域主要分布在高、中、低山和河谷地區(qū)。所以,在今后的石漠化綜合治理過程中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注中、高山石漠化區(qū)域,集中力量進(jìn)行攻堅(jiān)治理。

        表 5 石漠化面積按地形地貌類型統(tǒng)計(jì)Table 5 Rocky desertification area according to topographic and geomorphological types 萬 hm2

        3.2.5 人口因素

        研究表明,在巖溶地區(qū)人口密度超過100人/km2時(shí),就會(huì)出現(xiàn)不合理墾殖和嚴(yán)重水土流失,而當(dāng)人口密度超過150人/km2時(shí),就極有可能發(fā)生石漠化[16]。人口增長(zhǎng)對(duì)糧食、耕地以及生活資源的需求總量增加,導(dǎo)致毀林廢草開荒,不合理的土地利用,使得本已脆弱的喀斯特生態(tài)環(huán)境惡化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)艱難,土地生產(chǎn)力低下,農(nóng)業(yè)單位產(chǎn)量低,形成惡性循環(huán)[29]。

        3.2.6 經(jīng)濟(jì)因素

        安國(guó)英等[30]的研究發(fā)現(xiàn),石漠化面積與農(nóng)民人均純收入、人均第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值和人均生產(chǎn)總值呈負(fù)相關(guān);石漠化發(fā)生率、石漠化所占比例也與農(nóng)民人均純收入呈負(fù)相關(guān)。云南省石漠化集中分布的區(qū)域多為貧困地區(qū),農(nóng)業(yè)人口較多,人們只能依靠土地維持生計(jì)。而石漠化地區(qū)土地貧瘠,作物產(chǎn)量低。破壞了生態(tài)平衡,農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入?yún)s依舊處于較低水平,陷入貧困與石漠化加劇的惡性循環(huán)中。此外在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū),人們?yōu)榱俗非蠼?jīng)濟(jì)利益而肆意的毀林開荒、地表開采、大興土木,使得本不具備石漠化發(fā)育條件的地質(zhì)背景區(qū)域也開始了石漠化演替。

        3.2.7 工業(yè)活動(dòng)

        云南省地質(zhì)現(xiàn)象種類繁多,成礦條件優(yōu)越,礦產(chǎn)資源極為豐富,尤以有色金屬及磷礦著稱,被譽(yù)為“有色金屬王國(guó)”,有著得天獨(dú)厚的礦產(chǎn)資源。滇東和滇東南地區(qū)的開遠(yuǎn)、蒙自、個(gè)舊等地工業(yè)活動(dòng)最為頻繁,也是石漠化現(xiàn)象最突出的區(qū)域[31]。采礦挖煤等工業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致原有的生態(tài)環(huán)境遭到破壞,大量當(dāng)?shù)匾松鷨棠?、灌木、草本和苔蘚等植物死亡,加快了石漠化進(jìn)程。另外,如鐵路、公路等交通樞紐的建設(shè)、新建水利工程等開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目也增加了對(duì)表土的擾動(dòng),加劇水土流失的風(fēng)險(xiǎn)。

        3.2.8 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

        云南省土地總面積為3 832.1×104hm2,未利用土地736.8×104hm2,占19.2%,其中,文山、紅河州未利用土地占比最高,分別為27.4%、28.0%,怒江州為20.8%,曲靖、昭通分別為18.2%、19.4%。在上述未利用土地中,有很大部分是植被退化造成石漠化后的裸巖地、荒草地等[32]。據(jù) 1980年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),60個(gè)巖溶縣(市)耕地面積為163.8萬hm2;20世紀(jì)90年代末完成的土地詳查結(jié)果,60個(gè)巖溶縣(市)耕地面積為352.1萬hm2,增加了114.9%[16],土地利用類型構(gòu)成的不合理性也是石漠化形成不可忽略的影響因素。

        從表6可以看出,林地和耕地土地利用類型下的石漠化面積最大,為184.6萬hm2,占石漠化總面積的64.1%。極強(qiáng)度石漠化主要發(fā)生在未利用土地類型上,面積為12.5萬hm2,占全省極強(qiáng)度石漠化面積的86.8%。其原因可能是隨著人口迅速增長(zhǎng)及對(duì)糧食需求大幅度增加,人們不斷地毀林毀草開墾,使坡旱地呈增加趨勢(shì),而且增加的主要是坡度較大、水土流失嚴(yán)重的陡坡旱地(16°~35°),大規(guī)模的陡坡耕作又帶來新的土壤侵蝕問題。因此,從不同土地利用類型為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行石漠化綜合治理,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注植被恢復(fù)和坡耕地水土流失問題。

        表 6 不同地類石漠化的面積Table 6 Area of rocky desertification of different land types 萬 hm2

        4 結(jié)論與討論

        1)影響石漠化形成的驅(qū)動(dòng)因子主要包括氣候、土壤、植被、地形地貌等自然因子以及人口、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)活動(dòng)等人為因子。驅(qū)動(dòng)因子權(quán)重大小依次為:人口數(shù)量>農(nóng)業(yè)生產(chǎn)>工業(yè)活動(dòng)>經(jīng)濟(jì)因素>氣候因素>土壤因素>地形地貌>植被因素。從影響因子權(quán)重上看,云南省石漠化的形成與發(fā)展是由自然因素和不合理的人為活動(dòng)共同主導(dǎo)的,并無主次之別。但是,如果石漠化區(qū)域長(zhǎng)期以往得不到合理有效的治理,人為因素將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)。

        2)準(zhǔn)則層二中核心驅(qū)動(dòng)因素為:人口自然增長(zhǎng)率、土地利用方式、采礦挖煤、地區(qū)生產(chǎn)總值、人口密度和陡坡耕作。極重要驅(qū)動(dòng)因素:開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目、土壤性質(zhì)、農(nóng)民人均純收入、植被覆蓋率、坡度坡向。重要驅(qū)動(dòng)因素:干燥度、年均溫、土壤侵蝕速率、災(zāi)害性天氣、海拔、年降雨量、植被群落結(jié)構(gòu)。

        3)云南省中、高山地區(qū)是石漠化最為集中的區(qū)域,石漠化土地面積達(dá)280.3萬hm2,占全省石漠化面積的97.3%。不同土地利用類型中的林地及耕地石漠化面積最大,為184.6萬hm2,占全省的64.1%。從土地石漠化的成因來看,過度樵采和毀林(草)開荒造成的石漠化面積最多,程度也最為嚴(yán)重。

        我國(guó)石漠化地區(qū)環(huán)境條件不同,氣候條件有異,治理難點(diǎn)也不盡相同。云南石漠化類型具有多樣性,除濕潤(rùn)、半濕潤(rùn),熱帶、亞熱帶的石漠化類型外,還有干旱、半干旱、溫帶、寒溫帶的石漠化類型。在許多環(huán)境惡劣的石漠化地區(qū)首先要使石漠化山地得到覆蓋及治理,要摸索半干熱、干熱地區(qū)及位于青藏高原東南緣高寒石漠化地區(qū)的治理方法,因此生態(tài)優(yōu)先成了云南省石漠化治理應(yīng)首先樹立的理念。提出了適地適樹、適地適草,宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草,提倡針闊混交,喬灌草結(jié)合,兼顧經(jīng)濟(jì)林木或經(jīng)濟(jì)作物為原則。多年來各省石漠化治理形成了封山育林模式、補(bǔ)喬植灌模式、喬灌草混交模式、針闊混交模式、灌草結(jié)合模式、混農(nóng)林業(yè)模式、藥材種植模式、經(jīng)濟(jì)林種植模式、高海拔地區(qū)建立優(yōu)質(zhì)牧場(chǎng)的模式。下一步也應(yīng)大力總結(jié)和研發(fā)石漠化治理關(guān)鍵技術(shù),依據(jù)巖溶環(huán)境的地形地貌、巖土結(jié)構(gòu)和光熱條件將現(xiàn)有的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化、組裝和配套,形成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升和生態(tài)富民的石漠化綜合治理技術(shù)集成體系和模式。

        石漠化山地治理首當(dāng)其沖的是植被的修復(fù),有了植被的恢復(fù)才有水土流失的遏制,土壤結(jié)構(gòu)的改變,土壤肥力的增加,秀美山川的再現(xiàn)。植被修復(fù)就要考慮“適地適樹、適地適草”,要“適地適樹、適地適草”就要考慮立地條件,那么年均溫、活動(dòng)積溫、最高溫、最低溫、降雨特點(diǎn)、降雨量、干燥度、可能發(fā)生的災(zāi)害性天氣評(píng)估、土壤類型、土壤pH值以及影響上述因子再分配的海拔、坡度、坡向等因素,就成為了影響初步設(shè)計(jì)、實(shí)施方案中植物措施的主要因素。上述條件對(duì)工程措施的部署也有影響,一是便于安排工期,二是使設(shè)計(jì)更加合理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)在半干旱地區(qū)地勢(shì)較平緩的云南建水縣修建攔砂壩,即浪費(fèi)經(jīng)費(fèi)又浪費(fèi)人力物力,因?yàn)闊o砂可攔。而在坡度陡峻,雨量較多,植被破壞嚴(yán)重,易于發(fā)生泥石流的濕潤(rùn)地區(qū),如云南東北部的大關(guān)縣,修建攔砂壩群才顯現(xiàn)出治理效果。因此在不同氣候區(qū)進(jìn)行石漠化綜合治理過程中應(yīng)該充分考慮氣候、土壤等環(huán)境因素。下一步應(yīng)該針對(duì)云南省石漠化地區(qū)土壤流失/漏失阻控、種間優(yōu)化配置、節(jié)水灌溉等進(jìn)行更深層次的分析探討。

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