福泉市石漠化土地空間分布及其動態變化研究

張藍月 陳遠 董艷艷

摘 要：福泉市地處長江流域中上游地區，石漠化問題嚴重，造成植被稀疏、巖石裸露、涵養水源功能衰減，水土流失加劇，調蓄洪澇能力明顯降低，直接威脅長江中下游地區的生態安全。為掌握全市石漠化土地分布狀況及其動態變化情況，采用3S技術開展福泉市石漠化土地調查研究，摸清了全市石漠化土地的分布、面積、動態變化等主要特征，可為地方土地石漠化防治提供科學決策依據。

關鍵詞：石漠化;空間分布;動態變化;遙感;福泉

中圖分類號：S-3 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330036

巖溶地區石漠化作為一種環境地質災害，加速了生態環境的惡化，形成以石漠化為核心的災害群與災害鏈。主要表現為水土流失—石漠化—旱澇災害—生態系統退化集聚性發生和因果循環，結果導致土地資源喪失和非地帶性干旱、生命財產損失等。石漠化不僅造成資源和生態環境破壞，而且造成生態系統極其脆弱，生存條件惡化，人地矛盾加劇（可耕地面積減少、人畜飲水困難、旱澇災害頻繁、土地生產力低等），導致本身落后的社會經濟更加落后[1，2]，形成了“環境脆弱—貧困—掠奪資源—環境惡化—貧困加劇”惡性循環的“貧困陷阱”。福泉市地處長江流域中上游地區，因石漠化嚴重，造成植被稀疏、巖石裸露、涵養水源功能衰減，水土流失加劇，調蓄洪澇能力明顯降低[3]。大部分泥沙進入珠江，在下游淤積，導致河道淤淺變窄，水庫面積及其容積逐年縮小，蓄水、泄洪能力下降，直接威脅長江中下游地區的生態安全[4]。為掌握全市巖溶地區石漠化狀況及其動態變化，摸清全市石漠化土地的分布、面積、動態變化等主要特征，采用3S技術開展福泉市石漠化土地調查研究，對于土地資源保護、開發與管理以及生態文明建設具有十分重要的意義，可為地方土地石漠化防治提供科學決策依據。

1 研究區概況

福泉市隸屬黔南布依族苗族自治州，位于云貴高原東部，南與麻江接壤，西接貴定、龍里、開陽，北與甕安相連。全市國土面積168800hm2，地理位置為E104°14′～107°46′，N26°32′～27°02′。福泉市地勢西部和北部較高，中部和東南次之，南部較低。黃龍山主峰1715.8m，海拔最高;魚梁江出境河口614m，海拔最低，全市平均海撥1098m。巖石以沉積巖為主，占土地面積的98.2%。面積廣布的碳酸巖造成福泉發育的喀斯特地貌，地表主要有峰叢、峰林、溶丘、溶蝕洼地等;地下發育暗河、溶洞。強烈的侵蝕作用，造成福泉山地、丘陵、山間盆地、河谷、溶蝕谷地等多樣的地貌類型。

全市土壤總面積164800hm2，土壤類型有石灰土、黃壤土、水稻土、紫色土等4個土類，10個亞類，49個土屬，114個土種。全市林地面積102434.4hm2，（其中，林地60907.3hm2，灌木林地37801hm2，未成林造林地3726.1hm2），森林覆蓋率為55.55%。

市境屬長江流域，有2大水系，東南部為沅江水系，注入洞庭湖;西北部為烏江水系，注入長江。屬亞熱帶季風濕潤氣候區，熱量資源豐富，無霜期長，雨量充沛，光、熱、水同季，適宜多種作物生長，大部分地區一年兩熟。光能資源偏少，太陽總輻射中部南部多，西部、北部、東部少。年平均氣溫12.5～15.3℃，均溫東部和南部高，西部和北部低。多年平均降水量1175.7mm，無霜期長271d。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

本研究數據以2010年和2015年Landsat遙感影像圖（比例尺1 ∶ 10000）為基礎，采用目視解譯方法獲得石漠化分布信息，結合野外實地踏勘，對全市石漠化土地斑塊的外業調查核實。

2.2 研究方法

采用“3S”技術與地面調查相結合的技術方法[5，6]。以整理后的前期石漠化監測數據為本底，利用經過幾何精校正和增強處理后的最新遙感影像數據，采用地理信息系統，按照小班區劃條件進行區劃與解譯;采用帶有全球衛星定位系統和區劃解譯數據的采集器現地開展小班界線修正、因子調查和照片采集;將外業采集數據資料導入地理信息系統進行檢驗與管理，統計匯總后獲取本期石漠化的面積、分布及其它方面的信息;最后根據2期調查數據進行對比分析，掌握石漠化的動態變化情況。

2.2.1 區劃與解譯

利用上期監測的圖斑疊加到本期遙感影像上進行區劃，在原圖斑上進行細分，區劃后每1小班均需對應前期的某1個圖斑（前期的任一圖斑也需對應本期的至少1個小班）。區劃時充分利用近期土地資源詳細調查、第4次森林資源規劃設計調查、林地年度變更成果、各種工程檢查驗收等資料，以確定石漠化土地動態變化與轉移情況。

2.2.2 現地核實調查

在目視解譯區劃圖斑結束后，要采用數據采集器到現地對區劃的結果進行核實，按照石漠化監測因子逐個核對。圖斑界線與實地相符，面積誤差在5%以內;土地利用類型、巖溶土地石漠化狀況、石漠化程度、石漠化演變類型等主要因子不允許有錯;其它因子與現地調查不符時，應就地改正。

3 結果與分析

3.1 福泉市石漠化狀況

全市國土總面積169090hm2，本次監測區域總面積155831.8hm2，占國土面積的92.16%，巖溶土地面積96938hm2，占國土總面積的57.33%，石漠化面積28890hm2（其中，輕度石漠化12003.2hm2，占石漠化土地面積的41.5%;中度石漠化16699.2hm2，占石漠化土地面積的57.8%;重度石漠化187.6hm2，占石漠化土地面積的0.7%），占國土總面積的17.09%，占巖溶土地面積的29.8%，潛在石漠化面積13425.5hm2，占巖溶土地面積的13.8%。福泉市石漠化土地主要以輕度和中度石漠化為主，重度石漠化占比少，僅占0.7%。

3.1.1 福泉市各鄉鎮土地石漠化狀況統計

福泉全市轄5鎮（龍昌鎮、鳳山鎮、牛場鎮、道坪鎮、陸坪鎮），1鄉（仙橋鄉），2個辦事處（金山街道辦事處、馬場坪街道辦事處），16個居委會，60個村委會。各鄉（鎮）石漠化程度及所占石漠化土地面積比例詳見表1。

石漠化土地在全市8個鄉鎮（街道）幾乎均有不同程度的分布，石漠化面積較大的依次為道坪鎮、牛場鎮、龍昌鎮、仙橋鄉、金山街道、陸坪鎮、鳳山鎮、馬場坪街道。從各鄉鎮所處地理位置上看，從北向南呈間歇性帶狀分布，北部石漠化面積最多，中部次之，南部較少。

另外，全市潛在石漠化面積87286.2hm2，按鄉級行政單位統計如下：道坪鎮11250.3hm2、牛場鎮12566.4hm2、龍昌鎮2860.8hm2、仙橋鄉9829.4hm2、金山街道12681.8hm2、陸坪鎮18231.6hm2、鳳山鎮6434.5hm2、馬場坪街道13431.4hm2。

3.1.2 不同地類的石漠化程度統計

福泉市土地面積169090hm2，監測面積155831.8hm2，在監測范圍內，經本次監測數據統計，其中，耕地54580.8hm2（水田面積14414.6hm2，旱地面積40166.2hm2），林地102434.4hm2（有林地60907.3hm2，灌木林地37801hm2，未成林造林地3726.1hm2），牧草地1413.9hm2，水域1302.4hm2，建設用地10514.9hm2。

在林地中，輕度石漠化5460.6hm2，中度石漠化1019.2hm2，潛在石漠化78935.3hm2，非石漠化17019.3hm2。在耕地中，輕度石漠化6546.2hm2，中度石漠化15680hm2，重度石漠化187.6hm2，潛在石漠化8266.8hm2，非石漠化25017.5hm2。在牧草地中，輕度石漠化1010.1hm2，中度石漠化107.2hm2，非石漠化9374.1hm2。建設用地全部為非石漠化;水域全部為非石漠化。可以看出，在各地類中，耕地石漠化情況不容樂觀。

3.1.3 不同植被覆蓋度的石漠化程度統計

本次監測結果顯示，福泉市監測范圍內，植被綜合蓋度在10%以下面積10821.3hm2，其中，輕度石漠化1079.6hm2，中度石漠化3309.5hm2，重度石漠化26.2hm2，潛在石漠化1431.7hm2，非石漠化4974.3hm2。植被綜合蓋度在30%～39%之間的面積22.5hm2，其中，輕度石漠化15.7hm2，中度石漠化16.8hm2。植被綜合蓋度在40%～49%之間的面積1478.4hm2，其中，輕度石漠化694.2hm2，中度石漠化109hm2，非石漠化675.2hm2。植被綜合蓋度在50%～59%之間的面積4700.7hm2，其中，輕度石漠化274.2hm2，中度石漠化12.3hm2，潛在石漠化3574.9hm2，非石漠化839.3hm2。植被綜合蓋度在60%～69%之間的面積1825.7hm2，其中，輕度石漠化229.8hm2，中度石漠化14.7hm2，潛在石漠化1504.3hm2，非石漠化76.9hm2。植被綜合蓋度在70%～79%之間的面積9213.2hm2，其中，潛在石漠化7642.3hm2，非石漠化1570.9hm2。植被綜合蓋度在80%～89%之間面積1176hm2，其中，潛在石漠化920.7hm2，非石漠化255.3hm2。植被綜合蓋度在90%以上面積2433.7hm2，其中，潛在石漠化2397.1hm2，非石漠化36.6hm2。可以看出，植被綜合蓋度越低，石漠化情況越嚴重。

3.2 石漠化演變類型

本次調查結果顯示，與上一期監測結果做比較，福泉市石漠化明顯改善型為26183.7hm2;輕微改善型2496.4hm2;穩定型138694.1hm2;退化加劇型229.4hm2，退化嚴重加劇型1163.3hm2。形成這些變化主要有工程建設、自然修復、人為因素、技術原因等[7]。各鄉（鎮）石漠化演變類型詳見表2。

由于各種變化原因的土地總面積有6094.5hm2，其中，變化原因中工程建設602.3hm2;自然修復面積4033.8hm2;前期誤判面積612hm2;治理因素面積846.4hm2，其中，封山管護12.6hm2、封山育林20.6hm2、人工造林813.2hm2。在這些因素中輕度石漠化面積442.8hm2，中度石漠化面積369.5hm2，重度石漠化面積11.6hm2，潛在石漠化面積4573.8hm2，非石漠化面積696.8hm2。

3.3 石漠化動態變化分析

3.3.1 石漠化動態變化結果

本次監測結果顯示，福泉市監測范圍內，石漠化面積相對于上期有所減少，其減少面積為4742.3hm2（其中，輕度石漠化減少2171.3hm2、中度石漠化減少2524.8hm2、重度石漠化減少46.2hm2）;潛在石漠化有所增加，增加面積為4045.5hm2;非石漠化面積有所增加，增加面積為696.8hm2，變化原因有前期技術因素、工程建設、人為因素等方面。

3.3.2 石漠化動態變化規律及特點

前期輕度石漠化變化和后期比較，變化面積12732.1hm2，其中，變為后期中度石漠化面積229.4hm2，變為后期潛在石漠化面積11745.9hm2，變為非石漠化面積756.8hm2。

前期中度石漠化變化和后期比較，變化面積15158.1hm2，其中，變為后期輕度石漠化面積2439.3hm2，變為后期潛在石漠化面積10251.1hm2，變為后期非石漠化面積2467.7hm2。

前期重度石漠化變化和后期比較，變化面積137.6hm2，其中，變為后期輕度石漠化面積53.1hm2，變為后期中度石漠化面積4hm2，變為后期潛在石漠化面積76.3hm2，變為后期非石漠化面積4.2hm2。

前期潛在石漠化變化和后期比較，變化面積3330.6hm2，其中，變為后期輕度石漠化面積723.2hm2，變為后期中度石漠化面積996.6hm2，變為后期重度石漠化面積103hm2，變為后期非石漠化面積1507.8hm2。

從以上變化數據來看，前期輕度石漠化、中度石漠化、重度石漠化、極重度石漠化和后期比較，向好的方向演變比較大，總體呈明顯改善型的趨勢發展。總體是向好的方向演變，這說明這幾年的石漠化治理取得了一定的成效。

3.3.3 石漠化動態變化原因

自然演變因素，包含自然修復、工程建設、封山育林、封山管護、人工造林等，即植被在適宜的條件下，自然生長，提高植被綜合蓋度的一種變化，自然演變因素造成石漠化變化面積5482.5hm2;其它因素，由于2011年第1次監測時，技術力量比較薄弱、其它條件有限，第2次監測所利用的影像圖片，清晰度不高、分辨率低等原因，造成部分地類判斷錯誤而造林石漠化變動，技術因素造成石漠化變化面積612hm2。

4 結論與建議

福泉市全市國土總面積169090hm2，本次監測區域總面積155831.8hm2，占國土面積的92.16%，巖溶土地面積96938hm2，占國土總面積的57.33%，石漠化面積28890hm2（其中，輕度石漠化12003.2hm2，占石漠化土地面積的41.5%;中度石漠化16699.2hm2，占石漠化土地面積的57.8%;重度石漠化187.6hm2，占石漠化土地面積的0.7%），占巖溶土地面積的29.8%，潛在石漠化面積13425.5hm2，占巖溶土地面積的13.8%。全市石漠化土地主要以輕度和中度石漠化為主，重度石漠化占比少，僅占0.7%。石漠化土地從北向南呈間歇性帶狀分布，北部石漠化面積最多，中部次之，南部較少。石漠化情況與墾殖率和植被覆蓋相關，墾殖率越高、植被綜合蓋度越低，石漠化情況越嚴重。與上期相比，總體呈明顯改善型的趨勢發展，石漠化面積減少4742.3hm2，潛在石漠化面積增加4045.5hm2，非石漠化面積增加696.8hm2，變化原因有前期技術因素、工程建設、人為因素等方面。

石漠化治理目的是以保護現有的耕地，增加森林植被覆蓋度，減少水土流失，充分發揮生態系統的自我修復能力，最終達到人與自然和諧統一。針對福泉市石漠化土地的分布及特點，結合社會經濟狀況，福泉市防治石漠化須多管齊下[8，9]。如，搞好封山育林、荒山造林、退耕還林、轉變群眾生產生活方式、實施生態移民等;同時要制定優惠扶持政策，鼓勵支持企事業單位、個人及非公有制經濟組織參與石漠化治理;尤其要重視調整石漠化地區能源結構，加快農村能源建設步伐，減少森林資源的能源性消耗。為做好石漠化防治工作，需盡快遏制石漠化擴展趨勢，改善巖溶地區的生態環境。

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（責任編輯 賈燦）