滇东南石漠化发育特征时空格局演变与多因素驱动耦合研究 ——以马关县为例

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石漠化是喀斯特地貌中一种独特的土地退化过程,具体表现在基岩的裸露和生态的退化。在世界三大喀斯特地区中,中国西南地区拥有最大的石漠化面积和最高的喀斯特景观多样性,并且喀斯特地区人口密度高,耕地面积有限。紧密的人地关系导致了自给农业的过度开发,并由此产生了严重的环境问题,石漠化的治理迫在眉睫。因此本文选取三个时相的遥感影像,分别为2000年和2010年Landsat5-TM、2020年的Landsat8影像,基于面向对象分类方法,提取马关县石漠化信息,生成3个时期的石漠化分布图。在此基础上对其分析石漠化时空特征演变及景观格局变化,探究影响石漠化的各驱动因素与石漠化的相关性与影响规律,为今后的石漠化治理提供一定的理论依据。本文的主要成果如下:(1)采用面向对象分类方法,分别对2000年、2010年、2020年马关县石漠化特征提取,获得三个时期的马关县石漠化分布结果,分类精度均在80%以上。将石漠化类型划分为无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、重度石漠化5类。(2)对石漠化的时空演变特征分析,2000-2020年中度和重度石漠化面积大幅较少,主要向轻度石漠化和潜在石漠化转变。到2020年,轻度石漠化在全县呈大面积片状,均匀分布在全县各个乡镇。(3)从石漠化的时空演变规模和速度来看,石漠化整体呈改善的发展趋势,演变模式主要以层变改善型和反变先恶化后改善型为主。石漠化整体变化波动剧烈,主要在2010-2020年,各等级石漠化间转化主要以中度石漠化、重度石漠化转化为轻度石漠化和潜在石漠化为主。(4)石漠化景观格局破碎度整体呈先减小后增大的趋势,2010-2020年大斑块被分割,小斑块数量不断增多,到2020年各等级石漠化类型面积分布逐渐均匀,类型间的连接性逐渐减小。(5)石漠化与自然、地质、人为因素的相关性研究得出,马关县石漠化主要分布在坡度在15°~25°,海拔在1100m~1600m的区域,人类在此范围开垦荒地导致石漠化的增加。对于岩石组成类型进行分析,石漠化发生率较高的地方,普遍含有的灰岩量较大,其次是灰岩中夹杂白云岩的岩性组合,石漠化程度也较高。石漠化严重的区域多集中人类活动较为频繁的区域,道路缓冲区在500m以内,居民点核密度在5-10之间,石漠化程度最为严重。
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