【摘 要】
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石漠化是我国西南喀斯特地区面临的重要环境问题之一,其演化过程和驱动机制分析一直是相关研究领域的难点和热点,把握地区石漠化时空分布规律及其变化特征,探究石漠化变化相关驱动机制,对于水土流失防治、生态环境改善、穷苦地区人民脱贫致富等方面具有重要意义。本研究选取湖北省西南部,地理环境较为恶劣、经济发展相对落后、多民族聚居的恩施市,通过利用研究区3期(2007年、2011年、2015年)遥感影像,基于EN
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石漠化是我国西南喀斯特地区面临的重要环境问题之一,其演化过程和驱动机制分析一直是相关研究领域的难点和热点,把握地区石漠化时空分布规律及其变化特征,探究石漠化变化相关驱动机制,对于水土流失防治、生态环境改善、穷苦地区人民脱贫致富等方面具有重要意义。本研究选取湖北省西南部,地理环境较为恶劣、经济发展相对落后、多民族聚居的恩施市,通过利用研究区3期(2007年、2011年、2015年)遥感影像,基于ENVI5.1、Arc GIS10.2以及SPSS22.0数据处理和分析平台,运用转移矩阵、CA-Markov模型、主成分分析以及灰色关联分析等方法,对恩施市2007年-2015年的石漠化表征因子(植被覆盖度、基岩裸露率)及石漠化类型的变化规律及驱动机制开展了一系列分析,基于研究为地区石漠化综合治理决策提供建议。研究结果表明:(1)恩施市植被覆盖度以较高以上植被覆盖度(HFC、FFC)为主,总体分布特征是中部地区及东北部地区植被覆盖度较低,向西南部及西北部的覆盖度逐渐升高,高覆盖的植被主要集中在西南部及东南部地区。(2)2007-2011、2011-2015、2007-2015三个时间段内,恩施市岩石裸露率整体呈现降低的趋势,结合恩施市行政区划进行查看,存在升高的地区位于恩施市中部(屯堡乡)、北部(太阳河乡、龙凤镇)及西南部等地区(芭蕉乡、盛家坝乡)。(3)恩施市石漠化分布特征为局部层带状,其余地区散点分布,石漠化程度较高地区大部集中在研究区中部及东北部,于南部地区也有零散分布。但总体石漠化程度较轻,重度石漠化类型面积较少,整体已石漠化程度以轻度、中度为主。(4)2007-2011年,石漠化好转比例(16.36%)>恶化(2.83%),好转型面积为主的区域面积位于研究区中东部及东北部;2011-2015年石漠化好转(7.02%)>恶化(6.62%);2007-2015年,石漠化类型好转(15.90%)>恶化(1.98%),出现变化的石漠化区域为中部、东部地区(三岔乡、崔家坝镇、沙地乡、新塘乡等)。(5)潜在石漠化和轻度石漠化演变过程较为激烈,潜在石漠化变化速率最大,2007-2011年间达到了85.35km2/a,轻度石漠化变化速率最高时期同样在2007-2011年内达到51.26km2/a。(6)经CA-Markov模型预测得到恩施市2037年石漠化各类型数据,无石漠化类型为1941.85 km2、潜在石漠化1237.11km2、轻度石漠化501.34 km2、中度石漠化155.25 km2、重度石漠化60.44 km2。(7)整体石漠化类型关联度较高的因子为X1森林覆盖率(关联均值为0.913)、X4年末耕地总资源(关联均值为0.916)、X11农业人口密度(关联均值为0.917),指标体系总关联度较低的为X2园地面积(关联均值为0.468)、X925度以上坡耕地面积(关联均值为0.524);其余驱动指标评价因子,关联均值均在0.6以上。在2007-2015年间,恩施市石漠化演变过程因各项生态恢复政策及综合治理工程的实施,地区石漠化整体呈现减轻优化的状态,同时通过对地区石漠化时空变化速率、趋势进行分析预测,至2037年时恩施市石漠化程度将更大程度的改善和优化。在石漠化变化的基础上利用统计学方法将地区各类相关驱动因子进行关联分析,探究了地区石漠化驱动机制,并得到各石漠化类型对应驱动因子关联度。本文提供的石漠化提取方法快速高效,制作提取的图件、数据可为地区石漠化研究提供参考,得出的结论可为地区石漠化治理提供科学支撑。
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