西南地区石漠化分布、演变特征及影响因素

安国英，周 璇，温 静，童立强

(1.中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083；2.中北大学 经济与管理学院，山西 太原 030051)

西南地区石漠化分布、演变特征及影响因素

安国英1，周 璇2，温 静1，童立强1

(1.中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083；2.中北大学 经济与管理学院，山西 太原 030051)

根据中国西南岩溶区1999—2008年石漠化遥感调查结果,研究了该区石漠化发生现状和近十年间石漠化在区域、岩性、地貌及区域经济等方面的演变特征，并对发生石漠化的影响因素进行分析。结果显示，石漠化集中分布在滇、黔、桂三省区；石漠化的发生与岩性和地貌密切相关，其中纯碳酸盐岩中石漠化发生率高于杂碳酸盐岩，并随灰岩或碳酸盐岩含量减少而降低，而地形高差相对大的峰丛洼地、峰林洼地石漠化发生率最高，并随地貌相对高差变小而降低。石漠化发生程度与岩性、地貌关系表现多样，纯碳酸盐岩中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例，杂碳酸盐岩中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化比例；在峰林洼地、峰林/缓丘平原中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例，缓丘台地和丘陵谷地中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化，是岩溶构造演化与人类活动共同制约的结果。从1999年到2008年间，该区石漠化已经呈现转轻趋势，主要表现在总面积减少，石漠化程度减轻；石漠化演变过程中发生在不同岩性和地貌中改善或恶化发生率的变化趋势与上述石漠化的发生规律相似。石漠化还不同程度地影响居民的生活水平，调查显示，严重石漠化县域内石漠化面积与农民人均纯收入、人均生产总值等呈负相关，县域内石漠化面积是影响农民人均纯收入，乃至人均生产总值最重要的因素。因此，石漠化调查结果显示，研究区石漠化呈向好趋势，但是治理难点依然存在。

中国西南；岩溶地区；石漠化；分布特征；演变； 统计分析

0 引 言

石漠化是在热带、亚热带湿润-半湿润气候条件下，由水蚀作用引起的石质荒漠化，主要发生在岩溶分布区域或以岩溶分布为主的区域，是一种典型的荒漠化类型。石漠化的基本过程为气候变异和人类活动而导致的地表森林植被破坏、土壤侵蚀加剧、土层变薄，基岩大面积裸露，砾石堆积，地表呈现荒漠景观[1-2]。我国以滇、黔、桂为中心的西南岩溶连片区，是世界三大喀斯特地貌集中分布区之一[3]，其石漠化与西北地区的沙漠化同为我国环境退化问题最为突出的地区，也是当地经济社会可持续发展的主要障碍。因此许多部门和学者进行了大量的研究和探索[1-2,4-10]，从石漠化概念演变到岩溶生态环境特征及影响因素，从调查方法到区域分布特征以及治理方案等，并对其成因和影响因素取得一致的认识。由于认识上的差异及采用的方法不同，各部门已经完成的部分省区石漠化面积调查数据不尽相同[5,10]，也缺少整个地区的调查数据。中国地质调查局在2002年组织完成中国西南8省区主要岩溶分布区74万km2的以TM数据为主的1999年现状信息和1987年为演变对比信息的两期石漠化遥感调查[11]；2010年再次开展西南地区石漠化遥感调查，以满足为岩溶区生态环境综合治理提供精准石漠化数据要求，而该调查精度为1∶25万，使用以2007—2009年的CBERS-02B为主及少量ALOS和ASTER为现状调查信息源，以1999—2000年为主的ETM数据为演变对比信息源。

截至目前，对于西南石漠化面积等基本信息，尽管不同部门提供的数据各异，如，这些信息多基于国土资源部1999年[5]或者林业部2005年调查数据[10]，更多的研究者给出个别省份或者局部区域的石漠化面积信息，并没有强调信息源的时间性。对于石漠化变化信息，不同研究者通过多期遥感调查对比，认为石漠化发展已经由早期的恶化呈向好转变，如,广西1998年、2003年、2007年的遥感调查[23]，林业部门发布的2011年底西南地区石漠化调查数据[24]，这些变化趋势与已完成的全国区域地质环境遥感调查中石漠化调查变化趋势一致。本文以前述的2010年完成的1999年、2008年两期石漠化遥感调查数据为基础，总结了整个西南地区石漠化发生、演变分布特征及影响因素，采用石漠化在岩性或地貌中所占比例变化和不同程度石漠化在同类中所占比例差异分析人类活动与石漠化的关系，以及县域内石漠化面积与区域经济相关性分析环境与社会经济的关系，可供从事调查的工作者参考，从而为石漠化的综合治理和治理效果评价提供借鉴。

1 石漠化发生特征分析

我国西南岩溶区，主要分布在以云贵高原为中心的贵州、云南、广西、四川、重庆、湖南、湖北及广东6省、1市及1自治区，合计804县市[12]，并集中分布在贵州、云南和广西3省区。该区域地势呈西北高、东南低，主要位于中国地貌单元第二级阶梯的云贵高原，属于热带、亚热带湿润气候区，降水充沛；该区主要属于长江流域和珠江流域，仅西南隅属于元江流域，是珠江的源头、长江的重要补给区，其环境的变化直接影响着珠江、长江下游的生态环境安全。

根据遥感调查数据统计，在整个调查区191万km2内出露碳酸盐岩面积53.56万km2，占区域面积的28.05%，其中石漠化面积达7.00万km2，约占区域面积的3.67%，占区内出露碳酸盐岩面积的13.07%。其中，轻度石漠化面积达3.48万km2，中度石漠化面积约为2.24万km2，重度石漠化面积约为1.28万km2，分别占石漠化比例为49.68%、32.04%和18.29%。

1.1 空间特征

在西南地区8省(市、区)中，滇、黔、桂3省区是石漠化主要分布区。据统计，滇、黔、桂3省区面积78.45万km2，占调查区总面积的41.09%；出露碳酸盐岩面积31.2万km2，占调查区出露碳酸盐岩面积的58.17%；其石漠化面积为5.81万km2，占调查区石漠化面积的82.95%，占滇、黔、桂3省区总面积的7.41%，占3省区出露碳酸盐岩面积的18.64%，远高于西南地区其它5省(市)的水平。其中，贵州省石漠化面积最大，集中分布在黔西、黔西南，黔西北相对分散，主要是沿北盘江、乌江上游等地分布，呈现由北向南程度加重、由分散到连片的特征；云南省石漠化面积次之，主要在滇东、滇东南集中连片分布、程度较重，并西少东多、自北向南石漠化逐渐增多，程度加重；广西壮族自治区石漠化面积次于前两者，主要分布在桂西北、桂中等地，连片分布区相对分散。这3省区的石漠化发生率均远高于13.07%的平均值，广西的石漠化发生率最高达20.85%。其余5省(市)相对石漠化面积小，分布分散，发生率也低于平均值，各省(市、区)程度不一，差异较大(表1)。

根据调查区内县市统计，石漠化面积大于100 km2的县市186个，占县市总数的23.13%；大于200 km2有113个，占县市总数的14.05%；大于400 km2的县市48个，占县市总数的5.97%，其石漠化面积总数为3.25万km2，占西南地区石漠化面积的46.43%；大于700 km2的县市13个，其石漠化面积总数约1.38万km2，占西南地区石漠化面积的19.71%；大于1 000 km2的县市6个，其石漠化面积总数约0.81万km2，占西南地区石漠化面积的11.57%。若把石漠化面积大于400 km2的县市称为严重石漠化县，则这些县市集中分布在滇、黔、桂三省区。从发生率来看，大于平均发生率13.07%的县市有158个，占全部县市的19.65%；大于20%的有94个县市，占全部县市的11.69%；大于30%的有44个县市，占全部县市的5.47%(表2)。

表1 西南地区2008年各省石漠化信息统计

Table 1 Rocky desertification areas of provinces in southwest China in 2008

省份岩溶面积/104km2面积/104km2所占比例/%发生率/%云南10．862．0128．7118．51贵州12．122．0929．9117．28广西8．171．7024．3320．85广东1．190．152．1112．41湖北5．040．263．775．23湖南6．250．334．745．31四川6．910．223．073．11重庆3．010．243．367．82合计/平均∑53．56∑7．00∑10013．07

注：发生率=某区内石漠化面积/该区岩溶面积×100%，下同。

1.2 岩性特征

据调查统计，各行政省区内碳酸盐岩出露面积占区内面积比例由大到小依次为贵州、重庆、广西、湖南、云南、湖北、四川、广东。调查区内碳酸盐岩出露面积的统计数量除了广东省略高外,其它各省区的调查统计结果与曹建华等[4]统计结果较为接近。根据遥感可以识别的解译标志，将碳酸盐岩分成2大类6个岩组(表3)，其中纯碳酸盐岩(碳酸盐岩占90%以上)分布面积约28.25万km2，占调查区总面积的14.80%，杂碳酸盐岩(碎屑岩占比超过10%)分布面积约25.31万km2,占调查区占面积的13.25%。通过空间对比显示，纯碳酸盐岩类中石漠化面积约4.39万km2, 占石漠化面积的62.66%，杂碳酸盐岩类中石漠化面积约2.61万km2,所占比例为37.34%，其石漠化发生率分别为15.53%和10.33%，前者远高于后者。

表2 西南地区2008年不同石漠化面积与石漠化发生率的县市统计/个

表3 西南地区各类碳酸盐岩中石漠化发生信息统计

Table 3 Rocky desertification areas of difference carbonate rocks in southwest China in 2008

岩性类别 岩溶面积/104km2面积/104km2所占比例/%发生率/%纯碳酸盐岩灰岩17．203．0543．5517．73灰岩与白云岩混杂7．130．9813．9613．71白云岩3．930．365．159．18小计28．254．3962．7015．53杂碳酸盐岩碳酸盐岩夹碎屑岩8．341．2718．1015．20碳酸盐岩与碎屑岩混杂8．400．7310．388．66碎屑岩夹碳酸盐岩8．570．628．8607．24小计25．312．6137．3010．33

各类型碳酸盐岩中石漠化的分布及所占比例不尽相同，纯碳酸盐岩中随灰岩成分所占比例减少白云岩成分增加，石漠化发生率呈由高向低变化；杂碳酸盐中随碳酸盐成分所占比例减少，碎屑岩成分增加，石漠化发生率也呈由高向低变化(表3与图1)。与全区石漠化平均发生率比较，纯碳酸盐岩中的灰岩、灰岩与白云岩混杂，杂碳酸盐岩中的碳酸盐岩夹碎屑岩这3类岩组发生率高于整个调查区13.07%的平均值，其它岩组低于平均值。

图1 西南岩溶区不同岩性中石漠化发生率及其演变曲线Fig.1 Comparison of desertification incidence rate and evolution rate of carbonate rocks in southwest China曲线：a.石漠化发生率；b.石漠化改善发生率；c.石漠化恶化发生率。岩性代码：1.灰岩；2.灰岩与白云岩混杂；3.白云岩；4.碳酸盐岩夹碎屑岩；5.碳酸盐岩与碎屑岩混杂；6.碎屑岩夹碳酸盐岩；7.平均值

1.3 地貌特征

根据遥感地貌解译标识，将可识别的岩溶地貌划为峰丛洼地、峰林洼地、丘陵谷地、缓丘台地、峰林/缓丘平原等地貌组合类型，其中丘陵谷地面积最大约36.88万km2，占调查区内碳酸盐岩面积的68.87%，其次为峰丛洼地面积为10.46万km2，占碳酸盐岩面积的19.53%，两者占碳酸盐岩面积88.40%，其余三种岩溶地貌类型分布面积不足12%；同样这两者发生石漠化面积约6.28万km2,占石漠化总面积的89.71%，其余三类岩溶地貌中发生石漠化面积仅占10.29%。

通过石漠化现状与地貌类型的空间叠加分析发现，不同类型地貌中的石漠化发生率存在着较明显的差异(表4)；石漠化较易发生在地形相对高差大的峰丛洼地、峰林洼地地貌中，它们的石漠化发生率分别为25.98%和23.77%；其次是岩溶缓丘台地和丘陵谷地，它们的石漠化发生率为10.52%和9.67%；而峰林/缓丘平原区石漠化发生率仅为4.51%(图2)。

表4 西南地区岩溶地貌中石漠化发生信息统计

Table 4 Rocky desertification areas of karst topography in southwest China in 2008

地貌类型岩溶面积/104km2面积/104km2占比例/%发生率/%峰丛洼地104627238862598峰林洼地1800436142377缓丘台地1500162291052丘陵谷地36883575100967峰林/缓丘平原291013186451合计/均值∑5356∑700∑100001307

图2 西南岩溶区不同岩溶地貌中石漠化发生率及其演变曲线Fig.2 Comparison of desertification incidence rate and evolution rate of karst topography in southwest China曲线：a.石漠化发生率;b.演变改善发生率;c.演变恶化发生率。地貌代码：1.峰丛洼地；2.峰林洼地；3.缓丘台地；4.丘陵谷地；5.峰林/缓丘平原；6.平均值

通过上述石漠化分布特征总结，发现与前次2002年调查结果[11]有显著差异，尽管石漠化还是主要集中分布于滇黔桂三省区，但是各省区的石漠化占比和发生率都有所降低，排序略有不同；县域内石漠化面积普遍减小且高于平均发生率的县市数量也有所减少了，石漠化面积大于400 km2严重石漠化县有48个，石漠化大于700 km2石漠化县有13个，石漠化大于1 000 km2的有6个，较1999年底石漠化面积大于400 km2的有89个、石漠化面积大于700 km2的43个、石漠化面积大于1 000 km2的20个[14]大为减少；石漠化发生在岩性和地貌上的特征，本期的灰岩、碳酸盐岩夹碎屑岩中是石漠化发生率最高的2类岩组，相对高差大的峰丛洼地和峰林洼地是石漠化发生率最高的2类地貌类型，这也与前次2002年调查结果[11]中灰岩与白云岩混杂岩组中发生率最高、岩溶断盆和峰林洼地类型发生率最高的调查结果截然不同。分析原因，尽管岩性分组、地貌分类方法因人而异，可能是经过石漠化治理之后，人为干扰因素有所减弱，自然环境得到了恢复，受岩溶地质环境中岩溶地貌发育阶段制约明显。

2 石漠化演变特征分析

根据调查数据统计， 从1999年至2008年的9年间西南岩溶区的石漠化在总体上呈向好趋势，表现在石漠化总面积在减少，石漠化程度由重度、中度向中度、轻度和潜在石漠化转化，仅局部地区持续有所恶化。但石漠化仍然比较严峻。在这9年间西南8省(市、区)中石漠化面积从11.35万km2减少到7.00万km2，石漠化面积净减少4.35万km2，平均每年净减少0.48万km2，年均增长率-5.23%，这个变化过程中的石漠化改善面积为5.89万km2、加剧面积为0.78万km2，改善面积与加剧面积比为7.59∶1。

2.1 石漠化演变空间特征

西南岩溶区石漠化净减少面积最多的仍然集中在滇、黔、桂3省区，净减少面积达3.50万km2，占净减少面积的80.46%，其它5省市净减少面积0.85万km2，所占比例为19.54%(表5)。

从西南地区石漠化年均增长率(表5)来看，各省(市、区)向好情况不一，重庆、四川、云南和广东，低于年均增长率-5.23%，其它4省区湖北、湖南、广西、贵州均高于平均值。

石漠化演变情况，从1999年至2008年的9年间西南岩溶区石漠化程度从较重程度到较轻程度、从有石漠化发生到潜在石漠化发生的改善面积为5.89万km2，占调查区总面积的3.09%；基本未变化面积4.80万km2,占调查区面积的2.52%；石漠化程度从潜在石漠化发生到有石漠化发生、从较轻程度到较重程度的加剧面积为0.78万km2，占调查区总面积的0.41%，其空间分布呈小片集中区或零散区出现。其中，石漠化程度改善面积较大的是滇、黔、桂3省区，其改善发生率高于平均改善发生率11.0%，广西石漠化改善发生率最高，其次是云南和贵州；同时滇、黔、桂也是发生恶化面积较大的3省区，其恶化发生率高于平均恶化发生率1.45%，云南恶化发生率最高，广西和贵州次之(表6)。

表5 西南地区各省1999—2008年石漠化面积减少信息

Table 5 Rocky desertification areas decreasing of provinces in southwest region from 1999 to 2008

省份减少面积/103km2占减少比例/%年均增长率/%云南13193031-545贵州11532649-476广西10262358-510广东095218-538湖南017039-520湖北163375-455四川199457-702重庆224515-715合计/均值∑4352∑10000-523

注：年均增长率=((近期面积/上期面积)1/n-1)×100%, 其中n为两期间的年限。

表6 西南地区各省市从1999—2008年石漠化演变信息

Table 6 Rocky desertification evolution data of provinces in southwest China from 1999 to 2008

省份改善面积/103km2改善发生率/%未变面积/103km2未变程度/%恶化面积/103km2恶化发生率/%云南1623149413221217384354贵州1532126415481277171141广西159919579761195151185广东0897511511274002015湖北282559166329022044湖南22335726943013020四川231334168243015022重庆3121037203674018061合计/均值∑58911100∑4803897∑776145

注：改善(恶化)发生率=某省改善(恶化)面积/该省岩溶面积×100%，未变程度计算方法同前。

根据调查区内县市石漠化改善情况看，改善面积大于100 km2的有179个县市区，大于200 km2的有94个县市，大于400 km2的有34个县市，大于700 km2的有10个；同时改善平均发生率为11.0%，共有179个行政区县高于均值，进一步细分，其中改善发生率大于20%的县市有63个，大于30%的县市有17个，大于40%的有4个(表7)。同样，恶化面积大于10 km2的共有137个县市区，大于20 km2的有94个县市，大于40 km2的有48个县市，大于100 km2的有13个县；同时石漠化恶化平均发生率1.45%，共有155个县市高于此平均值，进一步细分，其中恶化发生率大于5%的有29个县市，大于10%的有7个县市(表8)，且恶化程度较重的县市大部分分布在云南。

表7 西南地区1999—2008年石漠化演变改善信息县市数量统计/个

Table 7 County statistics of rocky desertification improvement in southwest China from 1999 to 2008

改善面积/km2≥100≥200≥400≥700改善发生率/%≥110≥20≥30≥4017994341017963174

注：改善发生率计算方法同前。

表8 西南地区1999—2008年石漠化演变恶化信息县市统计/个

Table 8 County statistics of rocky desertification deterioration in southwest China from 1999 to 2008

恶化面积/km2≥10≥20≥40≥100恶化发生率/%≥145≥5≥10137944813155297

注：恶化发生率计算方法同前。

2.2 石漠化演变岩性特征

通过石漠化演变数据与岩性分布的空间叠加分析发现，区域石漠化程度改善、恶化发生率在碳酸盐岩中程度不一，但是总体趋势是纯碳酸盐岩中改善、恶化发生率变化高于杂碳酸盐岩，主要表现在纯碳酸盐岩中，随灰岩成分减少和白云质成分增加，改善、恶化发生率降低；杂碳酸盐岩中随碳酸盐成分减少，改善、恶化发生率也降低。西南地区石漠化改善、恶化发生率与石漠化的发生率趋势基本一致，仅在白云岩与灰岩混杂岩组中改善发生率略高于碳酸盐岩夹碎屑岩组，使其改善发生率趋势略有差异(表9和图1)。

2.3 石漠化演变地貌特征

根据石漠化演变数据在岩溶地貌中的分布，不同地貌类型的石漠化改善、加剧发生率也不一样，峰丛洼地、峰林洼地和缓丘台地地貌类型中的石漠化改善发生率分别为19.46%、20.37%和12.50%，高于全区平均值11.0%；丘陵谷地、峰林/缓丘平原的改善程度均小于全区平均值；峰丛洼地、峰林洼地的恶化发生率高于均值1.45%，其他三种地貌中恶化程度小于均值，这与石漠化发生率在不同地貌中的变化趋势是较一致的(表10和图2)，仅峰林洼地改善发生率略高于峰丛洼地的改善发生率。

表9 西南地区1999—2008年不同岩性中石漠化演变信息

Table 9 Evolution rocky desertification data of carbonate rocks in southwest China from 1999 to 2008

岩性类别改善面积/103km2改善发生率%恶化面积/103km2恶化发生率%纯碳酸盐岩灰岩25721496355207灰岩与白云岩混杂8261159093130白云岩358911032081小计37561329480170杂碳酸盐岩碳酸盐岩夹碎屑岩9461134161193碳酸盐岩与碎屑岩混杂677806077092碎屑岩夹碳酸盐岩513598058068小计2136844296117合计/均值∑58911100∑776145

注：改善(恶化)发生率=改善(恶化)面积/该岩性岩溶面积×100%。

表10 西南岩溶区不同岩溶地貌中1999—2008年石漠化演变信息统计

Table 10 Evolution statistics of rocky desertification of karst topography in southwest China from 1999 to 2008

地貌类型改善面积/103km2改善发生率/%恶化面积/103km2恶化发生率%峰丛洼地20351946302289峰林洼地3682037033185缓丘台地1881250018117丘陵谷地3136850417113峰林/缓丘平原164565006021合计/平均∑58911100∑776145

注：改善(恶化)发生率=某地貌改善(恶化)面积/该地貌岩溶面积×100%。

从上述这些特征得知，从1999—2008年9年间调查区石漠化年均增长率-5.23%，改善发生率11.0%，恶化发生率1.45%，这与西南地区从1987—1999年12年间调查结果石漠化年均增长率2.0%、改善发生率为1.14%、恶化发生率5.94%[11]相比，区内石漠化已经发生了根本性的转变，已由逐年加重趋势正在向逐年减轻变化。

3 石漠化演变影响因素

石漠化演变的原因是多方面的。从发展情况看，在影响岩溶环境的生态系统形成、演变的因素中，气候因素、水文因素是长期的、缓慢的驱动因素，地质、地貌因素是生态系统得以发生存在的载体和物质基础[4]，而从人类活动和石漠化发展来看，人类活动对石漠化的发展起到了加重或加速作用[11，13-18]。

表11 西南地区不同程度石漠化在各岩性中面积所占比例统计

注：石漠化占比例=某岩性类型中不同程度石漠化面积/该岩性类型的石漠化总面积×100%。

3.1 不同程度石漠化与地质背景的相关性

在受岩溶地质背景制约的生态环境中岩性和地貌是最基本的要素，其不同的类型对石漠化的发生、发展起到的作用不同。调查区不同岩性和地貌类型中石漠化发生率已经如前所述，为进一步描述自然背景与人类活动对石漠化的影响，分别用不同程度石漠化在不同岩性和地貌类型中的面积所占比例说明石漠化受其影响强度。

从不同程度石漠化在岩性组中面积所占比例(表11)可知，纯碳酸盐岩中轻度占比约51%，中度和重度之和占比约49%；而杂碳酸盐岩中则相反，中度和重度之和占比已达53%，轻度石漠化占比约47%，而杂碳酸盐岩分布区是人类活动集中区，中度和重度石漠化之和占比大。具体来说，纯碳酸盐岩中，轻度石漠化白云岩组中占比最高，灰岩与白云岩混杂岩组次之，中度石漠化灰岩、白云岩组比例高，这与滇、黔、桂白云岩和灰岩连片分布有关；重度石漠化在灰岩组占比高，是与灰岩组成的峰林或峰丛地貌已经发育到岩溶的最后阶段、水土流失殆尽有关；而在杂碳酸盐岩中碎屑岩夹碳酸盐岩、碎屑岩与碳酸盐岩混杂这2组在轻度、中度石漠化中占比最高，这些地方土层相对较厚；重度石漠化中碳酸盐岩夹碎屑岩组突出，其分布区与滇、黔两省人类活动集中区相关。

根据不同程度石漠化在地貌类型中面积所占比例统计(表12)，在峰林洼地中轻度石漠化占比超过60%，中度与重度石漠化之和占比低于40%；峰丛洼地中轻度石漠化占比与中度和重度石漠化之和占比相当，若把峰林洼地和峰丛洼地类似地貌合起来看，轻度石漠化占比超过51%，中度和重度石漠化之和占比少于49%；缓丘台地中中度与重度石漠化占比之和超过60%，轻度石漠化占比不足40%；丘陵谷地中中度与重度石漠化之和占比52%，轻度石漠化占比约48%；而峰林/缓丘平原中轻度石漠化占比58%以上，中度与重度石漠化之和占比低于42%。上述分析说明，不同程度石漠化在地貌类型上规律性不显著，但总体上有在适合人类活动的峰林和峰丛洼地、峰林/缓丘平原轻度石漠化占比高，缓丘台地、丘陵谷地中中度和重度石漠化占比之和高的特点。其中缓丘台地分布范围小，主要集中分布在滇东、黔南、黔西及桂西北与湘南等地的高位缓丘或缓丘台地；丘陵谷地是区内分布范围最大最广的地貌，是人类活动集中区。根据空间位置叠加分析，地貌分布情况与不同区域中岩溶演化阶段及人类活动情况密切相关。

表12 西南地区不同程度石漠化在不同岩溶地貌面积中所占比例统计

Table 12 Proportion of rocky desertification accounted for karst topography in southwest China

地貌类型面积/104km2轻度中度重度比例/%轻度中度重度峰丛洼地135008600510496531671867峰林洼地02800110004264792534986缓丘台地006200590037392737052369丘陵谷地171011700680480132941907峰林/缓丘平原00770041001358643107990合计/平均∑348∑224∑128496832041829

注：石漠化占比=某地貌类型中不同程度石漠化面积/该地貌类型中石漠化总面积×100%。

通过上述分析可知，地貌分类中，适合人类活动的峰林/缓丘平原、峰丛洼地内，轻度石漠化占比高；缓丘台地和丘陵谷地中，中度和重度石漠化之和占比较高，这些分布区要么是在构造带上，形成高位缓丘台地，水土流失严重，要么是丘陵宽谷地区人类活动集中区域；峰林洼地中轻度石漠化和峰丛洼地中中度、重度石漠化较高，是岩溶演化到最后阶段水土流失殆尽的结果。同样，岩性分组中，纯碳酸盐岩中轻度、中度石漠化占比高是地质环境决定的，而杂碳酸盐岩中中度、重度石漠化占比较高，与自然环境中人类活动区域密切相关。

3.2 石漠化与区域经济相关性

图3 西南地区县域石漠化面积与人类经济活动相关性分析图Fig.3 Correlation analysis of rocky desertification area and human economic activity

西南岩溶发育地区经济总体落后，人们生活贫困[4,9-10]，除黔、滇、川部分贫困县位于高山峡谷区外，大多数贫困县位于岩溶生态环境恶劣区；根据2014年国家公布的592个贫困县中有246个分布于本调查区内[19]，占全国贫困县总数的41.55%；而碳酸盐岩分布面积≥30%以上的294个岩溶县中有131个是贫困县，占该岩溶县数量的44.56%。为了准确比较石漠化与人类活动的关系，选择了石漠化面积大于400 km2的48个严重石漠化县市为例，选取县域内农民人均纯收入、人均第一产业生产总值、人均生产总值作为经济社会发展指标数据，讨论人类活动与石漠化形成的关系。其中，县域内农民人均纯收入、人均生产总值源自滇、黔、桂三省区2011年统计年报数据[20-22]，人均第一产业生产总值根据各县市第一产业占比与人均生产总值计算取得。

石漠化面积、石漠化发生率及石漠化占比等代表资源特征与上述三个参数进行回归分析，拟合最大相关系数曲线，并在给定置信水平下，对照相关系数检验临界值进行判定。设定在显著性水平(a)为0.10时，大于临界值定义为相关，否则为不相关。

从县域内石漠化面积与人类经济活动相关性分析图(图3)看出，县域内石漠化面积与人类活动回归分析中得到最大拟合相关曲线均为指数，石漠化发生率、石漠化所占比例与人类活动中的拟合曲线各异，它们均呈负相关，即石漠化面积越大、石漠化所占比例越大、发生率越高，人类活动产生的经济效益越小。从其相关系数与相关临界值比较结果(表13)得知，石漠化面积与农民人均纯收入、人均第一产业生产总值和人均生产总值呈负相关；石漠化发生率、石漠化所占比例也是与农民人均纯收入呈负相关，与人均第一产业生产总值和人均生产总值均不相关；这些石漠化参数与农民人均纯收入、人均第一产业生产总值及人均生产总值的相关性依次降低，相关系数减小；而石漠化面积与人均生产总值的相关系数大于人均第一产业生产总值的相关系数，可能行政区划变化引起的个别经济数据变化导致的结果。

同时从农民人均纯收入与土地依赖程度来看，其与石漠化面积、石漠化发生率、石漠化所占比例这三参数均呈负相关，其相关系数依次减小，即石漠化面积对农民人均收入水平的影响大于石漠化发生率，石漠化发生率对农民人均收入水平的影响大于石漠化占比；石漠化占比越高农民人均收入水平越低，其中县域内石漠化面积的大小是最直接的影响因素，较石漠化发生率、石漠化占比更显著。

表13 西南地区县域石漠化与人类经济相关性统计

Table 13 Correlation analysis of rocky desertification area and human economic activity

石漠化参数农民人均纯收入人均第一产业产值人均总产值县域石漠化面积 负相关(指数)-043783负相关(指数)-026796负相关(指数)-03251县域石漠化发生率负相关(指数)-02703不相关(幂函数)-01364不相关(线性)-01257县域石漠化占比 负相关(线性)-025不相关(指数)-020664不相关(线性)-01776

注：县域石漠化占比=县域石漠化面积/县域面积×100%；样本数n=48，相关临界值R0.10=0.240 26。

纵观这些严重石漠化县，石漠化分布特征是多因素叠加综合的结果。数量上不足6%的县市，其石漠化面积占总数的46.42%，并且石漠化发生率为15%～45%，石漠化占县域面积10%～40%，其碳酸盐岩出露面积占比大于50%为主。在显著性水平(a)为0.10时，虽然石漠化面积与岩溶占比呈不相关，但是石漠化面积与农民人均纯收入乃至人均生产总值都呈负相关，并且石漠化面积对农民人均纯收入的影响较石漠化发生率、石漠化占比更显著。

上述分析结果进一步证明，我国西南地区石漠化形势有向好趋势，治理难点依然存在。因此，对整个西南区域性的石漠化治理，应根据区域岩溶特点和当地的自然条件进行综合整治，要把“治穷”和“治理”融为一体，提高农民人均收入，减少贫困人口，才能实现社会的可持续发展。

4 讨论和结论

通过对我国西南地区1999—2008年岩溶石漠化发生及演变时空特征分析，得出以下几点认识：

(1)截至2008年，我国西南地区岩溶石漠化总面积有7.00万km2，其中轻度、中度和重度石漠化面积分别为3.48万km2、2.24万km2和1.28万km2，各自占石漠化比例为49.71%、32.04%和18.29%。石漠化在区域上分布不均，集中分布于以滇、黔、桂为中心的三省区，其它各省市相对分散。

(2)1999年至2008年的9年间，石漠化总面积从11.35万km2减少到7.00万km2，减少4.35万km2，平均每年净减少0.48万km2，年均增长率为-5.23%，演变总体上呈向好趋势，但仍然比较严峻，其中高于年均增长率的有重庆、四川、云南、广东4省市，而贵州、广西、湖北、湖南4省区低于平均值。石漠化的改善面积及程度均远高于石漠化的加剧情况，改善、加剧面积最多的均在云南、贵州和广西三省区。

(3)石漠化发生、演变与碳酸盐岩的岩性、地貌密切相关。石漠化发生率在纯碳酸盐岩中较高并随着灰岩成分减少而降低，在杂碳酸盐岩中随碳酸盐岩成分的减少而降低，演变过程中石漠化改善发生率、加剧发生率随岩性成分变化的相关规律和石漠化发生率与岩性成分变化的相关规律有一致性。石漠化发生率在相对高差大的峰丛洼地、峰林洼地地貌中最高，并随着地貌相对高差减小，发生率降低；同样，演变过程中石漠化改善发生率、加剧发生率与地貌中石漠化发生率情况近似。

(4)不同程度石漠化与碳酸盐岩、地貌的相关性表现多样，受构造环境演化和人类活动共同制约。纯碳酸盐岩中轻度石漠化面积占比大于中度和重度石漠化面积之和占比，杂碳酸盐岩中中度和重度石漠化面积占比之和大于轻度石漠化面积占比。峰林洼地、峰林/缓丘平原中，轻度石漠化面积占比大于中度和重度石漠化面积占比之和，而缓丘台地和丘陵谷地中，中度和重度石漠化面积之和占比大于轻度石漠化占比。

(5)石漠化面积大于400 km2的严重石漠化县内，县域石漠化面积与农民人均纯收入、人均生产总值及人均第一产业生产总值呈负相关，并且相关系数依次减小；同时农民人均纯收入与县域石漠化面积、石漠化发生率、石漠化占比等呈负相关，其相关系数依次减小，绝对石漠化面积是影响农民人均纯收入，以及人均生产总值的最重要因素。

(6)本次调查结果显示，我国西南地区石漠化形势有向好的趋势，总面积减少、程度减轻，但治理难点依然存在。如，严重石漠化县48个，占全部县市数量的5.97%，石漠化面积却占全部的46.42%，县域内岩溶面积占比达50%以上。因此，应根据区域岩溶特点和当地的自然条件进行综合整治，应把“治穷”和“治理”融为一体，只有提高农民人均收入，减少贫困人口，才能实现社会的可持续发展。

致谢：文中引用“中国东部重要经济区带基础地质环境遥感调查与监测”工作项目中南方岩溶石山地区石漠化遥感调查部分成果数据，经重新统计、分析总结，对参加该工作的其他人员表示感谢。

[1] 袁道先.全球岩溶生态系统对比:科学目标和执行计划[J].地球科学进展,2001,16(4):461-466.

[2] 王世杰.喀斯特石漠化概念演绎及其科学内涵的探讨[J].中国岩溶，2002，21(2)：101-105.

[3] 郭纯青.中国岩溶区人与自然协调共生的地学对策[M]//罗献林.岩溶与人类生存、环境、资源和灾害.桂林:广西师范大学出版社，1996：117-121.

[4] 曹建华，袁道先，章程，等.受地质条件制约的中国西南岩溶生态系统[J].地球与环境，2004，32(1):1-8.

[5] 鞠建华，戴传固.岩溶石漠化遥感监测与防护[M].北京：地质出版社，2006：1-188.

[6] 覃小群，朱明秋，蒋忠诚.近年来我国西南岩溶石漠化研究进展[J].中国岩溶，2006,25(3)：234-238.

[7] 熊平生，袁道先，谢世友.我国南方岩溶山区石漠化基本问题研究进展[J].中国岩溶，2010,29(4)：355-362.

[8] 王世杰，张信宝，白晓永.南方喀斯特石漠化分区的名称商榷与环境特点[J].山地学报，2013,31(1)：18-24.

[9] 熊康宁，黎平，周忠发，等.喀斯特石漠化的遥感-GIS典型研究——以贵州省为例[M].北京：地质出版社，2002.

[10] 李梦先.我国西南岩溶地区石漠化发展趋势[J].中南林业调查规划，2006，25(3)：19-22.

[11] 中国国土资源航空物探遥感中心.西南地区岩溶石山地区石漠化遥感调查与演变分析项目成果报告[R].北京：中国国土资源航空物探遥感中心，2002.

[12] 全国地质资料馆.中国地质图(1∶50万)电子版[EB/CD].2000.

[13] 宋维峰.我国石漠化现状及其防治综述[J].中国水土保持科学，2007，5(5)∶102-106.

[14] 曹建华，袁道先，童立强.中国西南岩溶生态系统特征与石漠化综合治理对策[J].草业科学，2008，25(9)：40-50.

[15] 张冬青，林昌虎，何腾兵，等.贵州喀斯特环境特征与石漠化的形成[J].水土保持研究，2006，13(1)∶220-223.

[16] 熊平生，袁道先，谢世友.我国南方岩溶山区石漠化基本问题研究进展[J].中国岩溶.2010，29(4)：355-362.

[17] 周常萍，童立强，雷蓉.贵州省土地石漠化形成与发展机理研究[J].云南农业大学学报，2005，20(2)∶269-278.

[18] 魏兴萍，袁道先，谢世友.西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川区岩溶区为例[J].中国岩溶，2010，29(1)：20-26.

[19] 国家扶贫开发领导小组.2014最新592个国家级贫困县名单一览表.中商情报网[EB/OL].[2014/10/17].http://www.askci.com/news.data/2014/10/17/1431565559.shtml.

[20] 云南省统计局，国家统计局云南调查总队.云南省统计年鉴——2011 [M].北京：国家统计出版社，2011：8.

[21] 贵州省统计局.贵州省统计年鉴——2011[M].北京：国家统计出版社，2011：7.

[22] 广西壮族自治区统计局.广西省统计年鉴——2011[M].北京：国家统计出版社，2011：7.

[23] 徐劲原，胡业翠，王慧勇.近10a来广西喀斯特地区石漠化景观格局分析[J].水土保持通报，2012,32(1)：181-184.

[24] 国家林业局治沙办.中国石漠化状况公报[N].中国绿色时报，2012-06-18.

Analysis of Characteristics and Reason of Rocky Desertification Occurrence and Evolution in Karst Areas of Southwestern China

AN Guoying1，ZHOU Xuan2，WEN Jing1，TONG Liqiang1

(1.China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center，Beijing 100083,China;2.SchoolofEconomicsandManagement,NorthUniversityofChina,Taiyuan,Shanxi030051,China)

Using the rocky desertification data from remote sensing survey，this paper researched rocky desertification distribution and evolution during the past nearly decade from 1999 to 2008 in the karst areas of southwest China, including spatial region, carbonate lithology，karst topography，economic development and so on, and analyzed preliminarily the influencing factors of rocky desertification. The result shows that the distribution of rocky desertification concentrates in Yunnan, Guizhou and Guangxi provinces，and rocky desertification distribution is closely related to the different lithologic compositions and karst geomorphologies; the occurrence rate of rocky desertification is higher in the pure carbonate rock than that in the impure，decreasing with limestone or carbonate becoming smaller; the occurrence rate is the highest in the peak forest and cluster topography which is high terrain elevation and easily occurs rocky desertification, decreasing with the relative height of landscape becoming smaller. And correlations between desertification extent and lithology or landform are diverse, and the proportion of low-extent rocky desertification is higher than the proportion of moderate- and severe-extent in pure carbonate rocks, but the proportion of moderate- and severe-extent rocky desertification is higher than the proportion of the low extent in impure carbonate; the proportion of low-extent rocky desertification is higher than that of the moderate- and severe-extent in peak depression and plain landforms, and the proportion of moderate- and severe-extent rocky desertification is higher than that of the low extent in hilly terraces and hilly valley, and all those are affected by tectonic environment evolution and human activities. At the same time, from 1999 to 2008, it had become a good trend of rocky desertification evolution to reduce the total area and to relieve the extent, and the trend for worsening occurrence rate or improvement of the evolution process is similar to the distribution of different carbonate lithologies and karst topographies. Besides above all, rocky desertification also affect the living standard of the residents: the rocky desertification area of the severe-extent rocky desertification county is negative correlation with farmers’ average net income or per capita GDP; the area size of county’s rocky desertification is the most important factor affecting per capita GDP, as well as farmers’ per capita income. Therefore, the remote sensing survey of the period of rocky desertification indicates that there is a good trend of rocky desertification in the study area, but governance difficulties still exist.

rocky desertification；distribution；statistical analysis；karst area; southwest China

2015-12-28；改回日期：2016-05-10；责任编辑：潘令枝。

中国地质调查局“中国东部重要经济区带基础地质环境遥感调查与监测”项目(1212010510706)；中国地质调查局“西南岩溶石漠化遥感调查与动态监测”项目(1212011220958)。

安国英，女，博士，高级工程师，1966年出生，岩石学、矿物学、矿床学专业，主要从事地质环境与灾害遥感调查、资源勘查及勘查地球化学科研工作。Email:angying@agrs.cn。

P642

A

1000-8527(2016)05-1150-10