引用本文
安国英, 雷英凭, 温静, 周璇, 童立强. 广西岩溶石漠化演变趋势及影响因素分析[J].中国地质调查, 2016,3(5): 67-75.
AN Guoying, LEI Yingping, WEN Jing, ZHOU Xuan, TONG Liqiang. Analysis on evolution trend and influence factors of rocky desertification in Guangxi[J].Geological Survey of China, 2016,3(5): 67-75.  
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广西岩溶石漠化演变趋势及影响因素分析
安国英1, 雷英凭2, 温静1, 周璇3, 童立强1
1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083
2.广西204地质队,贺州 542800
3.中北大学经济与管理学院,太原 030051

第一作者简介: 安国英(1966—),女,博士,高级工程师,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等工作。Email:angying@agrs.cn。

收稿日期: 2016-08-19
基金资助: 基中国地质调查局“中国东部重要经济区带基础地质环境遥感调查与监测(编号: 1212010510706)”和“西南岩溶石漠化遥感调查与地面监测(编号: 1212011220958)”项目联合资助
摘要

广西壮族自治区是我国岩溶石漠化较为严重的省区之一,监测其石漠化发展演变趋势与开展治理工作是一项长期任务。根据全国生态环境遥感调查与监测项目完成的石漠化遥感调查结果,分析了广西境内1999—2008年间石漠化的分布和演化情况,探讨了石漠化变化与整治措施及社会经济发展的关联性。研究结果表明,截至2008年,广西石漠化面积达1.703万km2,约占全区总面积的7%,占碳酸盐岩分布区总面积的20.85%; 其中,轻度、中度和重度石漠化面积分别占石漠化总面积的58.70%、29.02%和12.28%,以轻度和中度石漠化为主。9年间,全区石漠化总面积减少了1.026万km2,年均减少面积0.114万km2,年均增长率为-5.10%,石漠化总体面积减少,程度减轻,呈明显好转态势。石漠化的演变趋势与近年来一系列环境保护政策的落实、产业经济结构的变化、农民人均收入的增长等密切相关,如退耕还林措施、农业人口转移、农户家庭收入构成变化及沼气灶推广等均在减缓石漠化发展中取得了很好效果。然而,由于受地质背景、自然环境和人口因素的制约,广西石漠化治理的难点依然存在,任务仍很艰巨。

关键词: 石漠化; 遥感调查; 资源与环境; 统计分析
中图分类号:TP79 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2016)05-0067-09
Analysis on evolution trend and influence factors of rocky desertification in Guangxi
AN Guoying1, LEI Yingping2, WEN Jing1, ZHOU Xuan3, TONG Liqiang1
1. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing 100083, China
2. 204 Geological Team of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Hezhou 542800, China
3. School of Economics and Management, North University of China, Taiyuan 030051, China
Abstract

Guangxi Zhuang Autonomous Region is one of the more serious provinces of rocky desertification in China, and monitoring rocky desertification development and governing the environment is a long-term task. In this paper, the distribution and evolution of rocky desertification spanning nearly 10 years from 1999 to 2008 in Guangxi were analyzed by using the results of the national eco-environmental remote sensing survey and monitoring projects, and the relevance between rocky desertification change and improvement measures as well as socio-economic development were discussed. The results show that, the area of rocky desertification in Guangxi is 1.703×104km2by the end of 2008, which covers 7% of the total region and 20.85% of the area of the carbonate rocks. And the low, moderate and severe extent of rocky desertification areas are accounted for 58.70% , 29.02% and 12.28% of the total desertification area respectively. The low and moderate extent of rocky desertification are the dominant. The decreased area of rocky desertification was decreasing 1.026×104 km2 during nine years, with average annual reduction of 0.114×104 km2and average annual growth rate of negative 5.10%. The general trend of desertification is good, which the overall area of rocky desertification is reduced, and the extent is relieved. The transformation trend of the rocky desertification is closely related to the implementation of environmental protection policies, the changes of the industrial economic structure and the growth of the average income. And the measures, such as returning farmland to forests, agricultural population transfer, variation of peasant household income as well as promotion of household gas stoves, have achieved good results in slow down the development of rock desertification . However, there are serious difficulties in governing the rocky desertification in Guangxi caused by the restrict of geological background, natural environment and population factors. So these tasks above are very arduous for a long time.

Keyword: rocky desertification; remote sensing investigation; resource and environment; statistics analysis; Guangxi
0 引言

石漠化是岩溶环境退化到极端的一种荒漠景观, 对人类生存和发展构成了极大威胁, 是当前全球广泛关注的重大环境问题之一。我国南方岩溶地区的石漠化广泛发育, 已成为这些地区最突出的生态环境问题, 引起了各级政府的高度重视和专家学者的关注。近几十年来, 在石漠化的概念、特征、成因及治理措施等方面的研究不断深入, 取得了许多重要成果和治理实效 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。2000年, 我国将“ 推进南方岩溶地区石漠化综合治理” 列入了“ 十五” 规划, 提出了“ 推进滇、黔、桂岩溶地区石漠化综合治理” 的要求[8]; “ 十二五” 期间又安排专项资金, 开展石漠化综合治理[5]。经过多年研究和综合治理, 各地已探索出一些较好的治理模式和方法, 取得了明显效果。但是, 石漠化的发生、发展与区域经济及居民的生产、生活密切相关, 其分布区环境脆弱, 治理难度特别大[7]。从总体上来看, 目前我国石漠化治理和生态环境恢复仍然比较缓慢, 亟需更加科学合理的治理方法和有效的治理环境评价体系, 以及时、准确地了解和掌握石漠化分布和动态变化信息。为此, 中国地质调查局组织实施了南方八省区市的石漠化遥感调查, 以满足为岩溶区生态综合治理提供精准石漠化数据的要求。

基于遥感信息的石漠化调查, 由于使用的数据和采用的方法不同, 以及研究者认识上的差异, 在实际操作过程中还未形成统一的技术规范, 不同部门提供的石漠化调查数据不尽相同[3, 10, 11], 但认为石漠化总体变化呈向好发展趋势的结论是一致的。本文基于“ 中国东部重要经济区带基础地质环境遥感调查与监测” 项目中1999年和2008年2期遥感数据的南方石漠化遥感调查结果, 以广西壮族自治区为例, 对其石漠化变化情况进行分析, 探讨社会经济活动、植被覆盖及新能源建设等因素与石漠化演变的相关性, 以期为该地区石漠化的深入研究和治理提供依据, 也为相关工作者开展同类研究提供借鉴。

1 研究区概况

广西壮族自治区位于我国南部, 岩溶地貌发育, 群峰林立、洞穴遍布、景色绮丽, 是世界上著名的岩溶地区之一。地势西北高、东南低, 东、北、西3面有海拔1 000 m以上的中低山, 主要分布中生代碎屑岩和花岗岩; 中部为由晚古生代及中生代碳酸盐岩为主组成的丘陵; 沿浔江和部分滨海地区则为小面积平原。全区水系发育, 大多属西江水系, 总流向由西向东; 属热带和亚热带气候, 夏季炎热多雨, 冬季温暖, 年均降雨量为1 100~2 800 mm, 多集中于5~9月, 东部、南部较西部、北部多雨, 地区差异较明显, 沿海地区夏季有台风侵袭, 并伴有雷暴雨。

据遥感影像图面统计, 广西全区总面积约23.35万km2, 其中碳酸盐岩出露面积约 8.17万km2, 约占全区总面积的35%。而根据2000年行政区划89个县市统计, 80个县市有岩溶分布, 其中碳酸盐岩出露面积占县域面积30%以上的县市有45个。碳酸盐岩集中分布在桂北和桂西地区, 并以灰岩或白云岩占90%以上的纯碳酸盐岩为主, 占全区碳酸盐岩总面积的80.5%; 而含碎屑岩超过10%的杂碳酸盐岩仅占19.5%(图1)。

图1 广西碳酸盐岩分布Fig.1 Distribution of carbonate rock in Guangxi

2 研究数据与方法

研究数据包括“ 全国生态地质环境遥感调查与监测” 项目中1999和2008年南方岩溶石漠化调查成果、ETM(1999年前后)和CBERS 02星(2008年为主)多源遥感图像、广西壮族自治区多年统计年鉴以及广西统计局网站发布的农村能源调查数据等。根据已有数据, 本文以县市为单位统计分析了石漠化分布和演变情况, 并采用回归分析法分析了石漠化分布现状与当地农民人均纯收入、人均GDP的相关性。

本次遥感调查中, 依据岩溶分布区的基岩裸露与植被覆盖情况, 按基岩裸露面积小于30%、30%~50%、50%~70%和大于70%的级差, 将石漠化程度划分为潜在、轻度、中度和重度4个等级; 评价1999— 2008年期间石漠化演变时, 则分为改善、基本未变、恶化3类和轻度改善、较好改善、基本未变、轻度恶化、严重恶化5个等级。将石漠化程度由高级别到低级别定为改善, 反之定为恶化, 无级别差定为基本未变; 级别差若相邻定为轻度变化, 跨级别时则定为趋于较好或者趋于严重。

各县相关信息的统计以全国地质资料馆提供的2000年的中国行政区划图层为准, 分别计算县域面积、各类岩石出露面积及石漠化面积。

3 广西岩溶石漠化特征
3.1 石漠化分布特征

3.1.1 总体分布特征

对遥感解译结果的统计表明, 截至2008年, 广西石漠化面积达1.703万km2, 约占全区总面积的7%, 占碳酸盐岩分布区总面积的20.85%。其中轻度、中度和重度石漠化面积分别为1.00万km2、0.494万km2和0.209万km2, 分别占石漠化总面积的58.70%、29.02%和12.28%; 中度和轻度石漠化占比超过85%以上, 表明全区以轻度、中度石漠化为主。

1999— 2008年广西不同程度石漠化占岩溶面积比例见表1。

表1 1999— 2008年广西石漠化动态统计 Tab.1 Dynamic statistics of rocky desertification from 1999 to 2008 in Guangxi

石漠化分布主要集中在桂西、桂中地区, 其中桂西北、桂西南呈连片分布; 桂中呈散点状分布, 相对分散(图2)。

图2 2008年广西石漠化分布Fig.2 Distribution of rocky desertification in Guangxi in 2008

3.1.2 石漠化严重县分布特征

从全区县域分布来看, 2008年石漠化面积大于200 km2的县市有30个, 大于300 km2的县有18个, 大于400 km2的严重石漠化县有14个, 分别占全区石漠化总面积的80.38%、63.06%和55.45%; 而石漠化面积大于500 km2的有靖西县、大化县、都安县、南丹县、忻城县、宜山县、柳江县、全州县、德宝县和天等县等10个县, 占全区石漠化总面积的45.4%; 石漠化面积大于700 km2的有都安县和南丹县2个县, 石漠化面积大于1 000 km2的有靖西县和大化县2个县, 这4个县占全区石漠化总面积的23.98%。若将石漠化面积大于400 km2的县市称为严重石漠化县, 则占全区县市总数不足16%的14个严重石漠化县市, 其石漠化面积总和就超过了全区石漠化总面积的50%(图3)。

图3 广西各县域内石漠化面积分布Fig.3 Distribution of rocky desertification area in different conties in Guangxi

图4 1999— 2008年广西石漠化演变分布Fig.4 Distribution of dynamic change of rocky desertification from 1999 to 2008 in Guangxi

3.2 石漠化演变特征

3.2.1 总体演变特征

调查结果显示, 1999— 2008年广西石漠化总体呈面积减少、程度减轻趋势, 仅局部地区石漠化程度有所加重(图4)。石漠化总面积从2.729万km2降至1.703万km2, 净减少面积1.026万km2, 年均减少面积0.114万km2, 年均增长率为-5.10%, 低于整个西南地区的平均值; 不同程度石漠化减少不一, 重度、中度呈减少, 轻度和潜在石漠化有所增加(表1)。

比较2期各县市石漠化面积变化可以看出, 石漠化面积大于400 km2的石漠化县由1999年的23个减少到2008年的14个(图3), 其他规模的石漠化县也呈减少趋势。这些变化与之前的遥感调查结果(1987年广西石漠化面积为2.09万km2, 占岩溶出露面积的25.55%)[3]相比略好。这表明从1987年到1999年再到2008年期间, 岩溶石漠化面积总体呈先增加后减少的趋势, 且2008年的石漠化状况已好于1987年。

从全区石漠化演变程度来看, 改善较多的集中在桂西北及桂中等地, 改善总面积达1.599万km2, 石漠化程度基本未变区域的面积为0.976万km2, 而石漠化恶化的面积仅0.151万km2。换言之, 在这9 a期间, 石漠化改善、基本未变和恶化3类的面积之比为10.6∶ 6.5∶ 1。

3.2.2 县市演变特征

从全区各县市演变信息统计得知, 改善面积大于100 km2的有43个县市, 大于200 km2的有26个, 大于400 km2的有14个, 大于700 km2的有3个, 大于1 000 km2的有1个(都安县)。其中, 改善面积大于400 km2的14个县市共改善了0.870万km2, 占全区总改善面积的54.40%; 改善面积大于700 km2以上的3个县市共改善了0.293万km2, 占全区总改善面积的18.3%。相反, 恶化面积大于10 km2的县市有40个, 大于20 km2的有28个, 大于40 km2的有11个, 大于100 km2的有2个(大化县和都安县)。其中, 恶化面积大于40 km2以上的11个县市的恶化总面积为0.075万km2, 占全区总恶化面积的49.67%; 大于100 km2的2个县市的恶化面积为0.024万km2, 占全区总恶化面积的15.89%。

4 石漠化变化影响因素
4.1 岩性的影响

石漠化与碳酸盐岩的岩性存在明显的相关性。碳酸盐岩是构成岩溶生态系统的物质基础, 千姿百态的岩溶地貌则是岩溶地质环境的基本要素。不同碳酸盐岩的岩性控制了岩溶地貌的形成, 如易溶解的灰岩多形成峰林或峰丛洼地; 白云岩、灰岩与白云岩混杂岩组等溶蚀作用较纯灰岩弱, 常形成丘陵谷地或台地; 而含碎屑岩多的杂碳酸盐岩, 易形成缓丘台地、峰林平原和缓丘平原。以纯碳酸盐岩为主的地层构成了广西西北部大片岩溶区, 杂碳酸盐岩零星分布其中或其边缘区域; 东北部以纯碳酸盐岩与杂碳酸盐岩交替散布为主。全区纯碳酸盐岩、杂碳酸盐岩中石漠化各占87.1%和12.9%; 纯碳酸盐岩中石漠化发生率达22.6%, 远高于杂碳酸盐岩中的发生率13.8%。同样, 不同岩性控制的岩溶地貌类型中的石漠化发生率也各不相同(表2)。

表2 广西不同岩溶地貌石漠化发生率 Tab.2 Occurrence ratio of rocky desertification in different Karst landform in Guangxi

岩溶地貌按其形态及相对高差可分为峰丛洼地、峰林洼地、丘陵谷地、缓丘台地及峰林/缓丘平原等。广西全区地貌以峰丛洼地和峰林洼地为主, 约占全区岩溶面积的58.9%; 其他3种类型地貌散布其间, 分别占全区岩溶面积的20.5%、2.2%和18.0%。不同的岩溶地貌类型对石漠化发生、发展起的作用有所不同, 石漠化的发生率随着相对高差的降低而减小, 也随着纯碳酸盐岩中灰岩和灰岩与白云岩混杂岩组中灰岩组分的减少、或杂碳酸盐岩中碎屑岩组分的增加而呈降低趋势。

对比2期的石漠化发生率可以看出, 1999年纯碳酸盐岩和杂碳酸盐岩的石漠化发生率分别为31.7%和18.7%, 2008年则分别为22.6%和13.8%。前者2期之差为9.1%, 比后者2期之差4.9%大, 说明石漠化在纯碳酸盐中比在杂碳酸盐岩中更易发生。同样, 峰林、峰丛洼地和丘陵谷地地貌中2期石漠化发生率的差值要比在缓丘台地和岩溶平原中的差值更大些。

4.2 气候的影响

受全球气候变化及亚洲季风气候影响, 近几十年来我国南方地区更加频繁出现洪涝灾害等极端天气, 而全球总体干旱化的趋势是较长历史时期内影响石漠化发生、发展的重要因素。据以往气象资料显示, 最近100 a以来, 广西处于暖期, 气温偏高, 与全球气候变暖趋势一致。各地变暖速率有所不同, 例如石漠化较发育的广西河池地区, 桂西北变暖速率为1.8 ℃/100 a, 比广西全区的1.0 ℃/100 a变速要大; 而降水总趋势是下降的, 桂西北下降速率为11 mm/10 a, 比广西全区7 mm/10 a降速也要大; 地面相对湿度下降趋势为(1%~2%)/10 a, 地面风速近10 a在加大。又如石漠化分布较集中的百色地区, 年均降水2009年为868.4 mm, 河池地区为973.7 mm, 远低于全区年均降水1 277 mm; 2010年前者年降水量1 075 mm, 后者为1 276 mm, 也远低于全区年均降水1 546 mm。由于降水量和湿度下降, 而气温上升、风速加大, 蒸发量就会增大, 对原本就缺水的石漠化地区来说无疑是雪上加霜。因此, 生态环境恶化是加剧石漠化发生、发展的重要因素, 也加大了石漠化治理的难度。

4.3 人类活动的影响

4.3.1 石漠化与人类活动的相关性

本次调查揭示的广西石漠化所呈现的向好趋势, 是多年来不断探索、完善石漠化治理技术和模式, 把石漠化“ 治理” 和“ 治穷” 融为一体, 加强政策导向, 加大扶贫投入, 不断提高农民收入的结果。实施的具体治理措施和发展模式主要有: ①控制农业人口数量。搬迁居民点, 输出剩余劳务, 加快城镇化步伐, 改变城乡人口比例, 合理管控人口出生率; ②减轻土地承载量。退耕还林, 封山育林, 减少水土流失, 有效保护农田; ③做好扶贫工作。加大和落实扶贫贷款, 改善农村基础设施, 重视小流域找水, 加强农村能源建设; ④建立和推行新农村经济与产业结构模式。稳定农业生产的同时发展新型养殖、种植和庭院经济等产业; ⑤转变资源利用模式。合理开发与利用土地、森林、水和矿产等资源; ⑥生态环境修复。防止和治理工业废水、废气和其它废弃物污染, 增加和保护植被覆盖率, 减少、减弱土地石漠化等。

上述治理措施和发展模式是通过人类各种经济活动的变化表现出来的, 如城乡人口构成比例变化、产业结构变化、农民家庭总收入构成变化, 工业废弃物处置量、水土流失治理、森林覆盖率的迅速增长、新能源建设等众多方面的多年趋势。这些活动与石漠化变化密切关联(图5)。

图5 石漠化变化与1995— 2010年人类活动统计对比(数据源自2000— 2011年多年广西统计年鉴; 人均森林面积2005年后按常驻人口计算)Fig.5 Comparison between changes of rocky desertification and activity of human being from 1995 to 2010

为进一步量化人类活动与石漠化的关系, 本文选择农民人均纯收入、人均生产总值及人均第一产业产值等代表经济活动中资源使用特征与严重石漠化县内石漠化面积所占比例(石漠化面积与县域面积之比)进行定量分析, 确定它们的关联程度。经济活动数据源自广西统计年鉴[12]中的2008年数据, 其中人均第一产业产值为相关县市中第一产业占比与人均生产总值计算所得。

若以某县市内石漠化面积占县域面积的比例为横坐标, 农民人均纯收入、人均第一产业产值、人均生产总值为纵坐标, 则严重石漠化县内石漠化所占比例与三者呈负相关关系(图6)。

图6 县域石漠化比例与人类活动相关性对比Fig.6 Comparison between proporation of rocky desertification and human activities

其最大相关系数回归方式分布为

农民人均纯收入 y=4 871.8 e-0.016x, (R=-0.607 78, n=14, P< 0.10) , (1)

人均第一产业产值 y=3 889 e-0.021x, (R=-0.500 30, n=14, P< 0.10) , (2)

人均生产总值 y=-4 800 ln x+25 573, (R=-0.436 81, n=14, P< 0.10) 。 (3)

结果表明, 当县域石漠化面积大于400 km2、相对石漠化比重大概在10%~40%时, 石漠化是直接影响县域内农民人均纯收入以及人均第一产业产值、乃至县域内人均生产总值的因素, 也是直接影响地方经济状况的重要因素。

4.3.2 当前石漠化治理的难点

(1)人口压力依然巨大。图5的统计结果显示, 广西乡村人口占总人口的比例由1995年的81.55%下降到2010年的59.89%, 人口增长率由1995年的11.01‰ 下降到2010的8.65‰ ; 但全区总人口数则由1995年的4 543万人增长到了2010年末的5 159万人。随着乡村人口减少, 虽降低了土地负荷, 但巨大的人口数量对资源的需求还是越来越多。特别是石漠化较集中的百色市和河池市, 2010年的人口密度分别为105.7人/km2和119.2人/km2, 虽低于全区的常驻人口密度195人/km2, 但仍远超过有关学者提出的人口密度不宜大于100人/km2的限度[14]。因此, 不能排除巨大的人口压力是石漠化严重地区生态环境恶化的潜在因素。.

(2)区域人均收入差距依然较大。图5的统计结果显示, 在全区生产总值的构成中, 第一产业占比由1995年的30.3%下降到2010年的17.5%; 相应地, 以当年价格计算的人均GDP也由1995年的3 304元增加到了2010年的20 219元, 这期间的年均增长幅度不断加大。农民人均纯收入由 2000年的1 865元增加到2010年人均纯收入4 543元, 收入水平增长较快。从农户家庭人均总收入构成来看, 工资性收入比例不断提升, 成为农民增收的重要推动力; 家庭经营性收入比例明显下降, 但仍是农民收入的主要来源; 转移性收入有所增长, 财产性收入比重基本持平, 均为对农民收入的补充。

从产业结构到农户家庭收入构成的上述变化, 都反映了因地制宜的扶贫开发与农村经济模式转变与石漠化治理紧密相连, 不仅改变了当地人民生产、生活方式, 也给生态环境的恢复提供了有利条件。但是, 不同区域经济发展存在巨大差距, 例如石漠化分布较为集中的河池地区和百色地区, 2008年农民家庭人均纯收入分别为3 183元和3 064元, 均比当年广西农民人均纯收入3 690元低; 到2010年, 2个地区的农民家庭人均纯收入分别增加到3 599元和3 461元, 但比全区农民人均纯收入4 543元低了很多[12, 13], 其收入相对比例分别由2008年的0.86∶ 1和0.83∶ 1下降到了2010年的0.79∶ 1和0.76∶ 1, 差距在加大。这表明, 区域人均收入的差距在一定程度上反映了石漠化严重地区生态环境的恶化状况。

(3)植被恢复缓慢。除治理水土流失、治理碱化、处置和利用工业废物外, 植树造林、封山育林及退耕还林等恢复植被的方式是治理石漠化最直接和有效的手段。林业部门的统计数据表明, 广西全区森林覆盖率由1999年的39.26%增长到2010年的58%, 人均森林面积由2000年的3.12亩(1亩= 0.066 7 hm2。)增长到2010年的4.37亩, 森林蓄积量由1999年的31 000万m3增长到了2010年的58 960万m3。广西自2001年开始实施退耕还林工程以来, 到2009年5月底已完成 86.66万hm2, 其中退耕还林23.04万hm2, 荒山荒地造林55.47万hm2, 封山育林8.15万hm2, 全区合格保存森林82.35万hm2, 合格率95.0%; 已成林 70.33万hm2, 成林率为85.4%。坡耕地退耕还林后泥沙量比未退耕前减少了48.4%[15]; 森林面积大幅度增加, 水土流失和石漠化危害强度明显减轻, 国家各项退耕还林补助52.86亿元, 已全部兑现到退耕还林农民手中, 农民生活得到明显改善[15]。曹建华等[16]的研究发现, 植被覆盖在岩溶石山区与非岩溶区有较大的差异。例如2000年岩溶区灌丛平均覆盖率为14.81%, 森林覆盖率平均为12.13%; 而非岩溶区的灌丛群落覆盖率仅为1.92%, 森林覆盖率平均为31.32%; 而且它们的空间分布与碳酸盐岩的分布有较好的对应关系, 灌丛覆盖率与碳酸盐岩分布面积的比例成正比(r=0.71), 而森林覆盖率与碳酸盐岩分布面积比例成反比(r=-0.75)[16] (图7)。这意味着岩溶石山区植被恢复缓慢, 需要更长时间、更为有效的生物措施, 才能改善生态环境。又根据广西气象局的研究统计, 变暖变干的气候使岩溶地区缺水问题更加严重, 直接影响灌丛覆盖, 是引发环境问题的潜在因素。

图7 广西森林灌丛和覆盖率与碳酸盐岩出露面积所占比例间的关系(修改自曹建华等[16])Fig.7 Relationship between coverage of bushes and forests and ratio of carbonate rock exposure area in Guangxi

(4)相关措施有待进一步落实。沼气作为一种再生能源, 是农村新能源建设至关重要的组成部分, 可有效保护森林资源。一般一个家庭建造一个8 m3的沼气池, 每年可产沼气420 m3, 相当于烧掉1 500 kg的薪柴, 基本上能满足一个农民家庭的炊事和照明用能需要[6]。20世纪90年代后, 广西在“ 养殖-沼气-种植” 三位一体的“ 恭城模式” 下, 因地制宜地发展沼气, 在户用沼气方面得到了快速推广。根据广西农村能源办公室的资料统计, 截至2008年底, 广西已累计建设沼气池333.76万座, 建设沼气生态家园103万多户, 沼气池入户率达41.72%, 居全国第一位[17, 18]。广西农村沼气产业发展已经形成了较大的规模效益, 年开发和节约能源约670万t标准煤, 减少薪柴消耗1 463万t/a, 年保护林地面积120多万hm2, 直接为农民增收节支约63亿元[17]。

然而, 2006年末第二次农业普查公报[19] 中农村居民炊事能源类型数据(表3)显示, 柴草仍为广西农村的主燃料, 在石漠化集中的百色、河池地区沼气使用比例相对较低, 同时沼气池还存在维护人员缺乏、综合利用程度低、综合效益不佳等问题[18]。因此, 沼气池的推广使用对全区植被保护和生态恢复所起的作用仍然有限, 生态能源建设尚不够普遍, 缺少能源的状况依然长期存在。

表3 广西农村居民炊事能源类型占比统计 Tab.3 Proportion statistics of cooking energy types of rural residents in Guangxi (%)

综上所述, 广西石漠化总体发生趋势出现好转, 自然环境、地质背景和人为因素是石漠化发生、发展的重要因素, 彼此间相互制约。从总体上说, 广西广大岩溶石山地区林、草、水、土地资源匮乏, 自然环境恶劣, 区域经济落后、耕地有限而人口密度过大等问题长期存在, 石漠化治理难度依然很大。

5 结论与建议

依据1999年和2008年2期遥感数据进行的广西壮族自治区石漠化现状及演变特征调查得到如下结论:

(1)广西2008年的石漠化面积达1.703万km2, 约占全区国土总面积的7%, 占碳酸盐岩分布区面积的20.85%; 其中, 重度石漠化分布面积约0.209万km2, 中度面积约0.494万km2, 轻度面积约1.00万km2, 分别占石漠化比重的12.28%, 29.02%和58.70%, 是我国南方岩溶石漠化最严重的三省区之一。

(2)1999— 2008年的9 a间, 广西石漠化面积从2.729万km2降至1.703万km2, 净减少面积1.026万km2, 年均减少面积0.114万km2, 年均增长率为-5.10%; 不同程度的石漠化减少的面积不同, 重度、中度石漠化面积在减少, 而轻度和潜在石漠化面积在增加。

(3)对遥感调查和统计结果的分析表明, 广西全区石漠化总体上呈面积减少、程度减轻的趋势, 仅局部地区石漠化程度有所加重。广西岩溶石漠化状况的不断改善是政府大力推进扶贫、改善环境政策的成果, 与农村调整产业结构、建立新经济增长点、加强农业基础设施建设, 开发和推广新能源, 重视植被保护和恢复、实施退耕还林和封山育林、进行农业人口转移与剩余劳务输出等多项措施密切相关。

(4)统计结果表明, 在广西14个严重石漠化县市内, 石漠化面积比重与农民人均纯收入和人均GDP均呈负相关; 而岩溶石山分布区中人口密度相对较大、自然资源有限、植被恢复缓慢及区域经济落后等主、客观条件依然存在, 石漠化治理难度依然很大。

(5)对我国岩溶石山地区石漠化现状和演变趋势的监测, 为开展治理工作及时提供可靠依据是一项长期任务。随着遥感技术的发展、遥感数据种类的增多和质量的提高, 建议有关部门定期在我国南方主要岩溶石山地区部署石漠化遥感调查和监测工作。

影响石漠化的因素很多, 且各因素间还有相互制约作用, 本文仅从人类经济活动与石漠化的相关性进行了尝试性的定量分析, 对石漠化与其他自然、人为因素间的相互影响以及更加行之有效的治理技术还有待今后更深入研究。

致谢: 本文使用的石漠化调查数据为“ 全国区域地质环境遥感调查与监测” 项目之工作项目“ 中国东部重要经济区带基础地质环境遥感调查与监测” 的南方地区石漠化遥感调查数据, 在此, 对参与该项遥感调查的其他同仁深表谢意。

The authors have declared that no competing interests exist.

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