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1、Vol. 32 No. 10 Oct. 2012第 32 卷 第 10 期 2012 年 10 月 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报Journal of Central South University of Forestry The incidence of rocky-desertification increased mainly as the slope increased where slope degree is less than 25 , but the trend toward the extremely severe rocky desertification is
2、growing rapidly where slope degree is greater than 25 , which belongs to steep slope area. Therefore, intensified soil erosion caused by the slope increases is an important reason for the formation of rocky desertification. The findings provide a basis of rocky desertification control and decision-
3、making for the local authorities. Key words: rocky desertification; slope degree; correlation analysis; karst area; Shaodong county续发展2。前人对石漠化的成因机制、治理作了较为深入的研究3-4，但基本上以定性分析为主，定量研究明显不足，造成目前对于石漠化的形成动力及自然环境背景认识不足 , 在治理过程中不能因地制宜，极大地影响了治理成效和速度5。85第 32 卷中 南 林 业 科 技 大 学 学 报通过大量野外调查和室内研究分析发现，脆弱的生态地质环境是石漠化形成
4、的地质基础，石漠化是诸多因素综合作用的结果6。其中水土流失严重导致地表土壤变薄，肥力下降，长期雨水冲刷使基岩裸露， 土地生产力退化， 形成石漠化景观。而坡度条件决定着地表现代侵蚀作用的强度 , 影响着水土流失的强度、土层厚度甚至土壤的肥力状况，也是地貌形态的一个表现方面5。因此 , 地表坡度是石漠化形成中一个非常重要的影响因素。本文拟将湖南省邵东县岩溶地区坡度图和石漠化图用 GIS 进行空间叠加分析，从定量角度分析坡度与石漠化之间的空间相关性，以期为地方有关部门石漠化治理决策提供理论指导。1 研究区概况邵 东 县 地 处 东 经 11130 11205， 北 纬 2630 2728 之间，位于
5、湖南省中部，东西宽58 km，南北长 59 km，土地总面积 1 768.3 km2。县境属衡邵丘陵地貌，主要有山地、丘陵、岗地、平原四种地貌类型。全县地势总体比较平缓，自南北崛起向中部倾斜，中部抬升向东西两向成阶梯式倾斜，成为境内三大水系的分水岭。但残丘低岗片蚀和沟蚀作用普遍，水土流失严重。县内成土母质主要包括灰岩、 砂岩、 花岗岩、 板岩、 页岩、紫色页岩、第四纪红土、河流冲积物等。县域处亚热带季风区气候温和，四季分明，春多阴雨，夏暑期长，秋多干旱，冬寒期短。年日平均气温16.6，年平均无霜期 270 d，年平均降水量为 1 150 1 350 mm。2 研究方法2.1 信息采集与数据处理
6、在前期工作中，利用湖南省邵东县 SPOT5 遥感影像图和 1：5 万地形图到实地进行小班区划与地面调查相结合，以地面调查为主的技术路线进行了石漠化强度的区划，构筑了 1 20 万邵东县石漠化强度分布图7,17。根据调查数据及参照地形图的基础上，完成了 1 20 万邵东县坡度图。最后将石漠化强度分布图和坡度图进行空间叠加分析，对获取的结果数据进行统计分析，探讨坡度与石漠化形成的内在关系。2.2 岩溶地区土地石漠化分级根据大量的野外调查结合已有的石漠化研究资料，将石漠化强度划分为轻度、中度、重度和极重度 4 级（见表 1）7-8。轻度石漠化景观上岩石裸露较明显 , 已不宜发展农业，可适当发展林牧业
7、；中度石漠化岩石出露面积大，水土流失严重，土地利用类型上属于难利用地；重度和极重度石漠化地区基岩大面积出露，许多地方甚至已无土可流 , 土地基本失去利用价值，景观与裸地石山几乎没有区别9。表1 邵东县岩溶地区石漠化评价指标及评分标准 Table 1 Evaluation index and assessment criteria for rocky-desertification area in Shaodong county基岩裸 露度程度 评分30 39% 2040 49% 2650 59% 3260 69% 38 70% 44植被 类型类型乔木型灌木型草丛型旱地作物型 无植被型评分581
8、21620植被综 合盖度程度50 69%30 49%20 29%10 19% 10%评分58142026土层厚度 / cm程度 4020 3910 19 10评分13610将上述 4 个指标评分进行加和，得到石漠化强度分级指标值，其分级标准如下 ( 见表 2)7-8。表2 石漠化强度分级及指标值 Table 2 Rocky-desertification classification and index values石漠化强度 轻度石漠化 中度石漠化 重度石漠化 极重度石漠化分级指标值 4546 6061 75 752.3 岩溶地区坡度等级划分根据坡度与水土流失的关系10以及该县岩溶地区的地貌
9、特点11，将邵东县岩溶地区的坡度划分为五个等级7-8：（1）平坡。坡度在 0 5。主要是连片的溪谷平原，水土流失轻微。（2）缓坡。坡度在 6 15。主要是河间地带的岗地，较为分散破碎，水土流失以片蚀为主，轻度的沟蚀作用。（3）斜坡。坡度在 16 25。主要是分布着低丘和小型盆地，呈零散状，水土流失较重。（4）陡坡。坡度在 26 35。主要分布在山地的山麓附近， 水上流失严重， 河网冲沟密度大。（5） 急坡。 坡度在3645。 主要分布在山地，重力作用和流水冲刷，块体运动强烈，易产生水土流失、崩塌与泻溜，形成石漠化土地。为方便表示和计算机识别，根据坡度的大小，每个级别坡度用 1 5 分别代表（见
10、表 3）。邵东县岩溶地区地面坡度所占比例最大的在 0 5 之石军南，等：岩溶地区坡度与土地石漠化的空间相关性分析86第 10 期间，但通过调查发现 0 5 之间的平坡大部分为耕地中的水田等非石漠化区域和潜在石漠化区域。除此之外，地面坡度基本集中在 16 35 之间，以 16 25 之间的斜坡所占比例最大，占了岩溶区总面积的 25.9%；其次是陡坡，占到 20.8%；最后是缓坡，占了 11.7%。这些区域在暴雨集中的季节水土流失相当严重。表 3 邵东县岩溶地区地面各坡度级比例及代码 Table 3 Proportion and code of all levels of slope inShao
11、dong county 坡度等级 5 16 15 216 25 326 35 436 45 5比例 /%40.011.725.920.81.63 结果与分析3.1 邵东县岩溶地区土地石漠化分布特点对邵东县石漠化强度分布图的分析统计结果显示，轻度石漠化面积和中度石漠化面积均占石漠化土地面积的 35% 以上，均超过全县岩溶地区总面积的 10%；重度石漠化占石漠化土地面积的15% 以上，占全县岩溶地区总面积的近 5%；极重度石漠化占石漠化土地面积的 10% 左右，占全县岩溶地区总面积的比例比较小。从石漠化的空间分布来看，位于东南部的灵官殿镇和堡面前乡石漠化土地分布最广，石漠化相当严重，而位于中部的周
12、官桥乡石漠化土地则最小。除了分布在西北部的牛马司镇、范家山镇，以及南部的佘田桥镇、野鸡坪镇、简家陇乡外，其他乡镇的石漠化土地占总面积的比例均大于20%。 其中斫、 廉桥镇、 火厂坪镇、 双凤乡、 团山镇、黑田铺乡、砂石镇、流泽镇、两市镇、九龙岭镇、流光岭镇和仙槎桥镇石漠化土地分布较为集中，其它乡镇为零散分布。这些石漠化土地严重的分布区在地质背景上有两个相同的特点，一是主要以连续性石灰岩和泥岩为主；二是地貌陡峻，加之土壤较为瘠薄，石砾含量较高，植被覆盖度低 , 侵蚀强烈，导致基岩大量裸露。3.2 坡度与土地石漠化的空间相关分析3.2.1 不同级别坡度区石漠化的分布在邵东县岩溶地区不同级别的坡地中
13、石漠化土地所占的比例中（见表 4），石漠化比例最大的是坡度在 16 25之间的斜坡，石漠化面积占到该类坡地区总面积的50%以上；其次是陡坡区，占到该类坡地区总面积的 48% 以上；其中缓坡区和急坡区都占到 40% 以上；石漠化比例最小的是平坡区。 在各类坡度等级中， 基本上坡度大的区域，石漠化所占比例较大。表4 邵东县岩溶地区不同级别坡度地中石漠化比例 Table 4 Proportion of rocky desertification in different levels of slope in Shaodong county坡度级别12345石漠化比例 /%3.341.851.348.
14、540.7从各级别坡度区不同程度石漠化比例图（见图 1）可看出，各类型坡地中石漠化强度主要以轻度和中度为主 , 但重度石漠化也相当严重。其中急坡区中度石漠化比例最高，陡坡区除轻度外极重度石漠化比例最高，斜坡区中度石漠化比例最高，缓坡区轻度、中度和重度石漠化比例较大，平坡中石漠化主要以轻度和中度为主 , 重度石漠化比例较小。图 1 邵东县各级别坡度区不同程度石漠化比例Fig. 1 Proportion of different level rocky-desertificationat all levels of slope area in Shaodong county为了使各种统计结果及石漠
15、化与坡度之间的相关性更少受到不同等级坡度类型分布面积的影响 ,我们采用不同级别坡地类型区石漠化的发生率来说明各级坡度区石漠化的分布情况和程度5。不同级别坡度区石漠化发生率为各级别坡地类型中不同程度石漠化面积与相应的坡地区总面积之比。比较各级别坡度中不同程度石漠化的发生率（见图 2），轻度石漠化发生率在缓坡区和斜坡区最高 , 其它几级坡地中变化比较平缓。中度石漠化发生率最高的是 16 25的斜坡区 , 在急坡区发生率有增大的趋势。重度石漠化在陡坡区发生率最高，在缓坡区的发生率也比较大。极重度石漠87第 32 卷中 南 林 业 科 技 大 学 学 报化在陡坡区发生率最高。0 5的坡地中石漠化发生率偏低。综上所述，石漠化与坡度的关系分析可以看出 , 斜坡区（即土壤侵蚀最严重的坡区）的石漠化的程度和范围没有比其它坡地区更严重；在 26 35的陡坡区土壤侵蚀发生的比例虽有所下降，但石漠化的分布和程度却跟斜坡区相差不多，而且在土壤侵蚀比较小的平坡区也有中度和少量重度石漠化发生，在缓坡区更是有比较大比例的重度石漠化和一定的极重度石漠化发生。这表明岩溶地区土壤侵蚀的过程并不完全依赖于坡度导致的水土流失的速率13，与坡度也不是单一的正相关关系，同时也说明石漠化是多种因素综合作用的结果。 3.
