邵东县岩溶地区石漠化敏感性评价研究

卢海燕 夏美青 贺锦毅 黄菥灵

摘 要 以湖南省邵东县为研究区，应用GIS技术，进行了石漠化敏感性评价和空间分析等方面的研究，以期为岩溶地区石漠化防治提供科学依据。结果表明：研究区石漠化敏感区面积比较大，占土地总面积的73.55%，59.13%的面积处在中度敏感、高度敏感和极度敏感状态，极易发生石漠化;在石漠化敏感的区域，轻度敏感区域的面积所占比例最大，占敏感区总面积的40.87%;中度敏感区、高度敏感区和极度敏感区的面积分别占敏感区总面积的31.90%、23.75%和3.48%。

关键词 岩溶石漠化;敏感性评价;GIS技术;湖南省邵东县

中图分类号：X826;P931.5 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.20.086

土地石漠化现象是我国岩溶地区面临的一个非常严重的生态环境与社会经济问题。土地石漠化不仅使当地的生态环境退化，农业生产条件恶化，而且严重制约该区域社会经济的可持续发展。土地石漠化地区的自然条件极其恶劣，其表现为基岩大面积裸露、植被稀少退化、水土流失严重，生态环境短时间内难以恢复。因此，岩溶石漠化被人们称为“地球癌症”[1]。

目前，虽然岩溶地区生态环境敏感性问题已有大量研究，我国对岩溶地区石漠化问题的研究也取得了较为显著的成果，在土地石漠化敏感性方面也进行了一些探索性和尝试性的研究，但这些研究虽然提高了人们对岩溶地区生态环境问题的了解与认识，但也都在不同程度上存在着一些局限。如绝大部分是针对岩溶地区生态环境敏感性的总体特征进行分析，对具有针对性的石漠化敏感性问题分析相对不足[2];又或是多数研究评价大流域内的石漠化敏感性，而针对小范围小尺度的综合评价石漠化敏感性的研究比较少[3]。

针对这类问题，笔者运用GIS和RS等现代技术，采用定量与定性相结合的方法从小尺度即栅格和乡镇行政区单元来分析研究湖南省邵东县26个乡镇岩溶石漠化敏感性程度的面积大小及其分布规律，为有关地方政府部门有针对性地制定相关石漠化防治的政策措施、编制石漠化综合治理规划等提供基础的数据资料[4]。

1 研究区概况

邵东县位于湖南省中部，地处东经111°30′～

112°05′，北纬26°30′～27°28′，东西宽58 km，南北长59 km。县境属衡邵丘陵地貌，主要有山地、丘陵、岗地、平原4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;残丘低岗片蚀和沟蚀作用普遍，水土流失严重。成土母质主要包括灰岩、砂岩、花岗岩、板岩、页岩、紫色页岩、第四纪红土和河流冲积物等。位于亚热带季风气候区，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1 150～1 350 mm。

2 研究方法及过程

根据相关研究文献资料以及调查的研究区实际情况，选定参与评价的因子，进行评价因子的差异性分析，参照国内学者相关研究及国家标准建立评价指标体系，确定评价因子权重，构建评价模型[5]。在此基础上将每个指标数据在Arcgis10.1中进行栅格化（栅格大小为

30 m×30 m）、属性重分类与赋值，运用Arcgis10.1中的spatial analysis工具将每个指标图层数据按着评价模型进行叠加运算，再根据石漠化敏感性评价分级标准生成综合敏感性评价结果图，进行统计分析。技术流程图如图1所示。

3 结果与分析

3.1 邵东县石漠化敏感性综合评价结果

根据国内研究专家打分评价，综合考虑选取母岩、坡度、植被类型、植被覆盖度与土地利用类型等因素，运用GIS空间分析技术来评价石漠化敏感性等级及其空间分布特征。最后在5个单因子敏感性评价结果的基础上，对邵东县研究区的石漠化敏感性进行综合评价分析，获得如图2所示的邵东县石漠化敏感性综合评价结果分布图。

研究区的土地总面积是1 774.316 6 km2，其中1 305.018 9 km2的面积为岩溶石漠化的敏感区，占土地总面积的73.55%;石漠化不敏感区域的面积是469.297 7 km2，占土地总面积的26.45%。石漠化不敏感的區域主要为非碳酸盐岩或可溶性岩埋藏很深的分布地区，属于比较难产生石漠化的区域。总的来说，研究区内较大面积的土地处于石漠化敏感状态，如果不进行人为干预，很大可能会产生石漠化，产生的危害范围很大。

研究区内有1 305.018 9 km2面积的石漠化敏感区域。如图3所示，按照敏感性等价分类标准，其轻度敏感、中度敏感、高度敏感和极高度敏感程度的面积大小差别显著。轻度敏感区域的面积是533.322 km2，占研究区敏感区域总面积的40.87%，所占比例最大;中度敏感区的面积是416.297 km2，占敏感区域总面积的31.90%，仅次于轻度敏感区;高度敏感区的面积是309.903 km2，占敏感区域总面积的23.75%;而极度敏感区的面积仅为45.497 km2，占敏感区总面积的3.48%，所占比例最小。由此看出，在石漠化敏感区，尽管轻度敏感与中度敏感、高度敏感及极度敏感的面积大小差异明显，但有59.13%的面积处在中度敏感级别以上的状态，这些总数量说明了邵东县研究区不但石漠化敏感区的面积范围比较大，而且大部分面积在较长时间内处于中度敏感以上状态，这表明了该地区大部分范围内的土地极易出现石漠化，需要关注。

3.2 石漠化敏感性地域分布状态分析

根据邵东县石漠化敏感性综合评价结果分布图（图2）和邵东县行政区划图，结合植被覆盖度、母岩分布、坡度、土地利用类型等信息，不同敏感程度在水平空间上的地域分布状态及特征如下[6]。

3.2.1 极度敏感区

极度敏感区分布较分散，主要集中于斫曹乡、砂石镇和火厂坪镇一带。其中，斫曹乡的极度敏感区大部分集中分布在西南部以及中部和东部边境，西南部的极度敏感区与廉桥镇接壤。砂石镇的极度敏感区主要集中分布于该乡镇的东北部以及与流光岭镇接壤的南部边境地带。而火厂坪镇的极度敏感区主要集中分布于该乡镇的东南部地区。另外，黑田铺乡的东北部和西南部、流光岭镇的东南部、皇帝岭国有林场的中部、杨桥镇的中部和西北部等地区也零星分布一些极度敏感区，但分布面积较小，空间分散。这些极度敏感区大多是陡峭的岩溶山地地区，其基岩裸露面积大，植被稀疏，石质荒漠化景观显著。

3.2.2 高度敏感区

高度敏感区域分布较为广泛，其中斫曹乡、界岭乡、砂石镇、火厂坪镇、团山镇、水东江镇和双凤乡等乡镇境内均有成片的分布。这些高度敏感区主要分布于较为陡峭的岩溶山麓附近地区，白云岩连续分布，地表植被以低矮灌杂木、荒草地为主，植被覆盖度较低，类似石质荒漠景观。

3.2.3 中度敏感区

中度敏感区分布非常广泛，大多与高度敏感区交织分布，除了佘田桥镇和三个国有林场分布较少外，其他岩溶地区的乡镇均有成片分布。尤其是简家陇乡和团山镇两侧地带分布面积最广，黑田铺乡东北部、牛马司镇东南部、界岭乡南部和水东江镇中东部地带也有较多分布。中度敏感区主要分布着泥岩类，其植被生长较好，植被覆盖度相对较大，基岩裸露面积较小，石质荒漠化景观一般。

3.2.4 轻度敏感区

轻度敏感区成片分布明显。牛马司镇、两市镇、周官桥乡、范家山镇、廉桥镇、黑田铺南部、佘田桥镇东部和简家陇乡东北部等地带均成大片分布，而魏家桥镇和斫曹乡分布很少。轻度敏感区一般是非石灰岩、白云岩、泥岩等其他母岩的碳酸盐岩分布区，岩层裸露面积很小且不连续，大多分布在非岩溶区的河谷边侧地带、外延地带或地形平缓的岗地区域，这些地带的土层肥而厚，植被生长发育状况好，植被覆盖度高，无岩石裸露，因而其石质荒漠化景观不显著。

3.2.5 不敏感区

不敏感区也就是非岩溶区，这样的区域不会发生石漠化。研究区的黄陂桥乡、灵官殿镇、堡面前乡、石株桥乡及简家陇乡的南部、黑田铺乡的南部、魏家桥镇的东北部、团山镇的东部、两市镇的东北部以及水东江镇的西南部等地区均有大片分布的非岩溶区。不敏感区主要为非碳酸盐岩或深埋性可溶岩分布地区，地形平缓，土层肥厚，植被覆盖度高，没有石质荒漠化景观。

4 结论与讨论

参照国内岩溶地区相关石漠化研究的评价标准对邵东县石漠化敏感性进行评价，最终结果为：该研究区土地总面积1 774.316 6 km2，其中26.45%为不敏感土地（较难产生石漠化的土地）;73.55%是石漠化敏感的土地。而在石漠化敏感区域，轻度敏感区域的面积所占比例最大，为40.87%;中度敏感区的面积所占比例是31.90%;高度敏感区的面积所占比例是23.75%;极度敏感区的面积比例仅为3.48%。

本文在石漠化敏感性综合评价上进行了一些有益的研究，但在研究的理论方法以及研究中遇到的实际问题方面还需要进一步深入研究。如在指标体系的研究时需要扩大资料获得途径、丰富研究分析手段，结合当地特点，健全石漠化敏感性评价标准体系。评价指标除考虑影响石漠化敏感性的母岩、植被、坡度等自然因素外，还要考虑人口、经济、科技等人为因素的影响，人为因素指标选择与量化有待进一步研究。

参考文献：

[1] 黄开顺.基于遥感和GIS的桂西南地区岩溶石漠化敏感性评价与监测[D].南宁：广西大学，2008.

[2] 刘春霞，李月臣，杨华.三峡库区（重庆段）石漠化敏感性评价及空间分异特征[J].长江流域资源与环境，2011，20（3）：291-296.

[3] Xiong Y J，Qiu G Y，Mo D K，et al.Karst landform desertification and its causes in karst areas： a case study in Yongshun County， Hunan Province， China[J].Environmental Geology，2009（58）：173-192.

[4] 湖南省林業厅.湖南省岩溶地区第二次石漠化操作细则[S].长沙：湖南省林业厅，2011.

[5] 刘鸿雁，蒋子涵，戴景钰，等.岩石裂隙决定喀斯特关键带地表木本与草本植物覆盖[J].中国科学：地球科学，2019（12）：1974-1981.

[6] 张蓝月，陈远，董艳艳，等.福泉市石漠化土地空间分布及其动态变化研究[J].农业与技术，2020（6）：98-101.

（责任编辑：赵中正）