利川市岩溶区土壤侵蚀与石漠化耦合协调及驱动因素分析

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2025.01.014

林草资源研究 ›› 2025›› Issue (1): 126-136.doi: 10.13466/j.cnki.lczyyj.2025.01.014

利川市岩溶区土壤侵蚀与石漠化耦合协调及驱动因素分析

孙智杰¹^,²(), 胡爔平¹^,², 何博轩³, 张贤亮⁴, 邵远爻¹^,², 廖媛¹^,², 孙林山³()

1.资源与生态环境地质湖北省重点实验室,武汉 430034
2.湖北省地质环境总站,武汉 430034
3.湖北省太子山林场管理局,湖北京山 431822
4.中国地质调查局成都地质调查中心,成都 610218

收稿日期:2025-01-10 修回日期:2025-02-10 出版日期:2025-02-28 发布日期:2025-08-06
通讯作者: 孙林山,高级工程师,主要研究方向为森林资源管理。Email:newjazzy@hotmail.com
作者简介:孙智杰,工程师,主要研究方向为生态环境评估。Email:526330152@qq.com
基金资助:
湖北省地质局生态环境地质项目“湖北省流域生态环境地质综合调查评价与监测”(42000024622T000000421);湖北省地质局生态环境地质项目“湖北省流域底图单元生态环境地质综合区划”(42000023622T000000177)

Analysis of the coupling coordination and driving effects of soil erosion and rocky desertification in the karst area of Lichuan City

SUN Zhijie¹^,²(), HU Xiping¹^,², HE Boxuan³, ZHANG Xianliang⁴, SHAO Yuanyao¹^,², LIAO Yuan¹^,², SUN Linshan³()

1. Hubei Key Laboratory of Resources and Eco-Environment Geology,Wuhan 430034,China
2. Geological Environmental Center of Hubei Province,Wuhan 430034,China
3. Taizi Mountain Forest Farm Administration of Hubei Province,Jingshan 431822,Hubei,China
4. Chengdu Geological Survey Center,China Geological Survey,Chengdu 610218,China

Received:2025-01-10 Revised:2025-02-10 Online:2025-02-28 Published:2025-08-06

摘要/Abstract

摘要： 探究土壤侵蚀与石漠化的空间分布特征、关联作用及其驱动因素,对岩溶区的生态保护与修复决策具有参考价值和实践意义。以湖北省利川市为研究对象,采用修正的通用土壤流失模型、石漠化指数、空间自相关分析和耦合协调模型,分析土壤侵蚀与石漠化的空间分布格局及其耦合协调关系,并利用地理探测器探测其驱动因素。结果表明:1)利川市岩溶区土壤侵蚀程度以中度及以下等级为主,土壤侵蚀热点区主要集中在中部、西部及南部的部分地区;2)石漠化程度以中度石漠化为主,热点区广泛分布;强烈土壤侵蚀区域的石漠化程度最为严重,重度石漠化区域的土壤侵蚀程度最为严重;3)土壤侵蚀与石漠化表现出显著的空间正相关性,且二者之间存在较弱的双变量空间正相关关系;4)土壤侵蚀与石漠化总体处于高耦合、低协调的状态,表现为低水平上的相互制约关系;5)土壤侵蚀的主导因子为植被盖度,石漠化的主导因子为岩石裸露率,因子间的交互作用具有一定的空间叠加效应。

关键词: 岩溶区, 土壤侵蚀, 石漠化, 修正的通用土壤流失模型, 空间自相关, 耦合协调

Abstract:

Investigating the spatial distribution characteristics,correlation,and driving factors of soil erosion and rocky desertification is of significant decision-making and practical value for the ecological protection and restoration of karst areas. With Lichuan City,Hubei Province as the research object,by using the RUSLE model,rocky desertification index,spatial autocorrelation analysis,and coupling coordination model,the spatial distribution patterns and coupling coordination relationships of soil erosion and rocky desertification were analyzed. The driving factors are detected using the GeoDetector. The results show that soil erosion in the karst area of Lichuan City is mainly characterized by moderate and lower levels,hot spots are mainly concentrated in parts of the central,western and southern regions. Rocky desertification is predominantly at the moderate level,and the hot spots are widely distributed throughout the area. The degree of rocky desertification is most severe in areas with intense soil erosion,and the degree of soil erosion is most severe in areas with severe rocky desertification. Both soil erosion and rocky desertification exhibit significant positive spatial autocorrelation,and there is a weak bivariate positive spatial correlation between them. Soil erosion and rocky desertification are generally in a state of high coupling but low coordination,characterized by mutual constraints at a low level. The dominant factor for soil erosion is vegetation cover,while the dominant factor for rocky desertification is rock exposure rate,with their interactions having a certain spatial overlap effect.

Key words: karst area, soil erosion, rocky desertification, revised universal soil loss equation model, spatial autocorrelation, coupling and coordination

中图分类号:

S157.1

孙智杰, 胡爔平, 何博轩, 张贤亮, 邵远爻, 廖媛, 孙林山. 利川市岩溶区土壤侵蚀与石漠化耦合协调及驱动因素分析[J]. 林草资源研究, 2025,(1): 126-136.

SUN Zhijie, HU Xiping, HE Boxuan, ZHANG Xianliang, SHAO Yuanyao, LIAO Yuan, SUN Linshan. Analysis of the coupling coordination and driving effects of soil erosion and rocky desertification in the karst area of Lichuan City[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2025,(1): 126-136.

图/表 10

表1

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参考文献 29

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数据类型	数据来源	数据详情
降水量	中国气象信息中心(https://data.cma.cn)	气象站点数据插值
土壤	国家青藏高原科学数据中心(https://data.tpdc.ac.cn)	基于世界土壤数据库(HWSD)的中国土壤数据集(v1.1)
地形	地理空间数据云(https://www.gscloud.cn)	ASTER GDEM 30M
植被盖度	国家生态科学数据中心(https://www.nesdc.org.cn)	2000—2022年中国30 m年最大NDVI数据集
土地利用	恩施土家族苗族自治州自然资源和规划局	第三次国土调查数据
石漠化	恩施土家族苗族自治州林业局	第四次石漠化调查数据
岩石裸露率	恩施土家族苗族自治州林业局	第四次石漠化调查数据
土层厚度	恩施土家族苗族自治州林业局	第四次石漠化调查数据
岩溶区范围	湖北省地质局大数据平台(https://geocloud.hubgs.com)	利川市地质图

土壤侵蚀等级	石漠化程度					合计
土壤侵蚀等级	无石漠化	轻度石漠化	中度石漠化	重度石漠化	极重度石漠化	合计
微度侵蚀	780.52	3.04	41.70	3.00	0.04	828.30
轻度侵蚀	1 348.35	2.95	53.23	3.73	0.11	1 408.36
中度侵蚀	264.92	1.40	40.78	3.68	0.09	310.87
强烈侵蚀	115.15	0.78	22.02	1.87	0.01	139.83
极强烈侵蚀	75.73	0.57	13.04	1.18	0.01	90.54
剧烈侵蚀	19.21	0.13	2.50	0.26	0.00	22.10
合计	2 603.88	8.87	173.27	13.72	0.26	2 800.00

驱动因子	岩石裸露率	土层厚度	植被盖度	降水量	土壤类型	坡度	高程	土地利用
土壤侵蚀	0.066	0.003	0.121	0.024	0.007	0.005	0.001	0.009
石漠化	0.625	0.005	0.001	0.016	0.004	0.019	0.028	0.052

利川市岩溶区土壤侵蚀与石漠化耦合协调及驱动因素分析

Analysis of the coupling coordination and driving effects of soil erosion and rocky desertification in the karst area of Lichuan City

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