喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評估
——以廣西環(huán)江毛南族自治縣為例*

黃永霖，閆 妍，許貴林，胡寶清

(1.南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣西南寧 530001；2.南寧師范大學(xué)，北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530001)

生態(tài)環(huán)境退化誘發(fā)喀斯特石漠化，導(dǎo)致土地資源緊張[1]，威脅著人類的生存。人口增長以及自然破壞力的影響，導(dǎo)致環(huán)江喀斯特林區(qū)部分區(qū)域出現(xiàn)石漠化景觀。為積極響應(yīng)國家發(fā)布的喀斯特地區(qū)石漠化治理的號(hào)召，抑制環(huán)江生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢，需要探明該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力，為下一步石漠化治理工作提供科學(xué)依據(jù)。

生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力已成為國內(nèi)外生態(tài)領(lǐng)域的研究核心，國內(nèi)外相關(guān)研究比較多。1973年，美國生態(tài)學(xué)家Holling[2]首次在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域引入了恢復(fù)力的概念，從此開啟了恢復(fù)力研究的序幕。1984年，美國科學(xué)家Pimm[3]將生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力定義為生態(tài)系統(tǒng)在遭到干擾后恢復(fù)到初始平衡的速度，該定義為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。2004年，Walker等[4]總結(jié)認(rèn)為恢復(fù)力是指系統(tǒng)受到擾動(dòng)后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力，該概念在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域上得到了比較多的認(rèn)同。2006年，加拿大學(xué)者Drever等[5]認(rèn)為恢復(fù)力研究需要闡明生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)以及影響狀態(tài)持續(xù)性的干擾和壓力。

中國學(xué)者對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的研究起步較晚。2001年，高吉喜[6]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是其恢復(fù)力，決定著生態(tài)系統(tǒng)抵御外部破壞和干擾的能力。2015年，王文婕等[7]認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)在種種因素的影響下會(huì)偏離平衡狀態(tài)，但系統(tǒng)本身具有自我調(diào)節(jié)與自我恢復(fù)的能力，可以使系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)。2015年以后，國內(nèi)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的研究以生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的評價(jià)作為該領(lǐng)域的研究主流，而且主要根據(jù)影響因素如氣候、土壤、植被、人口[8-12]等綜合度量恢復(fù)力大小。綜上所述，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力基本可以定義為生態(tài)系統(tǒng)在遭受自然因素或人為因素的干擾后保持初始功能的能力，即恢復(fù)力是抵抗力，是指生態(tài)系統(tǒng)在自然或人為干擾后恢復(fù)其原始平衡的能力。

在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究尺度問題上，當(dāng)前多以省域、縣域或流域尺度為主。例如秦會(huì)艷等[13]建立了我國省域尺度森林生態(tài)恢復(fù)力評估指標(biāo)體系，采用單因素輪換方法量化各指標(biāo)權(quán)重，結(jié)果表明全國各省域森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力水平較低。高國卿[14]以黃河流域73市為研究對象，通過熵權(quán)-TOPSIS模型，揭示了黃河流域2008年和2018年恢復(fù)力的時(shí)空分異規(guī)律。陳偉等[15]以湖南省道縣為研究案例，對冰雪凍災(zāi)極端氣候干擾下的南方丘陵山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力進(jìn)行綜合定量評價(jià)。近年來，對恢復(fù)力的研究逐漸由定性研究轉(zhuǎn)換為定量研究，只有通過定量評估才能提取出恢復(fù)力的主要影響因子，從而更準(zhǔn)確地評價(jià)恢復(fù)力大小。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究方法上多采用空間疊置分析法[16]、集對分析法[17]、自組織能力評價(jià)法[15]，而指標(biāo)權(quán)重則可通過層次分析法[18]、組合賦權(quán)法[19]、熵值法[20]、主成分分析法[21]等方法來確定。我國的恢復(fù)力研究目前還僅停留在森林、濕地、草原等陸地生態(tài)系統(tǒng)，鮮有對喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的研究[22]。因此，本研究通過分析廣西環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的關(guān)鍵影響因素，選定區(qū)域評價(jià)指標(biāo)，建立恢復(fù)力評價(jià)模型，對環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的強(qiáng)弱分布進(jìn)行綜合分析，擬為喀斯特地區(qū)石漠化綜合治理提供幫助。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

環(huán)江(圖1)位于廣西西北部(東經(jīng)107°51′-108°43′，北緯24°44′-25°33′)，隸屬廣西河池市，該縣北部與貴州省接壤。環(huán)江地貌類型多樣，有丘陵、山地、峰林谷地、峰從洼地等，地勢特征為北高南低，中北部為低山峰叢地貌區(qū)，中南部為中高丘侵蝕地貌區(qū)，西南部為喀斯特地貌區(qū)，最高海拔為1 693 m，最低海拔為128 m。南部丘陵一帶年平均氣溫為19.9℃，北部山區(qū)為15.7℃。全年可照時(shí)數(shù)4 422 h，年平均降水量1 750 mm。自然土壤有紅壤、黃紅壤、黃壤、棕色石灰土、黑色石灰土5個(gè)土壤亞類[23]。由于自然災(zāi)害和人為破壞，環(huán)江喀斯特地貌約占全縣面積的40%以上，但近年來，作為石漠化綜合治理試點(diǎn)示范縣和重點(diǎn)推進(jìn)縣，環(huán)江喀斯特石漠化治理如今已取得顯著成效[24]。

圖1 研究區(qū)位置及鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布Fig.1 Study area location and township distribution

1.2 數(shù)據(jù)來源

氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://data.cma.cn/data/detail/dataCode/A.0012.0001.html)2018年的氣候站觀測數(shù)據(jù)，利用廣西(南丹站、羅城站、環(huán)江站、河池站、宜州站)和貴州(從江站、榕江站、荔波站)的臺(tái)站數(shù)據(jù)，運(yùn)用反距離權(quán)重法插值成30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)，然后提取出環(huán)江部分。

地形數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(https://www.gscloud.cn/)，從平臺(tái)下載環(huán)江數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)(DEM)，然后在ArcGIS軟件中進(jìn)行坡度的計(jì)算，隨后重采樣為30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)。

土壤數(shù)據(jù)中土壤類型、土層厚度來源于中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc.cn/)，并以部分實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充，對區(qū)域內(nèi)不同土壤類型與土層厚度進(jìn)行分類賦值。

通過下載地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)MOD09GQ 250 M地表反射率合成產(chǎn)品，根據(jù)影像的波段特性以及裸土指數(shù)計(jì)算公式BSI=[(B6-B1)+(B2-B3)]-(B2+B3)](式中B1、B2、B3和B6分別為MODIS數(shù)據(jù)紅光、近紅外、藍(lán)光和短波紅外波段的反射率值)[25]，在ENVI軟件中運(yùn)用波段計(jì)算工具計(jì)算基巖裸露度，最后重采樣為30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)。

本研究葉面積指數(shù)采用地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)上的MYD15A2 1KM葉面積指數(shù)(LAI)8天合成產(chǎn)品，植被指數(shù)采用的是MODND1D 250M NDVI每天合成產(chǎn)品，然后裁剪出環(huán)江部分，并進(jìn)行重采樣。

人口數(shù)據(jù)來自環(huán)江毛南族自治縣人民政府網(wǎng)站中的開源資源——《環(huán)江年鑒2020》(http://www.hjzf.gov.cn/zjhj/lsyg/t11284183.shtml)，通過ArcGIS軟件將信息添加到縣市級矢量數(shù)據(jù)屬性表中，再進(jìn)行核密度分析計(jì)算研究區(qū)各市級單位的人口分布情況，獲取研究區(qū)的人口密度(Population Density，PD)[25]。計(jì)算人類干擾度所用的土地利用數(shù)據(jù)來自2018年中國土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)(http://www.resdc.cn/Datalist1.aspx?FieldTyepID=1,3) 。

1.3 方法

綜合分析環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響因素，然后對干擾破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素進(jìn)行指標(biāo)選取，并對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；采用專家打分法和變異系數(shù)法(組合賦權(quán)法)計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重，從而構(gòu)建喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)模型；定量計(jì)算出恢復(fù)力大小，使用自然斷點(diǎn)法對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃分并分析不同等級恢復(fù)力的空間分布情況。

1.3.1 評價(jià)體系的構(gòu)建

喀斯特石漠化的形成是自然因素與人為因素共同作用的結(jié)果，而自然因素中以氣候變化、地形條件、土壤條件、地表植被覆蓋率的影響尤為突出。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力概念的定義以及指標(biāo)選取原則，再結(jié)合環(huán)江的實(shí)際情況及前人研究經(jīng)驗(yàn)[25-28]，從氣候地形因子、土壤條件、植被因子、人類干擾中選擇11個(gè)指標(biāo)(圖2)來構(gòu)建喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的評價(jià)體系。

圖2 喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)指標(biāo)體系Fig.2 Index system for evaluating the resilience of karst rocky desertification ecosystem

①自然因素。

氣候變化對喀斯特石漠化的影響不容忽視，其中以氣溫和降水的影響最為明顯，是加劇石漠化進(jìn)程的主導(dǎo)氣候因子[29]，因此選擇的氣候指標(biāo)包括年平均降水量和年平均氣溫。氣溫越高，干旱的發(fā)生率就越高，就會(huì)增加石漠化的可能性；降水量越大，對土壤的沖刷力就越強(qiáng)，就越容易形成石漠化。因此，需要對氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行重分類，溫度越高，柵格分值越低；降水量越大，柵格分值越低。

坡度是地面陡緩的程度，是衡量石漠化的重要因子[30]。另外，環(huán)江平均海拔為700-900 m，相對落差大；地勢高的地方土壤貧瘠且植被稀疏，為雨水沖刷地表提供了充足的勢能。這些加劇了石漠化的侵蝕以及溶蝕作用，因此選擇的地形指標(biāo)為坡度和高程。在喀斯特地區(qū)，高程增加，土壤越貧瘠，植被越稀疏，石漠化就越嚴(yán)重，故高程數(shù)據(jù)可以作為負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)。不同坡度下土壤沖刷量的變化規(guī)律為坡度越大，土壤的沖刷量就越大，石漠化程度越明顯，因此坡度越大，柵格分值越低。

喀斯特地區(qū)土壤石漠化的根本原因是土壤成土過程慢、土層薄且不連續(xù)、土壤類型的變化(這種變化隨石漠化程度的不同而不同)等[31，32]。土壤類型、土層厚度不同，其水土保持能力也不一樣[33-35]。巖石出露面與地面面積的比值即為基巖裸露度，是石漠化最直觀的地面表現(xiàn)特征，基巖裸露度數(shù)值越大，石漠化程度越嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力越低。故選取的土壤指標(biāo)為土壤類型、土層厚度和基巖裸露度。不同土壤類型的成土速率不一樣，因此對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響也不一樣，根據(jù)不同類型土壤石漠化的發(fā)生率[31，33]，綜合分析得出環(huán)江各類土壤類型對恢復(fù)力的影響為V黑色石灰土>V棕色石灰土>V紅壤>V黃紅壤>V黃壤(V為影響力)，可以據(jù)此進(jìn)行賦分。不同地貌類型其土層厚度不一樣，因此可以根據(jù)地貌類型對土層厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行賦分。

地表植被具有水土保持作用。目前，植被指數(shù)與葉面積指數(shù)是最常用來描述植被豐富度的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此選用植被指數(shù)、葉面積指數(shù)來代替植被豐富度作為評價(jià)指標(biāo)。植被指數(shù)與葉面積指數(shù)越大表示植被豐富度越高，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力越高。

②人為因素。

人類活動(dòng)對自然環(huán)境有著不可磨滅的影響，人類對土地資源的不合理開發(fā)利用以及隨意毀壞山林導(dǎo)致森林資源枯竭、水土流失和荒漠化，加速石漠化的進(jìn)程，破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力。因此，選取人口密度(PD)[25]與人類干擾指數(shù)(人類干擾指數(shù)是指人類活動(dòng)對陸地表層不同土地利用/覆被類型開發(fā)利用和改造的程度[36])作為人為因素，即人口密度或人類干擾指數(shù)越大，對生態(tài)系統(tǒng)的破壞力就越大，則其恢復(fù)力就越低。

1.3.2 數(shù)據(jù)歸一化處理

因?yàn)樗x擇的恢復(fù)力評價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的綱量不一樣，為了消除量綱與量綱單位的影響，將所選指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理。以30 m柵格作為喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)的基本空間單元，將所選指標(biāo)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成30 m×30 m柵格數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸一化處理[16]，即使用ArcGIS模糊分類工具對正負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用公式(1)(2)分別進(jìn)行正負(fù)向指標(biāo)歸一化處理：

(1)

(2)

式中，X、X′分別表示數(shù)據(jù)歸一化前后的值；Xmax、Xmin分別表示數(shù)據(jù)歸一化前的最大值和最小值。

1.3.3 權(quán)重計(jì)算

將專家打分法和變異系數(shù)法兩種賦權(quán)方法結(jié)合起來(組合賦權(quán)法)，對評價(jià)因子進(jìn)行賦權(quán)，既保證評價(jià)體系的客觀性，又保有主觀經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算公式如式(3)所示：

(3)

1.3.4 恢復(fù)力定量評價(jià)

經(jīng)過數(shù)據(jù)歸一化處理與指標(biāo)權(quán)重計(jì)算后，評價(jià)因子數(shù)據(jù)基本上具有可疊加操作性。因此，在確定參評因子的權(quán)重系數(shù)后，運(yùn)用ArcGIS軟件中的疊加分析工具對歸一化處理后的指標(biāo)數(shù)據(jù)采用空間加權(quán)疊加法進(jìn)行空間疊加。以30 m×30 m 柵格作為評價(jià)的基本單元，計(jì)算每個(gè)柵格的喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力指數(shù)的大小，實(shí)現(xiàn)對環(huán)江石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的定量評價(jià)，最后得到喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力空間分布圖。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力指數(shù)計(jì)算方法如式(4)所示：

(4)

式中，resk為第k個(gè)評價(jià)單元(柵格)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力指數(shù)，范圍為[0，1]，反映了系統(tǒng)恢復(fù)力的強(qiáng)弱以及抗干擾的能力；Wi為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)在整個(gè)評價(jià)體系中所占的權(quán)重值，Xi為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的定量值，n為評價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

1.3.5 恢復(fù)力等級劃分

為了更直觀地表現(xiàn)出各區(qū)域的恢復(fù)力等級差異,以便確定需要重點(diǎn)保護(hù)的區(qū)域，需要對恢復(fù)力進(jìn)行等級劃分。相鄰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)自身特點(diǎn)一般比較相似，采用自然斷點(diǎn)法能將這些恢復(fù)力水平相近的相鄰區(qū)域劃分到同一恢復(fù)力等級，從而更客觀地反映研究區(qū)喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的實(shí)際情況。因此，本研究采用自然斷點(diǎn)法對環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力進(jìn)行等級劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)權(quán)重

通過兩種賦權(quán)法得到自然因素和人為因素的權(quán)重值(表1)，其中自然因素的權(quán)重為0.797，人為影響因素的權(quán)重為0.203，自然因素對喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響所占權(quán)重大。

表1 喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 1 Weight of evaluation index of resilience of karst rocky desertification ecosystem

2.2 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力空間格局

環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力指數(shù)為0.35-0.71，平均值為0.58,說明環(huán)江石漠化生態(tài)系統(tǒng)受到自然或人為因素的干擾后恢復(fù)到原始狀態(tài)的潛力并不高，總體為中等水平?；謴?fù)力達(dá)到或超過平均水平的區(qū)域面積為1 092.3 km2，約占全縣總面積的23.6%，約占喀斯特地區(qū)總面積的56.4%?；謴?fù)力較高的區(qū)域主要分布在縣西部以及中部靠近深山地區(qū)，而恢復(fù)力較低的區(qū)域主要分布在縣南部(思恩鎮(zhèn)、大才鄉(xiāng)、大安鄉(xiāng))、西南部(下南鄉(xiāng)、水源鎮(zhèn))、中北部(洛陽鎮(zhèn)、明倫鎮(zhèn))以及北部(馴樂苗族鄉(xiāng)的東北部和龍巖鄉(xiāng)的東北部)。

環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的總體空間分布如下：北部侵蝕中低山地區(qū)的恢復(fù)力比中南部丘陵地區(qū)、西南部喀斯特地貌區(qū)以及縣中北部低山峰叢地區(qū)低，西南部喀斯特地貌區(qū)恢復(fù)力比中北部低山峰叢地區(qū)高(圖3)。在西北部的廣西木論國家級自然保護(hù)區(qū)，近些年縣政府積極推進(jìn)石漠化治理，每年投入大量資金植樹造林，水土流失減少，治理取得成效，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力增強(qiáng)。中南部中高丘侵蝕地貌區(qū)恢復(fù)力較低，主要是因?yàn)樵摰貐^(qū)土質(zhì)疏松，植被覆蓋率低，加之人口聚集且基礎(chǔ)建設(shè)及生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目較集中，人們大面積開荒，造成水土流失嚴(yán)重，土地逐漸荒漠化，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力較弱。北部侵蝕中低山地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，礦產(chǎn)資源豐富，人們過量開采礦產(chǎn)資源，且在開采過程中常常忽視了環(huán)境保護(hù)，導(dǎo)致大量棄土、廢礦渣淤積到耕地、河道，水土流失非常嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力較弱。

圖3 喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力空間分布及等級劃分Fig.3 Spatial distribution and hierarchical division of resilience of karst rocky desertification ecosystem

根據(jù)等級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力較高或高水平區(qū)域主要分布在西北部(廣西木論國家級自然保護(hù)區(qū))、縣中北部(明倫鎮(zhèn)大片區(qū)域、洛陽鎮(zhèn)北部)以及長美鄉(xiāng)東部區(qū)域?；謴?fù)力較低或低水平區(qū)域主要分布在中南部中高丘侵蝕地貌區(qū)和北部侵蝕中低山地區(qū)。從整體情況看，研究區(qū)喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力呈“中間高、兩端低”的分布趨勢，恢復(fù)力水平整體上以較低與中等水平為主導(dǎo)。其中，恢復(fù)力水平較低的區(qū)域面積占比高達(dá)32.2%，中等水平的占比為33.4%，這兩項(xiàng)占據(jù)絕對主導(dǎo)；而恢復(fù)力等級為低的區(qū)域面積也有222.1 km2，占比達(dá)11.4%(表2)。因此，環(huán)江石漠化預(yù)防整治需要特別關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力等級低的區(qū)域，合理利用自然生態(tài)資源，全面推進(jìn)退耕還林等生態(tài)工程，同時(shí)通過人口疏導(dǎo)緩解人口對環(huán)境的壓力來促進(jìn)石漠化的治理。

表2 不同恢復(fù)力等級的區(qū)域面積及占比情況Table 2 Regional area and proportion of different levels of resilience

3 討論

在環(huán)江持續(xù)推進(jìn)喀斯特石漠化治理過程中，開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的研究具有深刻意義，可為石漠化生態(tài)系統(tǒng)的有效管理提供重要參考信息。目前環(huán)江石漠化治理成效顯著，但環(huán)江喀斯特石漠化地區(qū)中恢復(fù)力等級低及較低的區(qū)域面積仍有845.9 km2，占喀斯特區(qū)域面積的43.6%，恢復(fù)力低區(qū)域的石漠化治理仍是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此，在推進(jìn)石漠化治理過程中應(yīng)優(yōu)先治理恢復(fù)力弱的區(qū)域，充分發(fā)揮自然的恢復(fù)能力，以自然恢復(fù)為主、人工恢復(fù)為輔。首先，要以防護(hù)為主，在治理的同時(shí)加強(qiáng)潛在石漠化地區(qū)植被的保護(hù)，可借助退耕還林還草工程、封山育林工程等促進(jìn)森林植被的保護(hù)與培育，在源頭上遏制石漠化的發(fā)展。其次，在治理階段要根據(jù)不同的土地利用類型采取對應(yīng)的立體化治理模式，如通過“旱改水”、生態(tài)修復(fù)、土地綜合整治等技術(shù)，解決石漠化地區(qū)土地利用不合理、缺水少土等問題，為生態(tài)建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等創(chuàng)造更加良好的耕作環(huán)境?？λ固厥亲匀灰蛩嘏c人類不合理利用開發(fā)共同造成的結(jié)果，人類的不合理開發(fā)導(dǎo)致土地資源的消耗，加劇石漠化進(jìn)程，給區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶來不良影響，造成地區(qū)貧困；而地區(qū)貧困反過來又加劇土地的不合理利用，石漠化程度進(jìn)一步加重。因此，石漠化治理還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐姆鲐氶_發(fā)工作，比如根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥罋夂虻惹闆r，選擇適合該地區(qū)種植的經(jīng)濟(jì)樹種或者農(nóng)作物。只有生態(tài)治理與脫貧攻堅(jiān)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)石漠化治理的生態(tài)、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受多種因素的影響，而且目前國內(nèi)外對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的定義仍沒有準(zhǔn)確而統(tǒng)一的定論，因此根據(jù)不同類型生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用評價(jià)比較的方法選擇影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要因素并建立綜合評價(jià)體系，這仍然是恢復(fù)力評價(jià)研究中常用的方法?；謴?fù)力評價(jià)研究必須選擇恰當(dāng)?shù)暮饬砍叨龋抑骺陀^評價(jià)因素應(yīng)當(dāng)均衡。本研究綜合考慮自然因素和人為因素對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的影響，但對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化仍是最大的難點(diǎn)，將專家打分法和變異系數(shù)法兩種賦權(quán)方法結(jié)合起來，既保證評價(jià)體系的客觀性，又保留有主觀經(jīng)驗(yàn)。研究的評價(jià)指標(biāo)及評價(jià)模型還不夠嚴(yán)謹(jǐn)——評價(jià)指標(biāo)少、正負(fù)向指標(biāo)分配不均，容易造成評價(jià)結(jié)果誤差大，因此下一步的研究可以增加水文條件、土壤養(yǎng)分、地貌類型、增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI)等指標(biāo)[16，37]。建立科學(xué)的評價(jià)指標(biāo)體系是評價(jià)喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的關(guān)鍵，因此在后續(xù)研究中仍需不斷地改進(jìn)指標(biāo)數(shù)據(jù)的選取方法，全面地分析探索影響生態(tài)系統(tǒng)的各方面因素以及各因素之間的相互作用關(guān)系，從局部到整體建立起更為精確的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)體系和數(shù)學(xué)模型。

4 結(jié)論

本研究以廣西喀斯特典型地區(qū)——環(huán)江毛南族自治縣為研究區(qū)，利用組合賦權(quán)法計(jì)算各評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的權(quán)重，構(gòu)建喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價(jià)指標(biāo)體系，再通過ArcGIS柵格空間加權(quán)疊加的方法定量計(jì)算恢復(fù)力大小，得出喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力空間分布圖，結(jié)果表明環(huán)江喀斯特地區(qū)石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力指數(shù)為0.35-0.71，平均值為0.58，整體為中等水平；且在空間分布上，環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力表現(xiàn)出南北低、西中高的分布狀況，特別是北部和南部喀斯特地貌分布的地區(qū)恢復(fù)力較低，基本上符合該研究區(qū)的現(xiàn)狀。以上結(jié)果表明，環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力分布及大小主要受自然因素的影響，總體評價(jià)結(jié)果能夠較高程度地反映環(huán)江喀斯特石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的空間分布特征，說明該指標(biāo)體系和評價(jià)方法具有一定的可行性。