2.1.

中国碳酸盐岩的分布

中国碳酸盐岩斑块面积分级情况如图 1所示，碳酸盐岩斑块总数约12 657个，出露面积约139.68万km2. 其中，大部分斑块面积不超过1 000 km2，最小斑块面积约8 m2，最大斑块面积超过15万km2，平均斑块面积约110 km2. 总体呈现出斑块面积小而多，大斑块主要集中于西藏和西南地区的特征. 从碳酸盐岩地理分布情况来看，除上海、香港、澳门外，在其他各省份均有分布，主要位于西藏(37.5万km2)、新疆(17万km2)、贵州(11万km2)、云南(10万km2)、青海(8.1万km2)、广西(8万km2)、四川(7万km2)、湖南(5.9万km2)、湖北(5.6万km2)、内蒙古(4万km2)、甘肃(3.8万km2)、重庆(3.3万km2)，其主要分布特征为：西藏、新疆碳酸盐岩分布广，西南地区碳酸盐岩连片分布且集中，东北地区碳酸盐岩零星分布.

从碳酸盐岩出露面积占各省级行政区划面积比例情况来看，碳酸盐岩主要集中在黔、渝、桂，西南喀斯特地区作为碳酸盐岩最大连片分布区，占比约37.5%. 黔、渝、桂、藏和鄂地区碳酸盐岩出露面积占比超过30%，分别为64.0%，39.7%，34.1%，31.2%，30.3%；湘和滇的比例分别为28.0%和26.5%；晋、陕、川、冀、青和新的比例超过10%，分别为17.7%，15.1%，14.8%，14.1%，11.6%，10.5%；其余地区比例不足10%，宁的碳酸盐岩出露面积比例最小，仅约0.02%.

2.2.

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区自然地理要素对比分析

2.2.1.

年降水量对比分析

降水是极为活跃的一项气象因子，是水循环过程的重要输入，在自然界的物质循环、能量流动和信息传递等方面起着举足轻重的作用[37]. 中国年降水量自东南沿海向西北内陆逐渐减少，主要受3种因素影响：一是夏季风影响强的地区降水多，夏季风影响弱或影响不到的地区降水少；二是地理位置距离海洋近的地区降水多，内陆则降水少；三是受到山地阻隔，迎风坡降水多，背风坡降水少[38]. 中国碳酸盐岩和非碳酸盐岩地区年降水量如图 2所示.

在碳酸盐岩地区中，西南地区年降水量主要为800~1 200，1 200~2 000，＞2 000 mm，降水量大；甘、晋西北、冀北等地年降水量主要为400~600 mm和600~800 mm，降水量较大；青、蒙等地年降水量主要为200~400 mm，降水量较小；而西藏和新疆等地年降水量主要为100~200 mm和＜100 mm，降水量极小. 非碳酸盐岩地区沿海等地的降水量极大，降水由东南沿海往西北内陆方向逐渐减少，新疆等地的年降水量极小. 将中国碳酸盐岩和非碳酸盐岩地区的年降水量进行对比分析，碳酸盐岩地区年降水量分布呈现东多西少的特征，年降水量为100~200，800~1 200，1 200~2 000 mm，占碳酸盐岩地区总面积的20.1%，15.5%，18.9%，年降水量＞800 mm(湿润区)的面积较大，占比38.7%，主要集中在降水丰富的西南地区；非碳酸盐岩地区年降水量呈现明显的分级特征，年降水量＞800 mm(湿润区)、400~800 mm(半湿润区)、200~400 mm(半干旱区)和200 mm(干旱区)，分别占非碳酸盐岩地区总面积的24.1%，27.5%，17.3%，31.1%.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区在各级年降水量等级的累计占比均小于非碳酸盐岩地区(＞2 000 mm除外)，即碳酸盐岩地区的干旱区面积占比偏小，而湿润区面积占比偏大. 碳酸盐岩地区的湿润区占比高于非碳酸盐岩地区，主要是由于碳酸盐岩连片分布在西南地区，区域降水量大；而碳酸盐岩地区的半湿润区占比低于非碳酸盐岩地区，因非碳酸盐岩地区的大兴安岭—张家口—兰州—拉萨—喜马拉雅山东南端一线(大致在400 mm等降水量线)以东面积辽阔，降水量较为充足；碳酸盐岩地区和非碳酸盐岩地区的干旱区占比相差不大，因西北地区夏季风很难到达，所以降水量很小.

2.2.2.

海拔对比分析

中国基本地形类型可划分为5类，平原、丘陵、山地、高原和盆地，盆地无具体海拔要求. 进一步细分，平原地形海拔＜200 m；丘陵地形海拔＜500 m，按起伏度分为低丘陵和高丘陵；山地地形海拔＞500 m，分为高山、中山和低山；高原地形海拔＞1 000 m[39].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区海拔如图 3所示. 桂、粤北、湘南、鄂东和鲁中等碳酸盐岩地区海拔为0~200 m和200~500 m，地势起伏较小，整体较为平缓；冀北、黔北区域海拔为500~800 m和800~1 000 m，海拔仍较低；滇东、川南、晋西和蒙等区域海拔为1 000~2 500 m，地势起伏较大，面积较大；甘区域海拔为2 500~4 000 m，地势较高；藏、青、新等区域海拔＞4 000 m，起伏度很大. 将中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区的海拔进行对比分析，碳酸盐岩地区海拔主要为1 000~2 500 m和＞4 000 m，各占碳酸盐岩区总面积的28.0%和32.8%. 按海拔指标分级：＜1 000 m属于低海拔、1 000~2 500 m属于中海拔、2 500~4 000 m属于亚高海拔、＞4 000 m属于高海拔，碳酸盐岩地区在这4个海拔区域的占比分别为27.6%，28.0%，11.6%，32.8%. 非碳酸盐岩地区的低、中、亚高和高海拔区域，分别占非碳酸盐岩地区总面积的46.0%，27.7%，8.5%，17.8%，即碳酸盐岩地区的低海拔区域占比较小，其余海拔区域占比均大于非碳酸盐岩地区.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区在各级海拔的累计占比均小于非碳酸盐岩地区(＞4 000 m除外)，即碳酸盐岩高海拔区域占比较大，海拔偏高. 由于高原碳酸盐岩广泛分布于黔、云、藏地区，高山碳酸盐岩也多分布在川、云和藏等高海拔地区，因此碳酸盐岩区域海拔偏高. 非碳酸盐岩地区呈阶梯状逐级下降的地势特点十分明显，丘陵、低山和平原在低海拔区域分布广阔，因此非碳酸盐岩区域海拔偏低.

2.2.3.

年均气温对比分析

气温是反映气候变化最基本、最直接的因素之一，对人类的生产、生活具有非常重要的指导作用[40]. 中国年平均气温图反映各地年均气温的分布状况，大致呈现出一些规律：一是气温南高北低，由南向北逐渐降低(其中，青藏高原地区年平均气温总体态势明显比同纬度地区低很多，主要是由于高海拔导致温度呈现出垂直地带性的分布规律；二是东部平原暖，受纬度影响显著，呈现出纬度地带分布规律[41-42].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区年均气温如图 4所示. 在碳酸盐岩地区中，西南地区年平均气温高，主要为15~20 ℃和＞20 ℃；冀北、晋西北、陕南和鲁中的年平均气温较高，主要为5~10 ℃，10~15 ℃；蒙、甘、青、新和藏的年平均气温偏低，主要为0~5 ℃，-5~0 ℃，-10~-5 ℃，-15~-10 ℃. 中国非碳酸盐岩地区除青藏高原、东北等地，年平均气温较低，南北年均气温差异大，南方温暖. 将中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区的年平均气温进行对比分析，碳酸盐岩地区年均气温主要在-5~0 ℃，0~5 ℃，5~10 ℃，10~15 ℃，15~20 ℃这5个范围内，各级面积占碳酸盐岩区总面积的26.1%，14.1%，11.9%，14.8%，21.9%. 其中，碳酸盐岩小部分地区年均气温＞20 ℃，主要集中在黔、桂，占比5.9%；西南地区和北方地区年均气温为10~20 ℃，占比36.7%；大部分区域年均气温＜10 ℃，主要位于面积辽阔的西部地区，占比57.4%. 非碳酸盐岩地区年均气温为＞20 ℃，10~20 ℃，＜10 ℃，分别占非碳酸盐岩地区总面积的4.7%，28.6%，66.7%.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区年均气温在10~15 ℃和15~20 ℃的占比明显增加，即碳酸盐岩地区的面积占比明显大于非碳酸盐岩地区，年均气温偏高. 西部和北方的碳酸盐岩地区年均气温偏低，而西南地区年均气温偏高，促进碳酸盐岩发育. 受亚热带山地气候特征的影响，西南部和东部碳酸盐岩地区年均气温比非碳酸盐岩地区高，受纬度和海拔的综合影响，西部和北方地区年均气温偏低；非碳酸盐岩地区主要受高原气候和纬度的影响，年均气温相对偏低.

2.2.4.

水系密度对比分析

中国水系分布极不均匀，河流众多而绵长，河网密度总体趋势为南方大北方小，东部大西部小[43]. 内流河主要分布于西北内陆区域，河流少且小，大部分为季节性河流.

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区水系密度如图 5所示. 在碳酸盐岩地区中，青、甘、晋、陕南和冀北水系密度＜0.05 km/km2，新、藏和西南地区的水系密度偏高，主要为0.05~0.10 km/km2和0.10~0.20 km/km2. 非碳酸盐岩地区水系密度呈现出东部和南部地区大，西部和北部地区小的特征. 将中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区的水系密度进行对比分析，碳酸盐岩地区水系密度主要为＜0.05，0.05~0.10，0.10~0.20 km/km2，分别占碳酸盐岩地区总面积的56.7%，12.5%，24.9%. 非碳酸盐岩地区水系密度主要也在上述3个范围内，分别占非碳酸盐岩地区总面积的54.4%，11.9%，26.2%.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区水系密度＜0.30 km/km2的累计占比均大于非碳酸盐岩地区，即碳酸盐岩地区的水系密度偏小，多为稀疏水系. 从水系结构分析，碳酸盐岩地表水系网络形态多样，但地区平均水系较长，水系密度偏小，反映出水系密度与岩性具有明显的相关性. 这主要和喀斯特特殊的水土流失方式——水土漏失有关，地表水快速漏失至地下，导致地表水资源匮乏. 非碳酸盐岩地区土壤稳定性高，水土流失敏感性较小，水系密度偏高.

2.2.5.

NDVI值对比分析

归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)是能够反映植被生长情况的重要参数，也能实时地反映地表植被生长和发展的生物量指标变化，可对植被进行有效监测[44]，但植被季相变化对地表特征识别的影响也需纳入考虑[45].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区NDVI值如图 6所示. 碳酸盐岩NDVI高值区域主要位于陕南、鲁中、晋、冀北和西南地区，这些地区具有良好的水热条件，表现出植被分布的空间特征和地域分异特征. 碳酸盐岩NDVI低值区域主要位于蒙、甘、青、新和藏，这主要是因为西部地区水土流失和沙化问题严重，以及人类活动影响，导致植被覆盖度低. 非碳酸盐岩地区中东北的NDVI值较高，即地表植被覆盖程度高且植被生长状况良好，区域气候环境适宜. 西部非碳酸盐岩地区NDVI值较低，主要是因为这些地区干旱程度高，不利于植被生长.

2.2.6.

土壤水力侵蚀对比分析

土壤侵蚀按照侵蚀营力可分为水力侵蚀、风力侵蚀和重力侵蚀3种主要形式，中国是土壤侵蚀最严重的国家之一[46]. 根据第3次水土流失普查，中国年土壤流失量约50亿t，水蚀区平均侵蚀强度约为3 800 t/(km2·a)[47].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区土壤水力侵蚀指数如图 7所示. 在碳酸盐岩地区中，西南地区、鲁中和冀西土壤侵蚀程度较为严重，土壤水力侵蚀指数偏大，其余各地土壤水力侵蚀指数较小. 非碳酸盐岩地区总体呈现南部地区土壤水力侵蚀指数大，北部地区较小的特征. 将中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区的土壤水力侵蚀指数(基于RUSLE模型)进行对比分析，碳酸盐岩地区土壤水力侵蚀指数主要为0~2和＞100，分别占碳酸盐岩区总面积的43.3%和22.9%. 其中，部分地区土壤侵蚀指数＞100，主要是西南地区，占比约22.9%. 非碳酸盐岩地区土壤水力侵蚀指数主要为0~2，2~10，10~25，＞100，分别占非碳酸盐岩地区总面积的53.8%，19.2%，8.7%，10%.

从累计百分比角度分析，土壤水力侵蚀指数＞100时，碳酸盐岩地区的面积占比明显大于非碳酸盐岩地区，土壤水力侵蚀指数偏大. 碳酸盐岩部分地区水力侵蚀强度大，主要表现在水土漏失比例大的西南地区，特别是四川盆地周边和云贵高原北部，其余地区水土保持情况良好，土壤水力侵蚀指数较小. 非碳酸盐岩东北地区土壤母质层较厚，土壤水力侵蚀程度较弱；东南部丘陵区降水丰富，坡度也较大，人为干扰严重，水力侵蚀剧烈区分布较广.

2.3.

区域人文地理要素研究

2.3.1.

人口密度对比分析

中国人口基数大，以中国人口地理界线(或称胡焕庸线)——黑河—腾冲一线为界，线东面人口稠密，线西面人口稀疏，人口分布不均匀[48]. 中国碳酸盐岩区域主要分布的西南山区人口较多，其中少数民族类别众多，区域人口密度分布呈现西北向东南递增的趋势[49].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区人口密度如图 8所示. 藏、新、青、甘和蒙等碳酸盐岩地区人口密度主要为0~25人/km2和25~50人/km2，人口密度偏小；冀北、鲁中、豫中和西南地区主要为50~100人/km2和100~500人/km2，人口密度较大. 非碳酸盐岩地区，东部沿海地区人口密度大，中西部地区人口密度相对较小，人口密度分布大致呈现出东高西低的特点. 将中国碳酸盐岩地区和非碳酸盐岩地区的人口密度进行对比分析，碳酸盐岩地区人口密度主要为0~25，25~50，50~100，100~500人/km2，分别占碳酸盐岩区总面积的58.2%，9.3%，12.3%，17.6%. 非碳酸盐岩地区人口密度主要也在如上范围内，分别占非碳酸盐岩地区总面积的62.5%，8.2%，8.0%，15.1%.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区人口密度在50~100人/km2和100~500人/km2范围时占比明显增加，人口密度偏大. 碳酸盐岩地区人口密度偏大，因为西南地区自古以来“易守难攻”的地势特点，吸引众多外来人口迁入，人口分布较集中；部分地区人口密度偏小，是由于区域面积辽阔，地理条件复杂，生产资料较为匮乏. 非碳酸盐岩地区的人口密度东高西低，东部沿海地区人口分布集中，反映出城市发展水平较高，西部地区人口密度较小.

2.3.2.

道路密度对比分析

道路是人们日常生活生产重要的地理要素，为交通规划、路径导航以及城市多尺度建模和制图综合等提供决策依据[50]. 2021年，国家综合立体交通网主骨架实体线网里程29万km左右，国家高速铁路5.6万km，普速铁路7.1万km；国家高速公路6.1万km，普速国道7.2万km[51]. 道路网规模不断扩大，但总体道路密度仍较小[52].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区道路密度如图 9所示. 大部分碳酸盐岩地区的道路网密度较小，主要为＜0.5 km/km2；鲁中、冀北、豫北和西南地区的道路密度偏大，为0.5~1.3 km/km2. 中国非碳酸盐岩地区东部道路密度普遍大于西部. 将中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区的道路密度进行对比分析，碳酸盐岩地区道路密度主要为＜0.5 km/km2和0.5~1.3 km/km2，分别占碳酸盐岩区总面积的86.2%和11.6%. 非碳酸盐岩地区道路密度主要也在如上范围内，分别占非碳酸盐岩地区总面积的81.3%和12.9%.

从累计百分比角度分析，碳酸盐岩地区在各级道路密度等级的累计占比均大于非碳酸盐岩地区(4.9~8.8 km/km2除外)，即碳酸盐岩地区道路密度偏小，而西南地区由于有民族政策支持，交通电力等基础设施建设力度加大，道路密度较大. 大部分碳酸盐岩地区市政基础设施的建设相对薄弱，城市建设相对落后，受地貌条件复杂多变和人口密度因素影响，道路网相对稀疏，道路密度偏小，还需进一步为城市道路设施建设提供保障. 而非碳酸盐岩地区城市交通基础设施建设相对完善，城市道路网通行效率和承载能力较高，道路密度较大.

2.3.3.

夜间灯光指数对比分析

夜间灯光展示入夜后的城市灯火分布情况，也在一定程度上反映一座城市的发展水平和人类活动情况[53]. 中国近些年各产业发展迅速，经济发展水平得到很大提高.

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区夜间灯光指数如图 10所示. 碳酸盐岩夜间灯光指数高值地区主要位于西南地区，表现出该地区城市发展水平较高. 但大部分碳酸盐岩地区夜间灯光指数偏低，因西部内陆地区面积辽阔，人类活动频率较小，城市发展相对缓慢. 非碳酸盐岩地区夜间灯光指数高值区域为东部沿海地区和北方城市群，这些地区地势较为平坦，城市群密集，人口集中分布反映出区域城市化水平高，但其西部内陆区域夜间灯光指数偏低.

2.3.4.

传统村落密度对比分析

中国传统村落，又名古村落，蕴藏着丰富的历史信息和文化景观，是中国农耕文明留下的最大遗产之一. 根据国家住房和城乡建设部、文化和旅游部、财政部公布的传统村落名录，得到5批传统村落数据，共计6 819个空间分布点[54].

中国碳酸盐岩与非碳酸盐岩地区传统村落密度如图 11所示. 碳酸盐岩传统村落密度高值地区，属西南地区的少数民族文化区最为集中，原因是在相对封闭且独立的地理环境中更有利于村落的形成与保存，其次是冀鲁豫交界集聚区以及部分皖南—浙西地区；而蒙、新、青、藏等地主要是游牧文化区，集中分布于农耕文化区的古村落数量较少，传统村落密度较小. 非碳酸盐岩地区西部和北部古村落呈零星分布态势，传统村落密度较小；滇西北地区、中原文化区、黔东南地区以及皖南—浙西地区传统村落分布密度极大.