三峡库区重庆段不同土壤类型土壤侵蚀景观异质性分析

以三峡库区(重庆)为研究区域,以景观生态学原理为基础,借助GIS技术,重点探讨了研究区不同土壤类型的土壤侵蚀景观异质性.结果表明:(1)紫色土、黄壤、水稻土和石灰(岩)土是研究区的主要土壤类型,在空间上呈差异性分布.棕壤、黄壤和黄棕壤受脆弱的岩溶地理条件影响强烈,斑块形状相对复杂.紫色土更多受人为干扰的影响.(2)微度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀景观占有较大的优势.侵蚀等级较高,景观破碎化较严重:粗骨土中强度侵蚀的景观破碎化最强;黄褐土中为剧烈侵蚀;极强度侵蚀在其他各类土壤中均明显破碎,是影响景观破碎化的一个主要因素.(3)景观水平上,粗骨土、石灰(岩)上的土壤侵蚀景观异质性最高,土壤侵蚀景观最为稳定;棕壤、黄褐土上的土壤侵蚀景观异质性最低,土壤侵蚀景观稳定性最低.     

桂西北喀斯特地区典型土壤在不同筛分强度下团聚体的稳定性

采用AS 200筛分仪分析了不同有机碳含量下3种喀斯特典型土壤(红壤、棕色石灰土、黑色石灰土)的团聚体颗粒在不同筛分强度(1.5,2和2.5mm振幅)的分级特征。结果显示,3种土壤平均重量直径(MWD)从大到小为:黑色石灰土棕色石灰土红壤(p0.05)。随筛分强度由小到大,棕色石灰土和黑色石灰土的团聚体颗粒分级变化较小,红壤团聚体颗粒分级由大颗粒(8,8~5,5~2mm)团聚体为主逐渐变为中间粒径颗粒(5~2,2~1mm)。红壤团聚体结构最易被筛分过程破坏,其次是棕色石灰土,最后是黑色石灰土。研究表明石灰土团聚体机械稳定性强于红壤,且筛分强度直接影响团聚体分级结果。从团聚体聚合角度来看,喀斯特石灰土土壤稳定性较强。     

西南喀斯特石漠化过程对土壤水分特性的影响

通过对西南喀斯特不同石漠化过程中典型土壤水力特征的分析,研究了土壤水分参数与土壤水分库容特征及其影响因素。结果表明:(1)喀斯特地区土壤水分特征曲线呈先陡后缓的趋势,当土壤水吸力S<300 KPa时,土壤含水量θm下降很快,且陡直,土壤水分释放快,释放量大;当水吸力S超过300 KPa,直至1.5 MPa吸力段时,θm变化平直,土壤水分释放慢,释放量小。(2)未石漠化的荔波森林黑色石灰土表层土壤田间持水量达587.8 g/kg,有效水含量达435.8 g/kg,明显高于其它受到石漠化影响的土壤。土壤容重、孔隙度和有机质含量是影响土壤水分特征参数的主要因素。(3)喀斯特地区土壤较薄,土壤总库容和有效库容较低,是石灰岩地区土壤易发生侵蚀性退化和干旱的重要原因。通透库容占总库容的比例为:未石漠化的荔波原始森林黑色石灰土>潜在石漠化的普定灌丛黑色石灰土、玉米地棕色石灰土>轻度石漠化的荔波玉米地黄红壤,石漠化的发展减弱了土壤抗侵蚀能力。土层厚度、土壤有机质含量、土壤颗粒组成及0.3~0.03 mm孔隙度是影响土壤水分库容的主要因素。     

浙西3类石灰岩发育土壤有机碳和团聚体稳定性的研究

选择浙西地区黑色石灰土、棕色石灰土和红色石灰土等3类石灰岩土壤,通过物理和化学性状的鉴定,研究了它们的有机碳组成和团聚体稳定性,并与当地质地同为黏土的典型红壤进行了比较。结果表明,石灰岩发育的这些土壤因同时含有较高的黏粒(350~450 g kg~(-1))、游离氧化铁(27.46~51.26 g kg~(-1))、交换性钙(8.55~25.77 cmol(+)kg~(-1)),其水稳定性团聚体(特别是大粒径水稳定性团聚体)数量和水稳定性团聚体平均重量直径明显高于红壤。由黑色石灰土至棕色石灰土到红色石灰土,随着土壤脱钙与风化程度的增强,矿物类型由伊利石、蛭石、蒙脱石的组合向高岭石、伊利石、蛭石的组合转变,碳酸钙、交换性钙、p H和阳离子交换量降低,土壤水稳定性团聚体数量趋向下降。同时,石灰岩发育土壤因风化较弱,p H较高,并含有高量的交换性钙和阳离子交换量,有利于有机胶体与无机胶体发生作用,土壤有机碳稳定性较高。水提取态有机碳占全有机碳的比例及易氧化态有机碳占全有机碳的比例均是黑色石灰土棕色石灰土红色石灰土红壤,而稳定性有机碳的比例及H/F比为黑色石灰土棕色石灰土红色石灰土红壤。模拟试验表明,由自然风化和施肥等引起的土壤酸化可引起石灰岩发育土壤水稳定性团聚体数量的下降,但酸化对红壤团聚体稳定性的影响较小。研究证实,石灰岩土壤因含有丰富的无机胶体和交换性钙,有利于有机碳的积累和水稳定性团聚体的形成,但土壤酸化可明显降低石灰岩土壤水稳定性团聚体的数量。     

添加^14C标记稻草对喀斯特典型土壤有机碳矿化的影响

为了研究有机物质对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响,采集两种喀斯特典型土壤（棕色石灰土、黑色石灰土）和一种对照土壤（红壤）的表层土壤（0～15cm）,设置不添加外源物质（CK）和添加14C标记的稻草（T1）的处理,进行为期100d的土壤培养试验及矿化试验。测定并分析了这3种典型土壤类型的微生物生物量碳（MBC）表观周转时间和田间周转时间、外源有机物质对土壤原有有机碳的激发效应以及CO2释放量。结果表明：MBC表观周转时间和田间周转时间依次分别为（71±2）d、（243±20）d、（254±45）d和0.29、1.0、1.04a。添加标记的14C有机物质后,土壤原有有机质的激发效应大小依次为红壤〉棕色石灰土〉黑色石灰土。在相同条件下,红壤不利于土壤有机质的累积,而棕色石灰土和黑色石灰土有利于土壤有机质的累积。     

滇东南石漠化山地不同土类地力变化研究

通过对滇东南西畴县石漠化山地4种不同土类的理化性质进行定点观测和地力变化的分析，结果表明：黑色石灰土的肥力较佳，其次是红色石灰土，这是由于黑色石灰土多年来进行封山育林，红色石灰土进行了平衡施肥；3年后黄色石灰土的理化性质有很大改善，土壤肥力有很大提高，这是退耕还林的结果；说明退耕还林、封山育林和耕地的平衡施肥有利于石漠化山地土壤肥力的改善。     

喀斯特土壤与喀斯特区域土壤关系的探讨——以贵州省普定县后寨河小流域为例

当前喀斯特石漠化治理研究中出现了一个新词汇即喀斯特土壤。通过对喀斯特土壤已发表文献的研究并结合后寨河小流域内2 755个土壤剖面信息,探讨了喀斯特区域内土壤类型及其差异,对喀斯特土壤进行了定义并辨析了在纯碳酸盐岩地区喀斯特土壤与喀斯特区域土壤的区别。结果表明:后寨河流域共有石灰土、水稻土和黄壤3大土类,石灰土主要分布在海拔1 250 m以上的区域,且随着海拔的升高,分布相应增多,水稻土和黄壤主要分布于海拔1 350 m以下的区域;石灰土主要分布在流域东部峰丛洼地及中、西部山峦上,水稻土主要分布在流域东部洼地及中部河流西侧,黄壤分布无明显规律;不同土类剖面形态特征差异较大,石灰土平均土壤厚度(49.68 cm)低于水稻土(84.33 cm)和黄壤(85.54 cm),但石灰土平均石砾含量(7.94 g/kg)却远高于水稻土(4.28 g/kg)和黄壤(4.54 g/kg);石灰土、水稻土和黄壤的土壤厚度与坡度均呈负相关关系,平均坡度分别为18.92°、1.52°和3.23°。根据喀斯特的定义,喀斯特土壤应是喀斯特岩石发育形成的石灰土,而不应理解为分布在喀斯特区域的土壤,但大量文献中存在着对喀斯特土壤定义混淆的现象,辨别二者对石漠化治理具有重要意义。普定后寨河小流域土壤剖面信息也证明纯碳酸盐岩区域不仅仅有石灰土,还存在其他土壤类型,因此喀斯特区域土壤包含喀斯特土壤和非喀斯特土壤,而喀斯特土壤应特指由碳酸盐岩发育形成的石灰土。正确认知土壤的基本属性、土壤与植被的关系和土壤与母岩的关系,可以更好地辨别二者。     

广西岩溶地区土壤类型及特性

广西石灰性土壤有三种类型Ⅰ.黑色石灰土这类土壤有明显的盐酸反应,pH7.8—8.0,硅铝分子比3.54左右,有机碳含量很高可达4—8%,团粒状结构。Ⅱ.棕色石灰土有机碳含量较黑色石灰土低,大致在3%,表土无盐酸反应,但底层近基岩处有弱盐酸反应,表土 pH6.8,心土层 pH7.2—7.8,硅、铝分子比2.70,棕色石灰土粘粒量很高,而且非淋溶作用强,因此在 B 层结构单位的表面有明显的胶膜淀积,棕色石灰土表层为核块状结构,而底土为棱柱状结构。Ⅲ.红色石灰土红棕色,弱酸性反应,表层 pH5.0—6.5,B 层 pH7.0—7.5,硅、铝分子比一般在1.74—1.84,有机质的量低于棕色石灰土约7%,而土壤结构则伏于红壤。     

喀斯特石漠化过程中土壤氮同位素组成及其空间分异特征

对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化表层土壤全氮的同位素组成及其空间分异特征进行了研究。结果表明：流域内黄壤区样地的表土全氮δ15N值主要分布在＋0.35‰～＋6.82‰之间,平均值为＋4.50‰;黑色石灰土区样地的表土全氮δ15N值主要分布在＋2.70...     

岩溶山区林地景观梯度变化分析

运用景观生态学的理论与方法,以贵州省麻江县为研究区,分析了1992年和2012年两个时期的林地景观的地形梯度变化规律。结果表明:(1)研究期间,各林地景观的类型面积、斑块数、斑块密度、各景观类型的面积比重、平均斑块面积以及斑块形状指数都随坡度和海拔梯度带的变化而变化。在坡度大和海拔高区域林地景观破碎度降低,景观格局趋于简单,而坡度小和海拔低的区域林地景观破碎度增大,景观格局趋于复杂。(2)坡度小和海拔低区域的连通性指数和聚集度指数呈下降趋势,而分离度指数呈上升趋势,反映出该区域林地景观分布趋于分散,聚集度和连通性减低。坡度大和海拔高区域的连通性指数和聚集度指数呈上升趋势,而分离度指数呈下降趋势,反映出该梯度带林地景观分布趋于集中,聚集度和连通性提高。     

不同地貌环境下喀斯特石漠化与土地利用的关系

为探明不同地貌环境条件下喀斯特石漠化分布的土地利用类型异同特征,利用2008年SPOT影像数据(2.5m分辨率),在3S技术支持下,定量研究了喀斯特盆地、山地和峡谷3类环境石漠化分布的土地利用类型。结果表明:(1)旱地、灌木林地、疏林地、天然草地、荒草地和裸岩地可能发生石漠化。其中:灌木林地最严重,为中度石漠化;疏林地、天然草地和荒草地可能发生强度及以下石漠化;旱地可发生各等级石漠化,裸岩地100%为强度及以上石漠化。(2)不同环境条件下的同一土地利用类型石漠化发生率及强度存在差异。(3)总体上,高原峡谷环境石漠化发生率最高,等级最强,盆地次之,山地最小。(4)峡谷环境和盆地环境石漠化演变主要表现在强度升高上,喀斯特山地环境石漠化发生面积及强度都可能加大。     

重庆市黔江岩溶地区土地石漠化的特征与防治研究

重庆市黔江岩溶地区石漠化面积704．98km^2，约占重庆市土地总面积的29．39％，严重威胁着当地人民的生存、生产和生活，已成为重庆市乃至整个西南地区可持续发展所面临的一个亟待解决的问题。在综合大量实地考察资料的基础上，着重阐述了该地区石漠化的现状及危害，深入探讨了石漠化的成因。指出了植被、土壤等地质环境因素是石漠化产生的基本条件，人类不合理的活动是石漠化形成和发展的主要影响因素，并提出了相应的防治对策和建议。     

喀斯特石漠化生态治理技术集成及其多尺度综合配置

[目的] 构建石漠化治理技术库体系及其综合配置方法,旨在为今后石漠化治理提供参考依据。[方法] 通过查阅大量文献资料,以水土保持综合治理为导向,对现有石漠化治理技术和模式进行系统总结。[结果] 构建了一个能满足不同石漠化土地类型和不同尺度石漠化治理需要的石漠化治理技术库体系。并提出了一套可在不同治理背景下快速筛选和多尺度优化配置石漠化治理技术的方法。此外,还对一些石漠化治理相关的重要概念进行了厘清和界定。[结论] 新时代的石漠化治理是一条将石漠化治理融入地区绿色高质量发展,以高质量生态建设保障高质量发展的道路。因此,石漠化治理没有万能公式,任何方案均需结合治理区的立地条件和区域社会经济条件来确定和细化。     

贵州省喀斯特石漠化与水土流失空间相关分析

喀斯特地区石漠化现象的产生与水土流失之间存在不可分割的关系。为进一步分析石漠化与水土流失之间的关系,以贵州省2010年的水土流失及石漠化解译数据为基础,运用地图代数原理,通过水土流失与石漠化转移矩阵的计算,从而得出不同水土流失等级的石漠化分布以及不同石漠化等级的水土流失分布情况。结果表明:贵州省石漠化主要发生在水土流失轻度侵蚀与中度侵蚀区,其发生率分别为24.31%,24.09%,而水土流失主要发生在轻度石漠化与潜在石漠化区,其发生率分别为35.70%,34.16%;水土流失或石漠化等级的变化并不一定呈现相应等级的石漠化或水土流失等级的变化,石漠化的发生与生态恢复存在滞后性。     

基于坡度等级的喀斯特山区石漠化与水土流失相关性研究——以贵州省盘县为例

为了定量分析不同坡度等级下石漠化与水土流失之间的相关性,为县域生态环境治理与修复提供科学理论依据,以贵州省盘县为研究区,在遥感与地理信息系统技术支持下,以ALOS遥感影像、岩性及1∶50 000地形图等为基础数据源,采用遥感解译方法、表面分析及地图代数原理,提取出石漠化与水土流失的各指标因子。通过ArcGIS空间分析及相关性分析模型,从不同坡度等级下分析盘县石漠化与水土流失的相关性。结果表明:盘县石漠化面积为1 008.45km~2,占总面积的24.9%,已发生石漠化等级以轻度、中度和强度为主,分别占盘县石漠化面积的45.47%,29.67%,20.29%;水土流失面积为521.05km~2,占总面积的12.85%,已发生水土流失等级以轻度和中度为主,分别占盘县水土流失面积的67.75%和17.36%。石漠化与水土流失发生区坡度以5°~35°为主,分别占石漠化与水土流失面积的85.08%与82.45%。当坡度8°时,石漠化与水土流失等级、水土流失与石漠化等级存在负相关关系。当坡度为8°~35°时,已石漠化与已水土流失面积均呈现出先减小后增加再减小的趋势。当坡度35°时,石漠化与水土流失等级在强烈侵蚀等级以下表现为负相关,超过强烈侵蚀为正相关;而水土流失与石漠化等级在轻度石漠化等级以下表现为正相关,超过轻度石漠化为负相关。     

典型岩溶石漠化区根系生境及其类型研究

在贵州岩溶石漠化区,根据碳酸盐岩分布、地貌类型及岩石类型分布情况,共计调查152个根系生境剖面,利用岩性、产状、根系分布范围内的岩石斑块数、土层深度、裂缝宽度、垂直剖面土壤分布范围、植物根系分布的长宽幅度等指标,采用RDA排序方法,分析根系生长空间类型及其特征;采用定性和定量分析相结合的方法进行快速聚类,划分植物根系生境类型,并进行生境类型命名及类型特征描述.结果表明:1)石漠化区植物根系生长空间分为表层空间、单层空间、多层空间3种类型,植物根系对多层空间类型利用最多;2)贵州岩溶石漠化区根系生境分为18个类型,各类型特征不同.研究成果加深了对岩溶石漠化区植物根系生境的认识,对植物生态修复与石漠化治理均具有重要的意义.     

关岭自治县花江石漠化的成因及防治措施

 花江石漠化综合防治工程自1991—2003年治理石漠化面积47.63 km2,其中,轻度以上石漠化面积30.88 km2,占总面积的65%。通过山坡下部坡改梯,种植花椒和砂仁等经果林,配套小型水利水保工程,以及山坡上部加强植被管护,发挥生态自我修复能力等措施,石漠化的发展得到有效遏制。项目区贫困人口由1997年的3072人减少到2003年的764人,年人均纯收入由120元增加到1800元,林灌草覆盖率由14.16%增加到21.29%。该项目为今后大规模治理石漠化积累了经验。     

石漠化的生态治理技术与治理模式发展

[目的]石漠化是制约中国西南岩溶区经济社会发展的首要生态环境问题。总结石漠化生态治理现状和特点,旨在为制定更为合理的石漠化防治策略提供参考。[方法]通过查阅文献资料等,系统总结了中国石漠化治理历程和发展阶段,以及目前中国石漠化治理的单项生态技术和综合治理模式。[结果]中国石漠化治理技术有工程技术7类26种,生物技术4类15种,耕作技术3类14种和其他技术,包括林草植被恢复模式、生态农业模式、生态畜牧业模式、水土保持模式、生态移民模式、生态旅游模式、综合治理模式和其他治理模式等8类生态治理模式。[结论]生态技术受经济社会发展水平和治理目标影响,其适宜性因时而变。当前中国的石漠化治理应从减小人口压力,优化土地利用结构,充分发挥生态自我修复能力等方面入手。     

喀斯特山区土地利用演变与石漠化分布格局

喀斯特山区石漠化是制约区域社会、经济、生态发展的重要因素之一,人类活动是石漠化形成的主要因素,而土地利用是人类活动的基本载体,探究不同用地类型石漠化响应情况,对喀斯特山区石漠化治理及可持续化发展具有重要意义。基于三期土地利用和石漠化数据,辅以GIS空间分析技术和转移矩阵模型,对黔西南州2000年、2010年、2020年土地利用格局及石漠化景观的时空演变进行综合分析。结果显示:研究期间,黔西南州主要土地利用变化类型是草地转有林地和耕地,耕地转有林地和草地,灌木林地转草地和耕地,依次占全州国土面积的8.79%,5.82%,4.91%,4.08%,4.75%,3.85%。2000—2010年草地、灌木林地、耕地和有林地石漠化等级明显改善,改善面积依次为2 703.7 km²,1 347.8 km²,2 219.1 km²,2 532.8 km²; 2010—2020年草地、灌木林、耕地、有林地、裸地石漠化改善面积分别为557.14 km²,318.78 km²,819.35 km²,665.60 km²,244.48 km²。过去20年间,黔西南州石漠化状况持续恢复改善,但局部区域仍存在不稳定的恶化风险,此部分地区应作为黔西南州后期石漠化土地治理工作中的重点。对黔西南州长时间序列的石漠化演变情况进行研究,分析其在不同土地利用情况下的变化,可对研究区生态恢复以及土地利用规划提供决策依据。     

喀斯特地区石漠化与地形坡度的关系分析——以贵州省清镇市为例

喀斯特地区土地的石漠化与地层岩性、河流切割、土壤侵蚀、坡度及人类活动等有关。主要从地形坡度方面来分析喀斯特地区石漠化的成因,并以贵州高原的清镇市为例,结合石漠化的相关数据,采用GIS技术,对地形坡度与喀斯特地区石漠化进行空间相关分析,最终得出喀斯特地区石漠化与地形坡度的相关关系。研究得出,地形坡度陡、人类活动频繁的地区石漠化面积最大,石漠化程度高；地形坡度小,人类活动少的地区石漠化面积最小。因此地形坡度与石漠化的级别和分布有密切关系。