浅谈贵州喀斯特石漠化防治

贵州是全国喀斯特石漠化最为严重的省份之一,全省现有轻度以上石漠化面积35 920 km2,占全省土地总面积的20%。喀斯特石漠化的形成主要是历史上政策失误、人口快速增长、矿产资源的无序开采、基础设施建设不重视水土保持等人为因素和不利自然因素共同作用的结果。喀斯特石漠化的治理只有坚持以小流域为单元综合治理的基本思路,以解决喀斯特地区水问题为核心,以坡耕地综合整治为突破口,以增加群众收入为出发点,大力发展沼气,合理调控人口数量,依法加大监管力度,充分发挥生态的自我修复能力,才能达到预期目的。     

贵州喀斯特环境特征与石漠化的形成

阐述了贵州喀斯特地区分布,石漠化现状、发展趋势及危害,从地质地貌、水文气候、植被覆盖以及土壤和土地利用等方面详细描述了贵州喀斯特自然环境特征,另外又从人口、社会经济和民族文化等方面描述了社会环境特征。在此基础上分析了它们在贵州喀斯特石漠化形成中的作用。得出结论:贵州喀斯特自然环境从各自侧面奠定了喀斯特石漠化形成的基础,在其上叠加了不合理的人类活动则加速了喀斯特石漠化的形成。最后又探讨了石漠化防治的主要对策。     

贵州喀斯特地区土壤石漠化的本质特征研究

喀斯特土壤石漠化是我国西南喀斯特地区诱发重要地质灾害的生态环境问题,是制约区域社会经济发展的关键因素。通过分析贵州喀斯特地区土壤的机械组成、物质成分、理化性质和微生物特性,探讨了土壤石漠化的本质。结果表明:土壤侵蚀,细粒物质减少,表层土壤消失,岩土界面缺少风化母质的过渡层,或者被裸露基岩取代;土壤质地出现砂化,颗粒变粗;土壤有机质及养分含量减少,保水保肥性能减弱;土壤微生物功能多样性降低;超载的社会经济压力等是导致喀斯特地区土壤石漠化最重要的驱动力。     

喀斯特石漠化小流域土壤渗滤水化学特征及影响因素研究

对贵州省清镇王家寨喀斯特小流域9个样地的土壤渗滤水进行了系统监测。结果表明,随着石漠化退化程度的加剧,黑色石灰土地区土壤渗滤水中的HCO3-,Ca2＋,方解石饱和指数（SIC）和黄壤地区土壤渗滤水中的Mg2＋离子浓度均呈升高趋势。初步认为,植被和土壤的双重退化是控制石漠化发育过程中渗滤水化学组成的主要原因,当植被系统的退化先于土壤系统时,水—土反应强度的影响更大,渗滤水化学组成表现为HCO3-和Ca2＋含量随石漠化的发育而减少;当土壤系统的退化先于植被系统时,水—土反应时间的影响更大,渗滤水的化学组成则表现为HCO3-和Ca2＋含量随石漠化的发育而增加。     

贵州喀斯特地区土壤石漠化的本质特征研究

喀斯特土壤石漠化是我国西南喀斯特地区诱发重要地质灾害的生态环境问题,是制约区域社会经济发展的关键因素.通过分析贵州喀斯特地区土壤的机械组成、物质成分、理化性质和微生物特性,探讨了土壤石漠化的本质.结果表明土壤侵蚀,细粒物质减少,表层土壤消失,岩土界面缺少风化母质的过渡层,或者被裸露基岩取代;土壤质地出现砂化,颗粒变粗;土壤有机质及养分含量减少,保水保肥性能减弱;土壤微生物功能多样性降低;超载的社会经济压力等是导致喀斯特地区土壤石漠化最重要的驱动力.     

3S技术在贵州喀斯特山区土地石漠化现状调查中的应用

应用 2 0 0 0年TM影像资料及典型地区TM 7个波段数据 ,在ARCVIEW和ENVI平台上进行解译 ,并参考其他相关资料及图件 ,对贵州喀斯特山区石漠化现状进行调查 ,结果表明 ,贵州喀斯特山区中度以上石漠化面积占全省总面积的 7 5 % ,轻度以上石漠化面积占全省总面积的 2 0 4%。从分布上看 ,石漠化土地更多地分布在纯碳酸盐岩为主的贵州西部、西南部     

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。     

西南喀斯特石漠化地区生态建设产业化初探

我国西南喀斯特岩溶区石漠化与当地长期以来的贫困问题没有得到恰当解决有着直接关系.岩溶山地的生态环境建设必须是一种经济建设,即建设“商品生态”、实现“生态致富”.生态产业化是解决生态建设和经济建设之间矛盾的有效途径、是将“石漠化治理”与“治穷”融为一体,实现经济、社会可持续发展的关键.     

贵州高原喀斯特石漠化监测预警系统设计

根据喀斯特生态环境系统的演变过程及其引起石漠化灾害的成因,通过监测预警评价因子,确立了喀斯特石漠化监测预警评价指标体系。该系统依据空间信息和属性信息,在石漠化发展趋势的基础上设计了喀斯特石漠化监测预警系统,利用GIS技术与数学模型,在计算机语言环境下进行了编译,可对生态系统和各种资源环境问题及时地进行监测预警分析,研究结果可为生态系统的良性循环提供辅助决策支持。     

西南喀斯特石漠化与水土流失研究进展

日趋严重的西南喀斯特石漠化问题,已严重威胁该地区的生态环境安全、人民生活和社会经济发展。系统综述了喀斯特石漠化的研究进展,主要针对石漠化概念、石漠化类型界定标准、成因等进行了论述。同时,针对喀斯特地区水土流失的研究动态进行了总结,阐述了石漠化与水土流失的相互关系,重点揭示了当前喀斯特地区地下水土流失研究存在的问题与不足。进而根据当前研究热点和不足进行了展望,提出下阶段的研究重点,即:根据当前工作重心重新制定石漠化类型界定标准,从研究方法和技术上革新,推进喀斯特地下水土流失机理及量化研究,重视喀斯特坡地地下水污染问题,研发科学、有效的地表—地下水土流失防治措施。     

贵州省喀斯特地区土地石漠化的内动力作用机制

特定的生态地质环境背景对土地石漠化具有明显的控制作用。贵州省土地石漠化集中分布在喀斯特极度发育和构造活动强烈的河流上游及河谷地带。温暖潮湿的季风气候为喀斯特地貌的强烈发育提供了必要的溶蚀条件 ;构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌景观 ,以及由此而产生的较大地表切割度和地形坡度 ,为石漠化提供了动力潜能 ;古环境演化为石漠化提供了丰富的碳酸盐物质 ,自晚震旦纪到三叠纪晚期 ,贵州省发育了 4套碳酸盐岩沉积建造 ,纯碳酸盐岩构成喀斯特土地石漠化的物质基础     

岩溶山区石漠化生态治理的生态效应研究

以贵州省花江峡谷石漠化治理示范区为研究单元,对比分析了小流域2005和2009年生态治理下的土壤理化性质与植物数量特征的变化。结果发现,该区土壤理化性质的变异系数值降低,说明土壤理化性质的空间变异程度降低;土壤总孔隙度略微降低,非毛管孔隙度明显增加,毛管孔隙度明显下降,土壤毛管持水量明显降低,土壤田间持水量明显提高,表明土壤的孔隙结构更加合理,土壤持水能力与通气透水性能增强;土壤有机质含量变化不明显,全氮、全磷含量明显增加,全钾营养元素含量降低,土壤pH值略微降低;植物的高度、基径、冠幅、均匀度等数量特征呈明显增长趋势,土壤质量与植物群落的生态效应具有较好的一致性。经过石漠化生态治理的土壤、植被生态效应改善与提高,逐步改善岩溶山区石漠化生态环境。     

关于石漠化科学内涵的探讨

石漠化是近年来倍受关注的生态地质环境问题.介绍了石漠化概念提出的环境背景,通过对当前主要的石漠化概念比较和分析,结合对概念界定的哲学依据的剖析,从更全面更合理的角度探讨了石漠化的科学内涵.石漠化是在热带亚热带暖温带湿润半湿润气候条件的喀斯特环境背景下,由于人类活动和自然因素,导致地表植被遭受破坏,土壤严重侵蚀,基岩裸露或砾石堆积,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程和现象.石漠化是人类活动和喀斯特脆弱生态环境相互影响的过程及其现象,它的本质是土地生产力退化,诊断标志是各种石漠化景观.     

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。     

喀斯特区土壤侵蚀与石漠化协同演变及交互关系

为探究喀斯特地区土壤侵蚀、石漠化协同演变规律、驱动因子及主要驱动因子下二者交互关系。采用优化后的RUSLE模型估算贵州省喀斯特地区2005—2015年土壤侵蚀,并利用贵州省全国石漠化普查数据库计算同期石漠化状况,运用地理探测器探究驱动因子以及主要驱动因子下二者交互关系。结果表明：2005—2015年贵州省喀斯特地区土壤侵蚀与石漠化均以中度及以下为主,其中土壤侵蚀中度及以下占比58%以上,而中度及以下石漠化占比达80%以上;时间上二者存在发生时间的异同性,但研究期间,二者均不同程度地趋于好转;中度及以下石漠化中土壤侵蚀发生率较大,中度以上中占比极少,其中无石漠化中土壤侵蚀发生率达70%以上;土壤侵蚀驱动因子解释力大小依次为土地利用>坡度>年降雨量>海拔>岩石裸露率>植被盖度>岩性>土层厚度,石漠化驱动因子解释力大小依次为岩石裸露率>土层厚度>年降雨量>海拔>岩性>土地利用>植被盖度>坡度。因子组合(交互)对土壤流失及石漠化的解释力均较单因子有所增强,其中土壤侵蚀的主导因子为土地利用,石漠化的主导因子为岩石...     

基于农户视角的岩溶石漠化小流域农业发展模式研究

[目的]为了抑制贵州省岩溶石漠化地区石漠化发展,寻求脆弱生态环境背景下的农业可持续发展模式。[方法]通过野外实地考察及相关理论分析,在对农户石漠化治理行为和农业发展困境分析的基础上,明确了阻碍农业发展的关键因素。[结果]在现有治理模式下,由于农户基于风险和自身利益的考虑导致不能从根本上消除农户破坏环境的驱动因素。[结论]岩溶石漠化小流域农业可持续发展的关键是在提高水土资源匹配程度的基础上,提高农业生产的经济效益,并降低农户在农业生产商品化过程中的市场风险;适宜石漠化小流域发展的典型模式主要有:高效灌溉商品化农业,经果林—养殖—经济作物种植综合农业和牲畜(鱼)—沼气—种植(果园)复合农业等。     

基于Google Earth Engine的典型峰丛洼地石漠化时空演变与驱动因子分析——以西畴县为例

石漠化是岩溶地区阻碍经济可持续发展、影响生态环境的重大问题,随着近几十年石漠化治理的开展,石漠化扩张的趋势已经得到了极大遏制。以我国典型峰丛洼地地貌的云南省文山州西畴县为研究区,基于遥感云计算平台Google Earth Engine(GEE)以1990年、2000年、2010年、2020年四期Landsat遥感影像为数据源,利用转移矩阵分析西畴县近30年石漠化动态变化,并采用地理探测器分析了西畴县石漠化形成的驱动因子。主要结论如下:(1)30年间西畴县石漠化演变总体呈现先小幅减少,再扩张,然后大幅减少的趋势,从时间上来看1990—2000年,石漠化类型转变主要是轻度和潜在石漠化向无石漠化转移,2000—2010年石漠化类型转变主要是无石漠化向潜在和轻度石漠化转移,2010—2020年石漠化类型转变主要是潜在、轻度和中度石漠化向无石漠化转移; 从空间上来看,西畴县石漠化分布北重南轻,在石漠化治理成效上,整体都呈现好转,石漠化改善面积为850.183 km²,在莲花塘乡西北部、新马街乡的东北部、鸡街乡和西洒镇的交界处也存在零星恶化,恶化面积为51.715 km²。(2)1990—2020年30年间,西畴县石漠化治理取得了巨大成效,到2020年西畴县无石漠化土地面积已经达到940.854 km²,共有648.476 km²的石漠化土地转化成无石漠化土地;(3)地理探测器分析结果表明西畴县石漠化形成的主要驱动因子为坡度和GDP交互作用(q=0.645),人口密度和GDP交互作用(q=0.639)这两对组合。(4)通过编程在遥感计算云平台Google Earth Engine(GEE)上在线获取和处理遥感数据,可以较大限度地提高工作效率。利用云计算实现石漠化表征因子的提取,解决相关地学问题,可为后续相关研究提供强有力的技术支撑。     

喀斯特石漠化山区苔藓植物水分吸收特征

[目的]探究贵阳市花溪区石漠化地区5种优势种黑扭口藓(Barbula nigrescens)、美灰藓(Eurohypnum leptothallum)、卷叶湿地藓(Hyophila involuta)、小牛舌藓全缘亚种(Anomondon minor subsp.integerrimus)、北方紫萼藓(Grimmia decipiens)的水分吸收特征,为喀斯特石漠化地区利用苔藓植物开展水土保持工作提供理论支撑。[方法]采集样品120份,运用经典形态分类法进行鉴定;测定其生物量、饱和吸水率、吸水量、最大吸水速率(Vmax)、吸水速率常数(Km)和叶片展开时间。[结果](1)5种苔藓植物间的生物量、吸水量和饱和吸水率差异较大,最大吸水速率差异小;生物量为10.36~114.51g/m2;饱和吸水率为675.43 6%~1 125.41%;吸水量为98.21~766.13g/m2;Vmax为35.59~51.28g/(g·min);Km为69.97~101.99g;叶片展开时间为35.9~86.1s。(2)生物量和吸水量呈正极显著相关;吸水量和盖度、Vmax和Km呈正相关;Km和叶片展开时间呈负相关。[结论]在喀斯特石漠化地区干旱缺水的环境条件下,苔藓以独特的水分吸收和利用方式适应这种恶劣的环境。石生苔藓为适应该地区的先锋植物。     

岩溶石漠化演替阶段土壤质量退化的预警指标评价

通过分析石漠化演替进程中土壤质量的变化特征，探讨土壤质量变化与石漠化之间的关系。结果表明：在石漠化的演替进程中，土壤有机质、氮、磷、钾、微生物量和腐殖质品质均有不同程度的下降，土壤质量的变化与石漠化的发展阶段具有方向一致性和阶段同步性的特点。运用聚类分析方法对岩溶石漠化进程中各演替阶段的土壤质量指标进行了较为全面的分析，并从中筛选出石漠化进程土壤质量退化的预警性指标。