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。     

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.     

贵州毕节地区不同石漠化程度土壤理化性质特征

为揭示喀斯特地区不同石漠化程度土壤理化性质特征及其影响机制,以贵州毕节石漠化地区土壤为研究对象,在雨季前、中、后对潜在、轻度、中度、强度石漠化程度的土壤进行了为期4年的监测,分析了不同石漠化程度土壤理化性质及其各项指标之间的相关性特征。结果表明:同一石漠化程度下,土壤有机质、全磷、有效磷、全氮和水解氮含量表现为雨季中雨季后雨季前。随着石漠化程度的加深,土壤田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度升高,全磷、有效磷和有机质含量减少。与潜在石漠化程度相比,轻度、中度和强度石漠化程度的土壤全氮含量分别增加5.6%,20.9%,26.6%,水解氮含量分别增加3.5%,18.3%,36.2%,全钾含量分别增加15.8%,30%,46.3%,速效钾含量分别增加3.9%,11.3%,16.5%。相关性分析结果显示,土壤有机质、全磷、全氮含量、土壤容重、总孔隙度、毛管持水量之间相关性显著(p0.05),其中土壤有机质含量、全氮含量、容重、总孔隙度间相关性极显著(p0.01)。研究结果为石漠化综合治理工作提供理论与科学依据。     

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。     

喀斯特石漠化演替中植物多样性及其与土壤理化性质的关系

为探明西南喀斯特石漠化演替过程中植物多样性演变规律、土壤理化性质的变化趋势以及土壤理化性质对植物多样性演变的影响,选取西南典型石漠化区贵州黔西县猴场为研究区,采用野外样方调查和室内试验分析方法,运用方差分析、多重比较、相关性分析等数理统计手段,研究了喀斯特石漠化不同演替阶段植物群落物种多样性、土壤理化特性以及二者的内在关系。结果显示:石漠化环境植被物种组成简单,植物多样性的4种指数均偏低,均匀度指数、多样性指数变化与石漠化等级演替有明显耦合关系;土壤理化性质在不同等级石漠化环境土壤中也具有显著差异,且随着石漠化等级的增加呈现先退化后逐渐改善的演变趋势;喀斯特石漠化土壤理化性质与植物多样性指数具有明显的相关性,喀斯特石漠化环境土壤理化性质的变化极易影响植物多样性的特征。研究结果对我国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有明显的理论意义和实践指导价值。     

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。     

贵州西部喀斯特石漠化地区草地土壤有机质和氮素变异特征初步研究

采集了贵州西部喀斯特地区中度石漠化、强度石漠化和非石漠化区域的草地土壤，并对样品的有机质和各形态氮素含量进行分析测定。统计特征值比较表明；在强度石漠化区域，土壤有机质和各形态氮素含量的变化幅度最大，中度石漠化区域次之，非石漠化区域最小。方差分析显示：中度石漠化区域与非石漠化区域的酸水解性全氮含量差异性显著，氨基酸态氮含量差异性极显著，而不同石漠化区域土壤有机质和其它各形态氮素含量差异性均不显著。此外，根据研究过程中所遇到的情况，提出了当前石漠化研究厦待解决的一些科学问题。     

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。     

贵州喀斯特山区石漠化治理过程中土壤质量特性研究

通过定位、半定位观测,对贵州喀斯特山区石漠化治理过程中土壤质量特性进行研究,探讨贵州喀斯特山区生态恢复过程中土壤特性以及土壤肥力变化规律。试验结果表明:喀斯特地区石漠化综合治理对土壤物理化学性质的影响较为明显,表现为表层土壤有机质增加,土壤容重降低,孔隙度增加,土壤理化性质改善,保水保肥能力和通道性增加;同时,土壤微生物数量增加,土壤微生物数量增加程度表现为细菌>放线菌>真菌,土壤肥力改善,生产力逐渐提高。     

土地利用方式对桂西北石漠化地区土壤理化性质的影响

在广西壮族自治区凌云县典型石漠化地区对7种不同土地利用方式土壤理化性质进行了调查分析.结果表明,不同土地利用方式对土壤容重、含水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度存在极显著差异(p＜0.01),有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾及交换性Ca2+含量差异极显著(p＜0.01).相对阔叶林地土壤,灌木林、针叶林、退耕台地、草地、退耕坡地、农田土壤的退化程度依次增加.农田土壤质量最低,针叶林地、草地、退耕坡地、退耕台地土壤质量为中等,灌木林地与阔叶林地土壤质量较高.人为干扰是影响土壤理化性质的主导因素,干扰强度大,土壤理化性质退化严重.控制不合理的人为干扰及恢复结构良好的地上植被对改善土壤质量具有重要意义.     

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。     

贵州省喀斯特山区不同石漠化等级土壤粒级特征研究

对贵州喀斯特山区不同石漠化等级土壤粒级进行了研究。结果表明,在贵州省喀斯特山区不同石漠化等级土壤垂直断面(A—B—C)<0.001mm黏粒增加;0.01～0.05mm,0.05～0.25mm细砂粒和0.25～1mm粗砂粒减少。随着石漠化程度增强土壤表层(0—20mm)黏粒含量减少,砂粒增加。在贵州省西部地区,<0.005mm的土粒随着石漠化程度的加剧含量减少。不同石漠化等级中<0.005mm土粒与有机质成极显著正相关关系,相关系数为0.95;0.05～1mm土粒与有机质成显著负相关关系,相关系数为0.63。     

石漠化综合治理对喀斯特高原山地土壤生态系统的影响

为研究石漠化综合治理对喀斯特高原山地土壤生态系统的影响,以贵州省毕节鸭池示范区石桥小流域为例,结合石漠化综合治理工作的开展,对小流域内的土壤侵蚀状况、土壤理化性质和土壤呼吸强度等进行动态监测,探讨土壤生态系统的演变规律。结果表明:通过采取一系列的生物工程措施,小流域内土壤侵蚀得到控制,各种水土保持措施减沙效果明显,从而减少负熵的输出,使系统向"有序"状态发展;通过对不同等级石漠化土壤有机质及C/N比值的研究,得出土壤有机质与全氮含量呈显著相关性(P<0.01),随着石漠化综合治理的开展,土壤肥力结构得到优化;土壤呼吸强度在某种程度上也可以作为反映石漠化综合治理综合效应的间接指标,但这种相关性还有待进一步论证。通过以上研究旨在提高生态监测整体能力,为喀斯特石漠化综合治理提供决策支持。     

基于RS与GIS的桂西北石漠化景观与土壤类型关系研究

运用景观生态学理论与RSGIS技术,研究桂西北河池地区不同土壤类型石漠化的景观格局和发生率,分析石漠化的发生、分布与土壤类型的关系。结果表明:研究区石漠化形势严重,石漠化斑块密度和面积大,相互连通聚集。石漠化景观以棕色石灰土和石质土发生的石漠化占主导地位。各土壤的石漠化分布各具特征。其中,棕色石灰土的石漠化破碎度最高。石质土石漠化斑块聚集度最低,且多集中分布于峰丛石山上。酸性粗骨土石漠化景观的平均斑块面积最大,破碎度最低,受人为干扰最少。黑色石灰土石漠化分布最分散。黄壤石漠化的形状指数最小,受人为干扰最多。石灰土、粗骨土和石质土由于本身的脆弱性,导致石漠化情况严重。发生率排序为酸性粗骨土黑色石灰土石质土棕色石灰土硅质岩粗骨土。黑色石灰土地区最容易发生极强度石漠化,其次为硅质岩粗骨土。研究表明石漠化的发生与分布在不同土壤中存在明显差异,土壤的发生特点是导致石漠化形成的重要自然因素之一。     

典型喀斯特地区石漠化演变过程对土壤质量性状的影响

在一个较小的时空尺度上对典型喀斯特地区石漠化过程中的土壤质量演变特征及其退化过程进行了探讨。结果表明：由于植被破坏和耕地的开垦发生土壤颗粒粗化，向石漠化景观发展，土体结构破坏，容重增加0．12～0．60g／cm^3，总孔隙度降低12．0％～39．8％，持水性能变劣，养分也随之下降；〈0．05mm的粘粉粒流失，表层土壤有机质和全氮含量下降33．4％～84．6％和43．3％～85．2％。土壤质量的演变，既有系统本身的自然属性决定的内在原因，更重要的是人为的外部干扰体系的驱动；演变的过程既有渐变型，又有跃变型。     

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     

喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征

喀斯特地区特殊的地表、地下侵蚀产沙是引发石漠化发生发展的重要物理过程。以喀斯特山地石漠化过程中不同石漠化状况的裸坡面为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究其地表及地下侵蚀产沙特征。结果表明:无石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化的裸坡在相同条件下的地表产沙量总体上高于地下产沙量,且10 min降雨时段内地下产沙量在0~100 g之间。不同石漠化强度的裸坡地表、地下侵蚀产沙量均随雨强的增大而增加;小雨强(30~80 mm h~(-1))下,随着石漠化强度加剧其地表越不易发生侵蚀,而石漠化强度达到一定程度时(基岩裸露率40%)土壤流失以地下流失为主;大雨强(150 mm h~(-1))下,地表产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化不明显,而地下产沙量则呈先增加后减小的变化且在基岩裸露率为30%时达到最大。不同石漠化强度的裸坡地表产沙量及其分配比例随地下孔(裂)隙度变化不明显,地下产沙量及其分配比例总体上随地下孔(裂)隙度增加而增加;在不同地下孔(裂)隙度下(1%~5%),地表、地下产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化(10%~50%)差异较大。研究结果对认识喀斯特地区石漠化发生发展机制、揭示土壤侵蚀特征、防治地表地下水土流失具有重要的理论和现实意义。     

我国西南喀斯特山区土地石漠化成因及防治

土地石漠化是西南喀斯特山区一种突出的生态环境问题。阐述了西南喀斯特山区土地石漠化的现状分布:土地石漠化面积约10.51万km2,占喀斯特山区总面积的20%,并集中出现在贵州和广西;分析了土地石漠化的危害:导致可耕地面积减少、加剧人畜饮水困难、旱涝灾害频率和强度增加;着重以贵州为例,从岩性、地表结构、特殊的土体剖面、钙性环境、降水和超载的人口压力及落后的生产方式等八个方面详细探讨了喀斯特山区土地石漠化的成因机理,并指出喀斯特地区的自然因素为土地石漠化形成的内因,而不合理的人类活动是土地石漠化形成的诱因和主导因素。在此基础上结合西南喀斯特山区的实际情况,提出了开展西南喀斯特山区土地石漠化地质环境本底调查、制定土地石漠化综合治理规划、建立高标准的土地石漠化治理种苗基地、优化石漠化地区的土地利用结构和就业结构、加强土地石漠化治理关键技术的研究、加大土地石漠化治理试验示范力度等八条对策建议。