不同背景条件下喀斯特石漠化光谱模型建立与空间分析

在喀斯特地区不同背景条件下,采用光谱特征与数学分解模型相结合的方法对石漠化信息进行分类,可提高对石漠化智能分类的准确性和时效性。以贵州省毕节市鸭池示范区为例,利用不同平台和波段遥感数据,在3S技术支持下进行处理、分类、解译和分析喀斯特石漠化的空间分布状况与特征,对石漠化光谱特征进行定量研究,掌握不同条件和不同影响因子下石漠化光谱特征的变化规律,得出了该区石漠化的空间分布与状况特征,可为其它地区石漠化遥感智能解译提供参考。     

混农林业对石漠化地区土壤环境的影响及其应用

土壤环境变化是恢复生态学研究的重要内容之一,加强混农林的立体优化配置,有利于控制水土流失、改善土壤环境质量和提高生态脆弱区的生态和经济效益。文中系统总结混农林业对石漠化地区土壤水分、养分、生物特征的影响,阐明在石漠化极端脆弱生态环境条件下,林木与农作物存在的水肥竞争以及复合农田中树龄较小时对土壤生物活性的抑制作用,进一步从石漠化地区土壤环境角度对混农林业的水分利用策略、乡土树种的选择搭配、有益土壤生物的应用等方面提出建议,以期为喀斯特石漠化地区提高土地生产力、控制水土流失、发展立体生态农业等提供参考。     

中国南方喀斯特石漠化地区3种经济林土壤呼吸日动态特征

喀斯特石漠化作为一个脆弱生态系统,对全球气候变化和碳循环具有重要影响。为阐明中国南方喀斯特石漠化生态治理工程背景下土壤呼吸作用的时空动态变化特征及其影响因素,选取贵州省贞丰县北盘江镇查耳岩村的核桃林Julans regia、花椒林Zanthoxylum bungeamum和关岭县花江镇峡谷村的枇杷林Eriobotrya japonica3种特色经济林作为研究对象,采用英国ADC Bioscientific公司生产的Lcpro+便携式土壤呼吸仪对土壤呼吸进行了监测。结果表明:1)土壤温度能预测土壤呼吸速率变异83%～89%的信息,是影响土壤碳排放量变异的主要因素;2)3种经济林中土壤呼吸的温度敏感性(Q10)有所差异,Q10为4.34～6.40;3)喀斯特石漠化地区冬季土壤的月平均碳排放量达到了63.46 g·m-2;4)土壤呼吸速率的偏离程度变化较大,在-56%～83%之间;5)花椒林在09:00、15:00、21:00,核桃林0:00、11:00,枇杷林在12:00土壤的呼吸速率与日平均值偏离程度较小(<10%),为最佳观测时间;6)各土壤特征因子中,全钾是影响土壤呼吸速率变异的主要因素。     

黔西北乡土植物篱对典型石漠化区石灰土侵蚀动力学过程的调控

在自然降水条件下,定量研究黔西北喀斯特石漠化区典型乡土植物刺梨在坡耕地产流产沙的变化规律,分析该植物篱控制侵蚀产沙的水动力学机理。结果表明,刺梨植物篱截流、分流作用延缓径流产生及汇流时间,增加喀斯特坡面径流入渗量,减小坡面侵蚀动力。在不同降雨强度条件下,喀斯特坡面入渗率与径流量和产沙量呈负线性相关。植物根系缠绕串连黏结根土,改变土壤的入渗特性,增强土壤抗冲性与抗蚀能力。根系密度随土层深度增加而减少,减沙效应亦变小。土壤抗侵蚀能力与d<1mm的须根密度呈极显著正相关关系,与d≤2mm须根的根量、根长与土壤抗冲指数存在线性回归关系。当I30雨强为2.41mm时,植物篱小区几乎无流水侵蚀,而对照样地侵蚀产生较多泥沙;当I30为4.72,8.35mm时,研究小区皆已侵蚀产沙,并在对照样地侵蚀产生细沟,显示雨强加大,坡面产流动力加强,冲沙携沙能力加大。说明植物篱起到保水固土减沙和对土壤侵蚀水动力过程的调控。喀斯特坡面流侵蚀产沙水动力主要受降雨强度和雨滴动能影响,雨滴侵蚀力的大小取决于雨量、雨强、雨滴大小。侵蚀产沙量与雨强、降雨历时呈显著的幂函数关系。揭示了植物根系固土减沙和提高土壤抗侵蚀水动力的调控机理。     

适钙植物报春苣苔根际土壤微生物群落结构

为解析喀斯特适钙植物报春苣苔根际微生物群落结构的特点,采用高通量测序16S rRNA V4和ITS1区序列,比较分析了适钙植物报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落结构差异,并利用CCA及斯皮尔曼相关系数分析了土壤可溶性钙含量和报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间的关系。结果表明：报春苣苔根际土壤微生物群落包含41个细菌门及6个真菌门。细菌中优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）及酸杆菌门（Acidobacteria）,占64%以上;真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,占99%以上。相比非根际土壤,在根际土壤中酸杆菌门菌群丰度显著上升,而变形菌门和芽单胞菌门丰度显著下降,生长受到抑制。报春苣苔的根际和非根际土壤微生物群落非常丰富,包含569个属的细菌及276个属的真菌。报春苣苔根际细菌的Shannon、Chao1和ACE等α-多样性指数显著高于非根际,表明报春苣苔根际细菌菌群种类数量高于非根际土壤;而报春苣苔根际真菌的PD_whole_tree指数显著低于非根际,表明报春苣苔根际真菌群落的群体进化低于非根际。土壤可溶性钙对于微生物群落结构的解释量仅为16.93%,且蒙特卡罗置换检验表明土壤可溶钙和物种分布显著不相关性;只有Hydrogenedentes门细菌与土壤可溶性钙显著正相关。报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间差异显著,且两者与土壤可溶性钙的相关性有限;报春苣苔根际土壤微生物的物种组成丰富,且报春苣苔根系有利于根际土壤细菌群落多样性。     

基于CiteSpace的国内外饮用水源地研究知识图谱分析

[目的]饮用水源地的开发利用程度与安全状态对经济社会发展、人民生命健康具有重要意义.本研究旨在探讨以饮用水源地为主题的研究进展,推动饮用水源地研究方向的进一步发展.[方法]以CNKI数据库与Web of Science核心库为数据源,借助CiteSpace可视化软件,从发文数量、作者、发文机构、关键词及研究前沿5个角度...     

喀斯特流域径流侵蚀力的时空分异及其对岩溶特征因子的响应

[目的] 西南喀斯特区土壤侵蚀问题十分突出,严重影响着区域社会经济的可持续发展。而喀斯特流域特征环境因子如何影响土壤侵蚀的直接驱动力—径流侵蚀力,目前尚不十分明晰。[方法] 以西南喀斯特地区的野纪河流域为例,基于流域出口水文站长系列高频实测数据,采用水土评估工具(SWAT)和偏最小二乘模型(PLSR)评估了2005—2020年流域径流侵蚀力的时空演变特征,解析了主要喀斯特环境因子对径流侵蚀力的影响。[结果] 流域多年平均径流侵蚀力为2 326.47 m⁴/(km²·s),并具有较强的空间异质性,2005年径流侵蚀力高值主要分布北部和中部,而2010—2020年,径流侵蚀力高值区逐步向中南部转移。时间上,受益于岩溶区"十一五"以来坡耕地水土流失综合治理、石漠化综合治理等生态修复工程的实施,野纪河流域径流侵蚀力总体上呈降低趋势。岩性、基岩裸露、坡度是影响野纪河流域径流侵蚀力变化的主导控制因子,对径流侵蚀力时空分异的共同解释度达57.7%。[结论] 研究结果可为喀斯特流域水侵蚀导致的水土流失综合防治提供理论参考,有助于制定更加精准和有效的政策和措施,改善喀斯特区生态环境,促进该地区的可持续发展。     

国际土壤有机质研究概况和趋势——基于文献计量学分析

土壤有机质对土壤生态系统的健康发展有至关重要的作用。为厘清全球土壤有机质研究的脉络,作者利用WOS数据库结合Citespace软件分析了国际土壤有机质研究的相关概况,并对未来土壤有机质可能的研究方向提供参考意见。结果显示:全球土壤有机质研究正处在快速发展阶段,发文量最多、H指数最高和篇均被引最多的国家均是美国;发文量最多的研究机构是中国科学院,总被引频次最多的机构是美国农业部,H指数最高的是美国加州大学;发文量最多、总被均被引频次和H指数最高的科研学者均是Lal,篇均被引最高的学者是Six;从发文量和总被引频次以及H指数来看,《Soil Biology and Biochemistry》是最权威的期刊;全球土壤有机质研究的最新热点集中在土地利用方式、生物多样性、农业土壤、土壤污染和土壤呼吸作用等方向。未来全球土壤有机质研究可能会集中在土壤有机质对农业生态系统的影响、土壤有机质对环境污染的影响和土壤有机质结构及性质的分析三个方向。     

西南典型喀斯特洼地风景园林规划设计探析

基于风景园林多学科交叉的性质,以毕节撒拉溪示范区风景园林规划为例,探讨喀斯特洼地景观规划设计与水土保持措施。通过文献法、实地调查法、多学科综合研究法,分析喀斯特洼地在空间、视觉、文化等方面的特征,从自然条件、环境容量与规模预测、区位交通、资源分析、使用人群以及SWOT分析等方面,对喀斯特洼地进行功能分区、景观空间布局、道路布局、植物配植以及园林建筑营造研究,将景观营造与石漠化治理相结合,探索一种适宜喀斯特洼地的风景园林规划设计方法。     

喀斯特石漠化环境基于牛羊健康养殖的林灌草优化配置应用价值分析

林灌草不同品种的搭配种植,对于喀斯特石漠化环境中牛羊健康养殖的饲料来源具有重大意义。本研究探讨了林灌草优化配置的应用价值,分析了研究区林灌草种植优势及可行性,揭示了在石漠化环境中进行林灌草的优化配置对于牛羊健康养殖的意义。提出在石漠化治理中林灌草优化配置应宜乔则乔(乔灌)、宜草则草、因地制宜的原则,以产量为优先目标,以营养均衡作价值追求,如关岭-贞丰花江示范区以高大热性灌木、草丛的搭配模式为宜,毕节撒拉溪示范区以农作物秸秆和现有可饲用适生灌木、牧草综合利用搭配,最终实现牛羊健康养殖及石漠化综合治理。