西南喀斯特地区草地生态系统面临的问题及对策

本文系统阐述了西南喀斯特地区草地生态系统的重要性,并分析了西南喀斯特地区草地生态系统面临的问题,主要为水土流失、土壤贫瘠、土地石漠化、生物多样性减少以及人类不合理利用等,针对上述问题提出了增加栽培草地面积、提高公众环保意识、调整农村产业结构、保持水土、防治石漠化、建立完善的监测评价体系等一系列相应对策,以期为喀斯特地区草地生态系统健康、稳定、持续发展提供一定的科学依据。     

黔西南不同程度石漠化土壤养分及微生物特征

为了解石漠化土壤质量状况,以贵州典型喀斯特地区不同等级石漠化土壤为研究对象,运用野外定点采样和实验室测定方法,分析不同程度石漠化土壤养分含量、微生物数量及微生物生物量含量特征,探讨不同等级石漠化土壤质量的变化规律。结果表明,随石漠化程度的增加,与无明显石漠化土壤相比,土壤微生物生物量碳和生物量氮分别降低18.53%～31.10%、21.67%～33.93%;细菌数量降低了36.11%～90.63%,真菌数量降低了72.59%～89.85%,放线菌数量降低了26.38%～93.62%。土壤微生物生物量、数量与土壤养分含量之间具有较强的相关性关系;4个土壤样本中检测到的细菌共2 884个属,真菌共2 059个属,石漠化土壤中细菌和真菌种类显著减少。玫瑰弯菌属(Roseiflexus)和漆斑菌(Myrothecium)只在3种石漠化土壤样本中检测到,蓝藻纲未明确属(norank＿c＿Cyanobacteria)和柱锈耳属(Eocronartium)只在重度石漠化土壤中检测到。因此,土壤微生物量、微生物数量及群落组成可用来指示不同等级石漠化土壤质量。     

喀斯特森林不同地形凋落物现存量及养分特征

分析茂兰喀斯特森林不同地形条件下,凋落物层现存量和主要养分元素含量、储量及其释放特征,以及与土壤理化性质相关关系,为探讨茂兰喀斯特森林生态系统的养分循环机制提供理论依据。在贵州茂兰国家级喀斯特森林自然保护区内,从坡地、槽谷和漏斗3种典型地形的地表采集各分解层的凋落物和矿质土土壤样品,测定凋落物层的现存量和主要养分元素含量、储量、释放率,使用Pearson相关性分析,探究土壤理化性质与凋落物层现存量、养分元素含量之间的相关性。结果表明:1）不同地形之间以及不同分解层之间,凋落物层现存量差异较大,具体表现为坡地＞槽谷＞漏斗和已分解层＞半分解层＞未分解层。2）凋落物各分解层养分元素含量及储量均表现为C＞Ca＞N＞Mg＞K＞P,不同地形之间凋落物养分总储量存在显著差异,且均以坡地最高,各养分元素因地形和分解层的差异而表现出不同的释放率。3）凋落物现存量与土壤碳、氮含量、含水量、容重、pH之间存在显著相关性。表明地形对喀斯特森林凋落物养分释放分布特征及分解速率具有显著影响,其中坡地森林地表凋落物分解较快,营养元素循环周期较短。     

广西喀斯特地区耕作对土壤水分及降雨响应机制的影响

为揭示耕作方式对土壤特性及土壤水分的降雨响应过程的影响,以广西喀斯特地区粉垄耕作和免耕甘蔗种植地为研究对象,利用田间定位监测系统对0～10、10～30、30～50 cm土壤含水量及降雨量进行连续观测,并对土壤的基本理化性质进行测定.结果表明:①粉垄耕作的土壤总孔隙度增加,容重降低.在0～10、10～30、30～50 cm土壤有机质含量分别增加35.4％、69.7％、46.2％,差异显著(P<0.05).②两种处理土壤水分对降雨的响应程度均呈现随土壤深度增加而降低的趋势.在中雨事件下,免耕仅在0～10 cm层土壤水分对降雨有较为明显的响应.在大雨和暴雨下,免耕10～30 cm层对降雨的响应时间分别滞后于粉垄耕作9 h和3 h,30～50 cm层分别为2 h和5 h.粉垄耕作的土壤含水量与降雨表现出明显的同步性,对降雨有着极为显著的响应过程.③土壤含水量变异系数整体上呈现随土壤深度先变大,后减小的趋势.在中雨、大雨和暴雨事件发生前,粉垄耕作30～50 cm的土壤平均含水量均低于免耕,而降雨发生后30～50 cm层土壤含水量及变异系数均大于免耕,表明在降雨发生后粉垄耕作的深层土壤水分能够得到及时有效的补充.综上,粉垄耕作改善了土壤环境,显著提升表层土壤的含水量及各层次土壤水分对降雨的响应程度,从而使各层次土壤水分在降雨发生时得以快速有效补充.     

模拟降雨下重庆喀斯特槽谷区径流氮磷元素流失特征

为揭示降雨强度和岩层倾向对喀斯特槽谷区耕层土壤氮磷流失的影响,利用人工降雨装置和可变坡钢槽进行模拟试验,设计坡面坡度为25°,岩石裸露率为15%,岩层倾角为30°,地下孔裂隙度为3%,降雨强度分别为30、60和90mm/h,模拟降雨持续时间为1h。结果表明:1)产流量随着降雨强度的增大而增大,地表产流量表现为裸坡顺层坡逆层坡;地下产流量表现为逆层坡顺层坡裸坡。2)在30mm/h降雨强度条件下径流全氮浓度最高;在60mm/h降雨强度条件下铵态氮浓度和硝态氮浓度最高;磷浓度随着降雨强度的增大而降低;逆层坡的径流氮磷浓度最高。3)氮磷流失量随降雨强度增大而增大,且地下流失量高于地上流失量;不同岩层倾向条件下,氮磷流失量地上表现为裸坡顺层坡逆层坡,地下表现为逆层坡顺层坡裸坡;氮在逆层坡的流失量最多,磷在顺层坡的流失量最多。本研究可为在喀斯特槽谷区布设保水保土措施以及改善土壤质量上针对不同岩层倾向坡方案提供依据。     

黔中喀斯特石漠化区次生林树种的经济功能评价及功能群划分

通过构建树种经济功能综合评价指标体系,采用层次分析法（AHP）,对黔中喀斯特次生林中25种优势树种经济功能进行综合评价,并划分树种经济功能群。结果表明,基于AHP评价结果与黔中喀斯特森林树种经济性能现状较为一致, AHP在喀斯特森林树种经济功能综合评价体系构建中是科学且实用的。黔中喀斯特森林25种优势树种分为7个经济功能群：（1）药用-观赏型高经济功能群（ PFGsⅠ）,树种为厚朴、喜树和盐肤木;（2）食用型高经济功能群（PFGsⅡ）,树种为茅栗和木姜子;（3）食用-工业型中经济功能群（PFGsⅢ）,树种有川榛和竹叶椒;（4）食用型中经济功能群（PFGsⅣ）,树种为火棘;（5）工业型中经济功能群（PFGsⅤ）,树种为滇柏、光皮桦、响叶杨等7种;（6）药用-观赏型低经济功能群（PFGsⅥ）,树种为金佛山荚蒾、金丝桃、算盘子等9种;（7）食用型低经济功能群（PFGsⅦ）,树种为粉枝莓。描述了各类经济功能群的基本特征,为研究区生态经济型次生林经营的树种选择、结构优化提供理论依据。     

人为干扰对西南喀斯特小流域生态恢复的影响

对退化生态系统的恢复,是喀斯特生态脆弱区域社会经济发展的重要保障。农业生产活动、石漠化治理、土地利用方式等,共同构成了影响喀斯特小流域生态系统退化和恢复的人为干扰因素。在前人对喀斯特石漠化小流域生态治理相关研究的基础上,以生态系统组成要素和生态恢复动态过程为出发点,分析并探讨人为干扰对于植被、土壤、凋落物、土壤生物结构、功能和多样性的扰动。提出生态治理和生态建设应注意对生态系统要素的维持和丰富,并加强对生态系统整体恢复和生态过程的研究,从而更好地促进喀斯特石漠化小流域生态系统的恢复。     

贵州喀斯特山区稻田养殖建鲤肌肉营养成分分析与健康评价

该研究分析了稻田养殖建鲤的肌肉营养成分,旨在了解建鲤在贵州省稻田养殖条件下的营养特点。试验采用常规营养成分分析方法测定了稻田养殖建鲤肌肉中的营养。结果表明:稻田养殖建鲤肌肉中水分含量为76.58%±0.31%,粗灰分含量2.20%±0.03%,粗脂肪含量为2.39%±0.06%,粗蛋白含量为21.02%±0.21%。稻田养殖建鲤肌肉中检测出18种氨基酸,总量为83.47%±1.17%,其中8种必需氨基酸占比34.29%±0.11%,非必需氨基酸占49.18%±0.23%,鲜味氨基酸占31.29%±0.64%,必需氨基酸和非必需氨基酸比值为69.12%,均符合FAO/WHO的评价标准;必需氨基酸指数为76.40%。稻田养殖建鲤肌肉中共检测出21种脂肪酸,饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)分别占脂肪酸总量的30.65%、37.51%、31.87%;∑SFA:∑MUFA∶∑PUFA比例为1∶1.22∶1.04,ΣPUFA n-6∶ΣPUFA n-3为1.38。综上所述,相对于其他常见稻田养殖品种,稻田养殖的建鲤营养成分均衡,以期为稻田养殖建鲤以及居民日常膳食提供参考。     

喀斯特生态系统土壤表面电化学特征及其影响因子

以西南喀斯特典型石漠化生态系统土壤为研究对象,采用空间替代时间的方法,研究石漠化演替过程中土壤表面电化学特征演变规律及其与土壤理化性质的相关性。采用物质表面联合分析法对不同石漠化等级土壤表面电化学属性及进行测定。结果表明,土壤表面电荷密度、表面电场强度、比表面、表面电荷数量随石漠化强度的增加而下降,其变化范围分别为0.34 C·m-2~0.42 C·m-2、4.85×108 V·m-1~5.86×108 V·m-1、47.11 m2·g-1~53.16 m2·g-1、16.86 cmol·kg-1~22.82 cmol·kg-1,土壤表面电位随石漠化强度的增加而上升,其变化范围为-113.74 mV~ -115.10 mV;研究区黏土矿物组成为伊利石、高岭石、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层,且以绿蒙混层为主;土壤黏粒、砂粒、非晶质氧化铝、胡敏酸是影响喀斯特石漠化地区土壤表面电化学属性变化的主要因素,解释率分别为48.3%、38.1%、13.0%、12.0%;土壤粒径组成、有机质组分和金属氧化物对土壤表面电化学特征影响由强到弱依次分别为：土壤黏粒>砂粒>粉粒,胡敏酸>有机碳>富里酸,非晶质氧化铝>游离氧化铁>非晶质氧化铁。本研究对中国西南喀斯特石漠化土壤管理与调控、退化植被恢复重建具有重要意义。     

喀斯特高原山地土壤抗冲性与土壤物理性质的关系

为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究区地形及气候特点,设置3个坡度(5°,15°,25°),3个冲刷流量(3.2,4.8,6.4 L/min),冲刷时间均为15 min,结合土壤物理性质(容重、孔隙度、水稳性团聚体、机械组成等),定量分析不同土地利用类型下土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系。结果表明:(1)在原状土冲刷试验过程中,各地类初始径流含沙量较高,但随着冲刷时间的延长,径流含沙量呈先降低后趋于稳定趋势,且随着坡度和冲刷流量的增大,径流含沙量趋于稳定的时间有所提前;(2)土壤抗冲系数随坡度和冲刷流量的增大而减小,且坡度对土壤抗冲性的影响比冲刷流量更明显。在同等条件下,各地类土壤抗冲系数依次为NGL＞PMP＞ASL＞AL＞OFP＞CL,土壤抗冲系数分别为13.44~87.84,[JP]8.14~93.15,2.93~45.36,1.21~10.01,1.25~5.48,0.17~1.27(L·min)/g;(3)土壤抗冲性与土壤容重、砂粒含量、水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P＜0.01),与总孔隙度、黏粒含量呈显著负相关(P＜0.05),其关系均可用幂函数表示(R²＞0.78)。研究结果可为喀斯特区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。