济南泉域岩溶水质演变及其对人类活动的响应

地下水是岩溶地区水资源的重要赋存形式,也是岩溶地区经济发展的重要支撑点。由于岩溶含水层的本质脆弱性,岩溶水资源在人类活动胁迫下极易蜕变。以20世纪50年代末的地下水化学状况为背景值,结合近20年的水质监测资料,分析了济南泉域岩溶水质演化与人类活动的关系。结果显示：近20年来,地下水质总体呈恶化趋势,水质的区域性、阶段性变化与人类活动强度密切相关,东郊岩溶水质最差,且无污染物增长幅度明显高于市区和西郊。伴随土地利用方式的改变和人类活动强度的空间变化,地下水质从间接补给区、直接补给区到泉水排泄区,单项污染指数和综合污染指数依次升高;具有典型代表性的泉域东部大辛河流域,从上游、中游到下游,地下水污染物的浓度也渐次升高,且愈往下游污染物浓度增幅愈大,显示出与土地利用方式和人类活动的密切相关性。因此优化调整土地利用结构,减少人类活动对下水的污染,对岩溶水资源的可持续利用和济南“泉城”景观的保护有重要意义。     

花椒林在喀斯特石漠化治理中的碳汇效益

[目的]评价石漠化地区花椒林的碳汇功能,为石漠化治理工程的碳汇效益提供技术示范与参考。[方法]以贵州省花江喀斯特石漠化治理示范区生态环境综合治理模式下顶坛花椒(Zanthoxylum planispinum)为研究对象,依据当地的石漠化现状,通过测定强度、中度和轻度石漠化和不同龄级的花椒林生物量、土壤深度和持土量,对花椒林碳汇量进行估算。[结果]石漠化程度越高,花椒林碳汇量越低,反之,石漠化程度越低,花椒林碳汇量越大,其中轻度石漠化花椒林碳密度为3.24t/hm2,中度石漠化为3.12t/hm~2,强度石漠化为2.81t/hm~2,轻度中度强度;随着土壤深度和持土量的增加,花椒林碳汇量也呈现增加的趋势。[结论]花椒林的平均碳密度为3.06t/hm~2,花椒林的综合最优碳汇经济效益为1.92×10~4~2.56×10~4元/hm~2。     

基于GIS的典型岩溶流域土地利用变化分析——以云南省小江流域为例

在GIS支持下,利用云南小江流域两期土地利用图形数据叠加分析,得到土地利用变化图和土地利用转移矩阵。结果发现,1982—2003年全流域610.12km2的土地利用面积发生变化,占流域总面积的59%。土地利用的类型主要是由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化,流域综合土地利用变化动态度达2.95%。土地利用空间格局的基本构型由以大斑块为主体,散布型斑块镶嵌其中转变为以中等斑块为主体,散布型斑块镶嵌其中的构型;区域土地利用的斑块数由1014个增加到1889个,平均斑块面积由1.02km2/个减少到0.55km2/个;流域土地利用空间格局指数中多样性指数增长4.14%,均匀度指数增长4.14%,破碎度指数增长84.6%,优势度指数降低1.6%;未利用地、林地的分离度分别增加114.58%和69.64%,而耕地的分离度减少45.86%;流域耕地、建设用地重心向东北方向偏移,而未利用地、林地重心向南东、南西方向偏移。引入社会、经济数据分析,人口增长、经济发展是流域耕地增加进而导致系列土地利用变化的主要人文驱动力,而生态环境保护等宏观政策是流域林地变化的主要驱动力。     

岩溶区坡面土壤侵蚀特征研究

以重庆南川岩溶区为例,用137C s法研究了岩溶区坡面土壤侵蚀特征。结果表明,坡面上部侵蚀速率较小,平均侵蚀速率为400.8 t/(km2.a),最大侵蚀速率为1 138.4 t/(km2.a);坡面中部侵蚀加剧,平均侵蚀速率2 264.8 t/(km2.a),最大侵蚀速率可达3 760 t/(km2.a);坡面下部侵蚀减弱甚至堆积。土壤表层有机质、表层粘粒及水稳性团聚体含量在坡面上的变化与土壤侵蚀速率具有负相关趋势。     

重庆岩溶地区不同土壤类型的土地利用多样性分析

以重庆岩溶地区为例，探讨岩溶地区土壤类型的多样性与不同土壤类型上土地利用方式的多样性。结果表明重庆市岩溶区黄壤、石灰土和黄棕壤是本区主要土壤类型，土壤景观的多样化和空间异质化程度不高，但各类景观分布比例不均匀，土壤景观嵌块体呈现出复杂的几何形状。除了山地草甸土以林地和草地、棕壤以林地为主要景观外，另外的9种土壤类型上都是以耕地和林地为主要的景观，农、林用地在景观空间格局的结构和功能中起主导作用。由于各类土壤性质和分布特点的不同，耕地和林地在各类土壤上的分配比例存在着明显的差异，以及人类活动使得耕地的嵌块体数急剧增多和居民工矿用地、林地、未利用地的嵌块体数目增加。     

桂西南石灰岩小叶榕和乌桕的茎、叶生态结构比较

对比研究生长在石灰岩和非石灰岩环境的小叶榕、乌桕的茎、叶生态结构及其差异,发现两物种对石灰岩恶劣环境的干旱、高温、强地表热辐射等胁迫,在生态结构环境适应方面有一定的一致性,主要是初生保护组织、光合组织、输导组织的细脉密度和细脉木质部等都明显加强,但在程度及类型上却存在很大差异。常绿植物小叶榕是通过强化保护、输导、光合结构,全面而整体地应对环境胁迫,即使是与乌桕内部结构变化方向一致的方面,也在较大程度上高于乌桕,特别是叶片下表皮角质膜厚于上表皮的角质膜,茎木栓层形成产生较早,维管组织、叶肉栅栏组织、茎表皮角质膜、叶片下复表皮等明显加强。落叶植物乌桕应对环境胁迫只强化局部的生态结构,且程度较低,主要是加强茎和叶表皮及其角质膜、茎皮层和细脉等。     

不同土地利用方式对岩溶山地土壤团粒结构的影响

研究了 5种利用方式对岩溶山地土壤水稳定性团聚体的影响。结果表明 :>0 .2 5 mm水稳定性团聚体为草坡 >林地 >弃耕地 >果园 >耕地 ;林地、草坡的土壤表层和亚表层水稳定性团聚体以 >2 mm为主 ,而果园、弃耕地、耕地土壤 >2 mm的水稳定性团聚体较小。水稳定性团聚体以及团聚的水稳性均与有机质的含量呈正相关 ,林地、草坡开垦后 ,土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳定性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后 ,土壤团聚体可得到恢复。     

典型喀斯特灌丛草坡类型区土壤水变化规律研究

以贵州省红枫湖、龙里灌丛草坡类型区为定位研究区域,选取灌丛、草地和玉米地3种植被类型,利用长时间序列的观测资料,研究了喀斯特地区石漠化过程中重要过渡类型——灌丛草坡的土壤水分变化规律。（1）不同的植被覆盖类型,土壤水分变化规律也不同。从降雨过后初始含水量大小来看,玉米地〉灌丛〉草地;从递减率来看,玉米地〉灌丛〉草地;（2）草地土壤水分递减速率小于灌丛,其保水性强,因此,典型喀斯特地区草地植被生态与其它地区不同,呈现出一种“自适应性”现象。     

贵州省岩溶地区坡度与土地石漠化空间相关分析

喀斯特石漠化从本质上来讲是喀斯特地区的成土速率远小于水土流失的速率而造成的土地生产力的退化过程.坡度起伏决定着地表现代侵蚀作用的强弱,影响着水土流失的强度;坡度越大,地表物质的不稳定性就越强,土壤越容易遭受侵蚀而变薄.在前期工作中,构筑了贵州省岩溶地区1∶500 000坡度分级图和石漠化分布图,对岩溶地区坡度图和石漠化图进行空间叠加分析,研究坡度与石漠化形成的相关关系.贵州省岩溶地区坡度主要集中于10°～25°之间,不同程度石漠化分布最集中的地区是＞25°的坡地区;在坡度＞18°的地区,石漠化的发生率基本随着坡度的增大而增大,强度石漠化的表现尤为明显;＜18°的坡地区石漠化程度主要以轻度和中度为主.     

基于GIS的喀斯特流域石漠化综合防治探讨——以贵州织金县洗马河流域为例

喀斯特石漠化是在喀斯特脆弱生态环境下,人类不合理的社会经济活动,造成植被破坏、水土流失、岩石逐渐裸露、土地生产力衰退丧失的演变过程,严重制约了区域社会经济的可持续发展。洗马河流域是织金洞国家级重点风景名胜区核心主成部分,主要岩性为灰岩和白云岩,喀斯特十分发育,是典型的石漠化区域,占流域面积近70%,人地矛盾十分突出。项目通过GIS与遥感技术为手段,进行石漠化调查和防治工程的布置,从而达到对该流域的石漠化防治,挽救该区域人类生存条件、防治水土流失、对国家重点风景名胜区的保护,同时对其它喀斯特区域石漠化的综合防治起着示范作用。