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。     

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。     

贵州省施秉喀斯特地区苔藓植物的微气候效应

以贵州省施秉喀斯特世界自然遗产地为研究区,对区内苔藓生境类型及微气候效应进行了研究。结果表明,苔藓植物群落可以影响其周围局地微气候,具有降低气温,增加湿度的作用。苔藓微气候效应影响范围大致在四周及上方10 cm空间内,在空旷地上微气候效应最为明显。该区苔藓生境类型以岩生、土生为主,土生苔藓植物群落的微气候效应强于岩生环境。对各监测层的温湿度分别进行配对样本t检验,结果发现,苔藓群落表面(A层)与周围10 cm处(D层)相对湿度差异极显著(p<0.01),温度差异达显著水平(p<0.05);苔藓群落表面(A层)与上方10 cm处(B层)温、湿度差异均达显著水平(p<0.05)。苔藓微气候效应的强弱程度取决于苔藓储存水分的能力。     

岩溶地貌部位对土壤微生物丰度与酶活性的影响

以中国地质科学院岩溶地质研究所桂林丫吉岩溶试验场为研究区,单氨加氧酶的编码基因amoA的部分序列作为氨氧化细菌(AOB)指示基因,利用荧光定量PCR技术,结合平板菌落计数法和土壤酶活性测定,探讨了岩溶地貌部位及土壤成因对微生物群落丰度和酶活性的影响。结果发现,受岩溶地貌部位和土壤成因的影响,土壤酶活性、土壤微生物总数在垭口、坡地、洼地呈增加的趋势,而氨氧化细菌丰度则呈现降低的趋势。结果表明,土壤氨氧化细菌丰度与真菌数呈极其显著的正相关,而与蔗糖酶活性呈极其显著负相关。     

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。     

白酒糟饲料化开发利用及其对贵州石漠化地区的启示

根据国家石漠化综合治理草地畜牧业工程的需要,应用营养学、饲料学等学科理论,本文对贵州喀斯特石漠化地区白酒糟资源的利用价值进行了综合评价,包括其营养价值、饲用价值、生态价值和经济价值。同时针对白酒糟饲料化开发利用过程中存在的加工技术滞后、理论研究不足、地域条件限制等问题进行了分析,提出了运用青贮法和微生物发酵等关键技术、强化基础理论研究、构建饲料加工中心等相应解决对策,并指出大力发展以白酒糟为原料的非常规饲料加工业是喀斯特石漠化地区发展生态畜牧业的重要举措,也是巩固石漠化治理成果的有效办法。