岩溶石漠化问题的全球视野和我国的治理对策与经验

对岩溶石漠化问题的认识起源于我国明朝徐霞客时代,我国的岩溶石漠化研究、综合治理技术方法对国际岩溶理论研究、其他岩溶区石漠化治理都具有示范性。在阐述岩溶石漠化分布区域性,我国岩溶石漠化现状、特点的基础上,提出治理对策,总结已有的岩溶治理对策和经验,同时提出石漠化综合治理中需要解决的科学技术问题。     

草地畜牧业是改变岩溶地区贫穷面貌的首选产业

介绍了湖南省石漠化及草地石漠化的分布,大多分布在山区、革命老区、少数民族聚居区和贫困地区,这些地区环境恶化,经济落后,财政紧张,人均收入低,石漠化现状严峻.分析了石漠化地区发展草地畜牧业的生态、经济、社会效益.对城步县发展奶业的情况进行了介绍,结果表明草地畜牧业是改变岩溶地区贫穷面貌的首选产业.     

毕节地区干草调制研究

中国南方喀斯特地区干草调制受限于诸多自然因素,客观上阻碍了该类地区草食畜牧业的发展,本研究在喀斯特典型地区贵州毕节撒拉溪示范区选取扁穗雀麦(Bromus cartharticus)、高羊茅(Festuca elata)、鸭茅(Dactylis glomerata)、菊苣(Cichorium intybus)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)、红三叶(T.pratense)、多年生黑麦(Lolium perenne)8种牧草进行田间自然晾晒,记录各时间段牧草的重量、空气温度和湿度,并对历年该地区气候进行浅析,重点分析近3年来4、5、6、7月份的最高温和最低温变化,通过对该地区8种主要栽培牧草的干燥过程和水分散失规律的研究,结合多年降水和气温变化规律,分析该地区调制干草的可行性,以期为喀斯特地区畜牧业的发展提供一些数据支撑。结果表明,1)4种禾本科牧草的干燥速率明显优于3种豆科牧草和菊苣;2)从外观评价角度出发,白三叶、红三叶、菊苣均不适合进行牧草晾晒;3)在选择的影响指标中,对干草晾晒的影响程度表现为晾晒时间空气湿度温度;4)综合分析各气候因子,在贵州毕节地区7月份最适合进行干草调制;5)干草调制具备可观的经济收益。     

贵州喀斯特山区冬闲田土种草模式与特点分析

贵州省是一个典型的喀斯特山区省份,人多地少,人均耕地面积0.047 hm2,仅为全国平均水平0.094 hm2的50%.因此,通过转变畜牧业生产方式,大力开展冬闲田土种草养畜,可以有效地促进农民增收致富.在对贵州省2005年冬闲田土种草情况进行调研的基础上,提出了加强冬闲田土种草的建议.     

喀斯特槽谷区的顺/逆层坡面对水动力学参数的影响

喀斯特槽谷区不仅存在地上/地下双层空间结构,还存在典型顺/逆层坡两种特殊的地质构造,因此研究喀斯特槽谷区两翼坡面水流移动规律具有重要意义。根据野外调查结果,在喀斯特槽谷区临界坡度25°条件下进行人工模拟降雨试验,采用顺/逆层坡岩层倾角(30°、60°和90°)和3种雨强(30、60和90 mm·h~(-1))作为变量因子,并以裸坡作为对照因子,研究喀斯特槽谷区顺/逆层坡面水动力参数特征。结果表明:喀斯特槽谷区顺/逆层坡主要以薄层浅流为主,顺层坡的岩层倾角越大则坡面流速越小,逆层坡则以岩层倾角60°为临界点,裸坡的流速均大于顺/逆层坡。对于喀斯特槽谷区顺层坡而言,其雷诺数Re和佛汝德数Fr均大于逆层坡而小于裸坡,阻力系数f均小于逆层坡而大于裸坡。雷诺数Re和阻力系数f两个参数呈显著的幂函数正相关关系。地表累积径流量分配比例大小排序为裸坡顺层坡逆层坡,地下累积径流量分配比例为逆层坡裸坡顺层坡。本研究可为喀斯特槽谷区顺/逆层坡的坡面的土壤侵蚀预报模型提供科学依据。     

滇东南喀斯特地区植被覆盖变化及其影响因素

利用MODIS NDVI数据资料集、标准气象站点的气候数据及社会经济统计数据,辅以叠置分析、空间统计分析和相关分析等方法,探讨了滇东南喀斯特地区植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系。结果表明:滇东南喀斯特地区植被4月上旬进入生长季而9月中旬结束,2001—2010年植被覆盖呈现出上升的趋势,NDVI增加速率为0.03/10 a;滇东南喀斯特地区植被覆盖呈增加和减少趋势的面积分别占总面积的70.03%和29.97%,植被NDVI减少最为突出的区域主要集中在人口聚集的城镇周围及河流沿线,而增加的区域主要集中在高海拔山区;气候影响因素中的水分类因素即平均相对湿度、最小相对湿度和降水是滇东南喀斯特地区植被NDVI年内变化主要的影响因素,其影响有2个月左右的滞后期,温度类气候因子的滞后期为3个月左右,其他类型的气候因子滞后期约为2个月;滇东南喀斯特地区实施的退耕还林工程,极大地提升了植被覆盖度,而城镇化过程则使得城镇周边的极低、低植被覆盖度区面积增加。     

基于GIS的喀斯特地区耕地质量评价——以贵州省绥阳县为例

喀斯特地区耕地质量评价是喀斯特地区耕地质量保护和管理的重要手段。利用MapGIS采用多图层叠加确定评价单元并获取单元属性数据,选取土壤条件、环境条件和气候条件3组评价因子,建立耕地质量评价体系,运用层次分析法对绥阳县耕地质量进行综合评价。结果表明：绥阳县耕地质量中等,Ⅵ级至ⅩⅢ级地分别占8.43%,10.03%,9.88%,0.66%,15.85%,16.73%,16.07%和6.05%。该县中南部以中高等地为主;北部、西部、东部以低中等地为主。经实地检验评价结果基本与实际情况相符。     

退化喀斯特森林自然恢复评价研究

在研究贵州茂兰国家级自然保护区退化喀斯特森林自然恢复过程中群落组成、结构、功能的基础上,提出了退化群落恢复潜力度、恢复度和恢复速度３个评价指标和计算方法,分析了退化群落在自然恢复过程中群落高度、盖度、实生株／总株数、组成结构、显著度、生物量等特征指标的恢复潜力度、恢复度和恢复速度的变化,并进行综合评价。结果表明：低一级演替阶段群落向相邻更高一级演替阶段群落恢复的潜力度最高,群落自然恢复是由低级阶段     

典型喀斯特洼地植被恢复过程中土壤碳氮储量动态及其对极端内涝灾害的响应

西南喀斯特地区是我国主要的生态脆弱区之一,石漠化严重,旱涝灾害频发。植被恢复是提升脆弱生态系统土壤碳氮固持的有效方式,但该区不同植被恢复方式土壤碳氮动态监测的研究还很缺乏。本研究以典型喀斯特峰丛洼地为对象,选取人工林、牧草地、人工林+牧草地、撂荒地自然恢复4种最主要的植被恢复方式为研究对象,以耕地作为对照,对比分析退耕前(2004年)、退耕10年(2014年)和13年后(2017年)土壤碳氮储量动态变化特征。其中2004—2014年研究区未发生极端内涝灾害, 2014—2017年连续发生2次极端内涝灾害事件。研究结果表明,退耕10年后, 4种恢复方式下土壤有机碳(SOC)储量均显著增加,但退耕13年后,除撂荒地SOC持续增加外,其他3种恢复方式下SOC表现出下降趋势。植被恢复后土壤全氮(TN)储量提升相对缓慢,退耕10年仅牧草地显著增加,退耕13年后人工林+牧草和撂荒地TN增加,且撂荒地在退耕后呈持续增加趋势。相关性分析结果表明,土壤交换性Ca~(2+)与SOC、TN均呈显著正相关关系,且与2014年相比, 2017年不同植物恢复方式下土壤交换性Ca~(2+)均显著下降,这可能与研究区2015年和2016年连续内涝灾害有关。以上结果说明,不同恢复方式均能显著提升喀斯特地区土壤碳氮固持,并以自然恢复最佳,其生态系统能有效抵御极端气候灾害带来的负面影响。     

施肥对喀斯特地区植草土壤活性有机碳组分和牧草固碳的影响

通过盆栽试验,研究施肥对喀斯特地区植草土壤不同活性有机碳组分和牧草固碳的影响。试验处理包括CK（不施肥）、 N1 （N 150 mg/kg）、 N2 （N 250 mg/kg）、 N1P1 （P2O5100 mg/kg）、 N2P2 （P2O5150 mg/kg）、 N1P1K1 （K2O 70 mg/kg）、 N1P1K2 （K2O 105 mg/kg）和N2P2K1和N2P2K2。结果表明,与对照（不施肥）相比,施肥处理增加植草土壤有机碳、 微生物量碳和易氧化碳,有机碳日矿化量和累积矿化量以及牧草固碳量。其中N1P1K1处理土壤有机碳和易氧化碳最高,N1P1处理土壤微生物量碳最高,N2P2K1处理土壤可溶性碳最高,N2P2K2处理牧草地上部及根系固碳量、 有机碳日矿化量和累积矿化量均最高。综上,低量氮磷钾肥配施有利于土壤活性有机碳的积累,高量氮磷钾平衡配施牧草固碳效果最佳。