喀斯特峡谷地区不同等级石漠化治理的生态效应——以贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为例

 选取贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为研究区,对比分析石漠化生态治理前后不同等级石漠化的土壤理化性质、小气候特征、植被数量特征和地表水土流失状况等指标。结果表明:石漠化是可以治理的,强度石漠化治理效应优于中度石漠化,轻度石漠化次之,潜在石漠化生态效应速度最慢;治理措施有效地改善了土壤理化性质、增强了土壤肥力,提高了地表生物量和植被覆盖度,生物多样性得到了有效恢复和保护,改善了区域局部小气候。     

不同空间尺度下喀斯特石漠化与坡度的关系

以2005年2月4日1:1万SPOT5影像(空间分辨率2.5 m)为基本数据源,在获取该流域喀斯特各级石漠化分布格局信息的基础上,探讨喀斯特石漠化强度与坡度的空间尺度关系.王家寨小流域石漠化集中分布在15°～25°坡度范围内,簸箩地区轻度、中度、强度集中分布在<5°、15°～25°的坡度范围.而大尺度研究发现石漠化发牛率最大的是>25°的坡地,研究尺度越大,则石漠化集中分布的坡度范围也越高.因此,大尺度分析得出的结论不能指导小尺度石漠化土地的防治工作.     

喀斯特小流域不同等级石漠化综合治理生态工程技术集成研究

分析了花江示范区木工和孔落箐两个小流域不同等级石漠化的空间分布特征,采取脆弱生态环境恢复模式,木工小流域的发展方向为发展草食畜牧业,孔落箐小流域为发展区域经济。通过研究两个小流域不同等级石漠化治理生态技术优化组合,提出强度石漠化地区宜采取生态修复与先锋物种恢复技术集成方式,中度石漠化地区采取人促生态恢复与经济林规范种植技术集成方式,轻度石漠化地区采取林草配置与特色经济林果栽植技术集成方式。     

浅谈贵州喀斯特石漠化防治

贵州是全国喀斯特石漠化最为严重的省份之一,全省现有轻度以上石漠化面积35 920 km2,占全省土地总面积的20%。喀斯特石漠化的形成主要是历史上政策失误、人口快速增长、矿产资源的无序开采、基础设施建设不重视水土保持等人为因素和不利自然因素共同作用的结果。喀斯特石漠化的治理只有坚持以小流域为单元综合治理的基本思路,以解决喀斯特地区水问题为核心,以坡耕地综合整治为突破口,以增加群众收入为出发点,大力发展沼气,合理调控人口数量,依法加大监管力度,充分发挥生态的自我修复能力,才能达到预期目的。     

喀斯特石漠化生态系统服务价值对生态治理的响应——以贵州花江峡谷石漠化治理示范区为例

为揭示喀斯特石漠化生态系统服务功能价值对生态治理的响应,以贵州花江峡谷为例,将提供产品、涵养水源、保持土壤、土壤肥力、固碳释氧5项功能作为服务价值评估指标,选择生态治理两个时段(前期2000—2005年、后期2005—2010年),基于实测与调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对生态系统服务价值进行了估算。研究区10 a的生态系统类型变化过程中,发生转变的面积14.29 hm2,占总面积的27.7%。其中林分、灌丛、其他生态系统面积有所增加,而耕地、裸岩荒地面积大幅度减少。2000—2005年研究区生态系统类型发生转变的面积11.83 hm2,占土地总面积的22.9%,主要变化区域集中在河岸两侧实施退耕还林区域。2005—2010年研究区生态系统类型发生转变的面积仅占总面积的4.8%,与上一阶段相比转变强度明显降低,变化区域较为分散。研究区生态治理后系统服务价值显著增加,2000—2010年共增加9.61×107元,其中前期增额占18.2%,后期占81.8%。前期年均增长3.49×106元,后期年均增长1.57×107元,后期生态服务价值增长更为显著。其中固定CO2、释放O2价值,产品供给价值和土壤肥力都是服务价值主要组成部分。功能价值的增加一方面源于服务价值低的生态系统向服务价值高的演变(10年间研究区耕地和裸岩荒地向经济生态系统转出868.60 hm2),另一方面归功于生态系统内部服务价值的增加,其贡献率大于80%,是驱动服务价值变化的主导因素。生态治理后生态系统类型间发生明显的空间转变,转变强度、场所与所实施生态治理工程的数量、区域密切相关。治理后生态系统类型间发生转变时间响应较快(前期转变面积占总转变面积的83.0%),但主要服务功能恢复期后才大幅度增加(后期增加功能价值占总增额的81.8%),相比较服务价值变化响应有一定滞后性。     

喀斯特土地石漠化的图谱分析与生态重建

首先运用“图谱”表达方式和GIS分析工具，分析喀斯特土地石漠化征兆图谱和诊断图谱，以都安瑶族自治县为例监测喀斯特土地利用/覆盖变化及其引起的石漠化时空演变规律及驱动机制;在此基础上,归纳广西喀斯特土地石漠化的4种生态重建模式, 剖析各种模式的生物和工程等具体措施,为喀斯特石漠化区域环境治理与可持续发展提供科学基础和个案分析。     

贵州喀斯特山区石漠化治理过程中土壤质量特性研究

通过定位、半定位观测,对贵州喀斯特山区石漠化治理过程中土壤质量特性进行研究,探讨贵州喀斯特山区生态恢复过程中土壤特性以及土壤肥力变化规律。试验结果表明:喀斯特地区石漠化综合治理对土壤物理化学性质的影响较为明显,表现为表层土壤有机质增加,土壤容重降低,孔隙度增加,土壤理化性质改善,保水保肥能力和通道性增加;同时,土壤微生物数量增加,土壤微生物数量增加程度表现为细菌>放线菌>真菌,土壤肥力改善,生产力逐渐提高。     

罗甸县喀斯特石漠化现状及综合防治对策

分析了罗甸县石漠化的危害,从地形地貌、岩性、降水、耕种方式等方面探讨了石漠化的成因,提出的罗甸县石漠化综合防治对策是:严格控制人口增长,提高人口素质,并加强生态与环境科学意识教育;保护现有植被,促进已退化植被的恢复;坚持以小流域为单元进行综合防治;生态治理与生态旅游开发相结合;建立部门间的协调机制;建立健全完善的激励机制和稳定的投入保障机制。介绍了几种适合罗甸县不同土地类型的石漠化防治模式。     

贵州北盘江镇喀斯特峡谷石漠化地区生态经济治理模式及效益分析

 石漠化地区是造林的困难地带和生态治理的重点地区。为了加快石漠化的综合治理,以喀斯特石漠化发育典型的北盘江镇花江大峡谷右岸的顶坛片区为例,在阐述顶坛片区的自然环境条件及石漠化现状的基础上,分析目前正在实施的几种石漠化治理模式:如“花椒—养猪—沼气”模式、“砂仁—养猪—沼气”模式、“传统粮食经济作物(如玉米、花生等)—砂仁、花椒”套种模式等,对这几种发展模式的生态经济效益、发展潜力、存在的问题等进行对比研究,查明第1种和第2种模式经济效益好,而第3种模式有更好的生态效益,并针对存在的问题,提出了对策。     

石漠化的生态治理技术与治理模式发展

[目的]石漠化是制约中国西南岩溶区经济社会发展的首要生态环境问题。总结石漠化生态治理现状和特点,旨在为制定更为合理的石漠化防治策略提供参考。[方法]通过查阅文献资料等,系统总结了中国石漠化治理历程和发展阶段,以及目前中国石漠化治理的单项生态技术和综合治理模式。[结果]中国石漠化治理技术有工程技术7类26种,生物技术4类15种,耕作技术3类14种和其他技术,包括林草植被恢复模式、生态农业模式、生态畜牧业模式、水土保持模式、生态移民模式、生态旅游模式、综合治理模式和其他治理模式等8类生态治理模式。[结论]生态技术受经济社会发展水平和治理目标影响,其适宜性因时而变。当前中国的石漠化治理应从减小人口压力,优化土地利用结构,充分发挥生态自我修复能力等方面入手。     

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。     

关于石漠化科学内涵的探讨

石漠化是近年来倍受关注的生态地质环境问题.介绍了石漠化概念提出的环境背景,通过对当前主要的石漠化概念比较和分析,结合对概念界定的哲学依据的剖析,从更全面更合理的角度探讨了石漠化的科学内涵.石漠化是在热带亚热带暖温带湿润半湿润气候条件的喀斯特环境背景下,由于人类活动和自然因素,导致地表植被遭受破坏,土壤严重侵蚀,基岩裸露或砾石堆积,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程和现象.石漠化是人类活动和喀斯特脆弱生态环境相互影响的过程及其现象,它的本质是土地生产力退化,诊断标志是各种石漠化景观.     

植被恢复对岩溶石漠化区土壤有机碳及轻组有机碳的影响

[目的]通过分析石漠化治理区不同植被恢复年限对土壤有机碳(SOC)及其组分影响,为该地区石漠化的治理提供一定的基础数据。[方法]以重度石漠化土地作为对照,运用空间代替时间的方法,研究了广西壮族自治区平果县果化岩溶石漠化区植被恢复5,10,15,20a后土壤(0—30cm)SOC和土壤轻组有机碳(LFOC)的变化。[结果]石漠化土地在进行植被恢复后,SOC和LFOC含量明显增加;植被恢复使表层0—10cm的SOC和LFOC储量明显增加,且随着恢复时间的增长逐渐变大,同时植被恢复对表层(0—10cm)SOC和LFOC储量的影响要远高于下层(20—30cm);植被恢复后LFOC储量的增幅远高于SOC储量。[结论]在石漠化区进行植被自然恢复可以有效防止土地石漠化,增加碳的流通。     

近10a广西喀斯特地区石漠化景观格局分析

广西壮族自治区是中国亚热带喀斯特典型地区,石漠化情况严重。以SPOT-VEGETATION影像为主要数据源,运用MVC方法和像元二分模型,结合地质、地貌和土地利用现状图,反演了1998,2003,2007年广西喀斯特地区的石漠化分布,在FRAGSTATS平台下,选取香农多样性指数(SHDI)、蔓延度指数(CONTAG)等景观格局指标,运用景观空间分析方法对广西喀斯特石漠化近10a空间格局演化特征进行了分析。研究结果表明,区域石漠化景观水平整体异质性低,内部混合度大。石漠化治理效果明显,各类石漠化面积共减小177 283hm2,其中轻度石漠化变化最大,是治理的首要和重要目标。     

喀斯特石漠化山区苔藓植物水分吸收特征

[目的]探究贵阳市花溪区石漠化地区5种优势种黑扭口藓(Barbula nigrescens)、美灰藓(Eurohypnum leptothallum)、卷叶湿地藓(Hyophila involuta)、小牛舌藓全缘亚种(Anomondon minor subsp.integerrimus)、北方紫萼藓(Grimmia decipiens)的水分吸收特征,为喀斯特石漠化地区利用苔藓植物开展水土保持工作提供理论支撑。[方法]采集样品120份,运用经典形态分类法进行鉴定;测定其生物量、饱和吸水率、吸水量、最大吸水速率(Vmax)、吸水速率常数(Km)和叶片展开时间。[结果](1)5种苔藓植物间的生物量、吸水量和饱和吸水率差异较大,最大吸水速率差异小;生物量为10.36~114.51g/m2;饱和吸水率为675.43 6%~1 125.41%;吸水量为98.21~766.13g/m2;Vmax为35.59~51.28g/(g·min);Km为69.97~101.99g;叶片展开时间为35.9~86.1s。(2)生物量和吸水量呈正极显著相关;吸水量和盖度、Vmax和Km呈正相关;Km和叶片展开时间呈负相关。[结论]在喀斯特石漠化地区干旱缺水的环境条件下,苔藓以独特的水分吸收和利用方式适应这种恶劣的环境。石生苔藓为适应该地区的先锋植物。     

Object‐Based Mapping of Karst Rocky Desertification using a Support Vector Machine

Accurate and cost‐effective mapping of karst rocky desertification (KRD) is still a challenge at the regional and national scale. Visual interpretation has been utilised in the majority of studies, while an automated method based on pixel data has been investigated repeatedly. An object‐based method coupling with support vector machine (SVM) was developed and tested using Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) images from three selected counties (Liujiang, Changshun and Zhenyuan) with different karst landscapes in SW China. The method supports a strategy of defining a mapping unit. It combined ETM+ images and ancillary data including elevation, slope and Normalized Difference Vegetation Index images. A sequence of scale parameters estimation, image segmentation, training data sampling, SVM parameters tuning and object classification was performed to achieve the mapping. A quantitative and semi‐automated approach was used to estimate scale parameters for segmenting an object at an optimal scale. We calculated the sum of area‐weighted standard deviation (WS), rate of change for WS, local variance (LV) and rate of change for LV at each scale level, and the threshold of the aforementioned index that indicated the optimal segment level and merge level. The KRD classification results had overall accuracies of 85·50, 84·00 and 84·86 per cent for Liujiang, Changshun and Zhenyuan, respectively, and kappa coefficients are up to 0·8062, 0·7917 and 0·8083, respectively. This approach mapped six classes of KRD and offered a visually appealing presentation. Moreover, it proposed a conceptual and size‐variable object from the classification standard of KRD. The results demonstrate that the application of our method provides an efficient approach for the mapping of KRD. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

岩溶石漠化演替阶段土壤质量退化的预警指标评价

通过分析石漠化演替进程中土壤质量的变化特征，探讨土壤质量变化与石漠化之间的关系。结果表明：在石漠化的演替进程中，土壤有机质、氮、磷、钾、微生物量和腐殖质品质均有不同程度的下降，土壤质量的变化与石漠化的发展阶段具有方向一致性和阶段同步性的特点。运用聚类分析方法对岩溶石漠化进程中各演替阶段的土壤质量指标进行了较为全面的分析，并从中筛选出石漠化进程土壤质量退化的预警性指标。     

中国西南岩溶山区石漠化的现状成因及治理的优化模式

阐述了西南岩溶山区石漠化的发展现状 ,从碳酸盐岩的抗风蚀能力、成土过程、地貌结构、土体剖面、人口压力及耕作方式与产业结构等方面详细分析了西南岩溶石漠化的成因机理 ,探讨了石漠化治理应坚持的六条原则 ;在结合西南岩溶山区的自然、社会、经济发展实际情况的基础上 ,从生产 (技术 )、生态、生活与发展等 3个层面提出了西南岩溶山区石漠化治理的生态经济优化模式与对策建议     

重庆市黔江岩溶地区土地石漠化的特征与防治研究

重庆市黔江岩溶地区石漠化面积704．98km^2，约占重庆市土地总面积的29．39％，严重威胁着当地人民的生存、生产和生活，已成为重庆市乃至整个西南地区可持续发展所面临的一个亟待解决的问题。在综合大量实地考察资料的基础上，着重阐述了该地区石漠化的现状及危害，深入探讨了石漠化的成因。指出了植被、土壤等地质环境因素是石漠化产生的基本条件，人类不合理的活动是石漠化形成和发展的主要影响因素，并提出了相应的防治对策和建议。     

降雨因子对喀斯特石漠化发生发展的影响研究

石漠化的形成有其深刻的自然背景与社会背景,研究石漠化发生发展的驱动机制是喀斯特脆弱生态系统恢复与重建的必要条件。为了定量研究气候要素对石漠化发生发展的影响,综合选取地理要素、气候要素、人口要素、社会经济要素、人地关系要素中对石漠化具有驱动作用的因子。用这些驱动因子与石漠化指数进行相关性分析,并选取显著相关的部分驱动因子进行偏最小二乘回归分析。利用变量投影重要性指标（VIP）来定量衡量各驱动因子对石漠化影响的重要性,从而定位气候要素对石漠化发生发展影响的作用。分析认为石漠化的发生发展主要是由自然地理因子决定的,自然气候要素特别是暴雨为石漠化的发生发展提供了直接的驱动力,并随着雨量级的增加其对石漠化的驱动作用越强。