中国南方喀斯特地区石漠化及其治理景观分析研究——以贵州省为例

把景观规划设计的有关理论和石漠化及其综合治理措施结合起来,分析研究并提出了贵州喀斯特地区石漠化景观的类型和石漠化治理景观的主要治理模式和景观代表以及产生的经济社会效益。     

岩溶区水土流失与石漠化相关性研究——以贵州安顺市为例

以典型岩溶区贵州安顺市为研究对象,以ASTER影像数据为数据源,参照叶岩溶地区水土流失综合治理技术标准曳中水土流失和石漠化等级划分标准,研究水土流失与石漠化的相关性。结果发现：安顺市水土流失与石漠化之间存在较强的相关性。非水土流失区及水土流失等级较低的区域石漠化发生率和石漠化严重程度明显高于水土流失区及高等级水土流失区。非岩溶区水土流失发生率大于岩溶区16.9个百分点,非石漠化区与石漠化区的水土流失发生率分别为39.4%和36.8%,低等级石漠化区水土流失发生率大于高等级水土流失区27.4个百分点,安顺市非岩溶区、非石漠化区及石漠化等级较弱的区域水土流失发生率更高,等级也更强。     

喀斯特地区土壤养分空间变异特点研究——以贵州省关岭县为例

了解喀斯特地区土壤养分的空间分布特点。选取贵州省关岭县为研究样区,利用克里金插值法分别对选取的有效土壤指标数据进行空间插值,在Arc GIS10.0中得出土壤养分的空间分布变异特点,并与研究样区土地利用现状图对比。研究区土壤各养分指标中土壤缓效钾含量变化最大,空间变化最为剧烈;结合研究区土地利用现状数据对土壤养分指标分别进行空间插值的结果表明,土壤养分包括有机质、全氮、速效磷和缓效钾的空间分布变异特点都与该区域内土地利用类型有关。合理利用土地资源、改进土地利用方式对喀斯特地区土壤保护有积极作用。     

南方水土流失区景观质量评价 ——以福建长汀为例

【目的】水土流失区如何景观化治理以及如何对已治理好的水土流失地进行景观提升,在国内外此类研究极度缺乏,因此有必要对水土流失区进行景观评价研究。【方法】本研究在全面调查的基础上,采用SBE法和SD法对长汀水土流失区景观进行评价分析并建立模型。【结果】通过单因素分析法得出秋季不同比例的落叶和常绿树种搭配、不同芒萁覆盖程度、不同地被与马尾松混交、不同季相的银杏林近景和中景等13个分类景观效果差异极其显著并对其结果进行分析;通过多元线性回归方程来构建数学模型,得出贡献率从高到低依次为植被高度44.2%、树种起源29.8%、是否是经济林13.5%、绿视率8.5%与黄土裸露面积4%这5个显著因素,以及色相31.3%、植被显著度24.9%、植被种植方式24.1%、前景19.8%这4个显著特征。【结论】由多元化模型可得:低矮的植被(小于1.5 m)会大幅度降低景观的喜好度,当黄土裸露面积超过33%～67%时将降低景观喜好度,有经济林相比非经济林和没有经济林的会提高景观的喜好度;树种起源中自然种植的树种会大幅度降低公众的喜好度;景观的喜好度随着绿视率的提高而提高,图片绿色林地或草地越多景观喜好度越高;对比长汀水土流失区治理前、中、后的景观质量,治理后期的景观美景度大于治理中期景观美景度,最低的为治理前的景观,所以在无论在生态层面、经济层面还是景观层面,水土流失都是必须治理的。研究成果为提升水土流失区景观提供了科学的数据支撑。     

典型喀斯特山区耕地土壤养分空间变异特征:以贵州省长顺县为例

为喀斯特山区耕地进行科学养分管理、决策施肥及产业结构方向调整提供理论依据,以典型喀斯特山区贵州省长顺县耕地为分析对象,综合运用地统计学和GIS相结合的方法,分析其耕地土壤养分空间变异规律和分布特征。结果表明,各土壤养分指标变异系数在10%～100%,属中等变异,各变量呈正态分布;土壤pH、有机质、有效磷和速效钾具有趋势效应,全氮无趋势效应。速效钾、pH、有机质用指数模型拟合好,决定系数分别为0.919、0.701和0.518;全氮和有效磷用线性模型拟合好,决定系数F检验均达极显著水平;pH具有强烈的空间自相关,有机质和速效钾具有中等空间自相关,有效磷和全氮具有弱空间自相关;各土壤养分在S-N方向上变异大于E-W方向,具有强烈各向异性。长顺县耕地土壤pH为弱碱的耕地面积最大,强酸耕地面积最小;有机质和全氮含量普遍较高且分布规律较一致;有效磷含量中等水平占多数,主要分布在长顺县北部和南部;土壤速效钾上等水平主要分布在长顺县的西部和东北部。     

中国南方喀斯特石漠化治理地区旅游景观规划设计研究——以贵州省毕节试验区石桥小流域为例

把景观规划设计理念和石漠化综合治理措施结合起来,通过对毕节试验区石桥小流域石漠化及其治理工程的景观规划设计,使其成为吸引游客的旅游资源,发展乡村特色生态旅游,以供中国南方喀斯特地区的石漠化综合治理工程参考.     

典型喀斯特槽谷区石漠化时空演变及未来情景模拟

石漠化已成为我国西南地区最严重的生态灾难,探寻石漠化时空演变的规律,对于生态修复和区域的可持续发展是非常重要和亟需的。本文利用改进后更为精确的遥感影像石漠化解译方法,基于最新的且长时间线的研究区1990、2004、2016年遥感影像图,并利用CA-Markov预测方法,探寻研究区1990—2016年并预测2016—2021年石漠化时空演变规律。研究结果表明：研究区近30年的石漠化时空演变呈现出先恶化再好转的趋势,1990—2004年受到高强度超负荷人类活动及自然灾害影响,石漠化程度加剧,生态环境恶化;2004—2016年一系列治理工程的实施加之大量农村劳动力从土地依附中解放出来,使得石漠化程度好转,自然环境得到恢复,生态系统越来越好。预测的2016—2021年石漠化演变趋势显示：石漠化不断呈现好转趋势,区域生态环境持续变好。     

中国南方喀斯特地区石漠化综合治理模式构建与技术支撑研究——以贵州省毕节市朝营小流域为例

贵州省毕节市喀斯特由于脆弱的生态环境和复杂的人地系统,加上历史上不合理的人为活动,使全市喀斯特地区生态环境严重恶化,出现了一系列重大的生态环境问题和社会经济问题,其中最显著的是生态环境遭破坏后形成的喀斯特石漠化。选取喀斯特发育和石漠化都具有典型性和代表性的毕节市朝营小流域为例,根据小流域喀斯特石漠化程度和所存在的生态环境问题,研究了朝营小流域石漠化综合治理的发展模式和技术支撑体系,提出了适宜毕节市乃至贵州省和中国南方喀斯特地区的石漠化综合治理发展模式与技术集成。     

喀斯特石漠化区不同处理方式下滇柏的生长状况——以贵州省陈家寨为例

通过对陈家寨石漠化区综合治理过程中对比、客土、施肥、保水剂、覆盖、保水剂+覆盖6种不同处理方式下柏树林样地的连续观测,对不同处理方式下柏树的生长状况的总体趋势进行了研究。以2年为周期,通过不同时段4次采样,对柏树的高度、基径2个指标的测量。研究结果表明,各种处理方式下柏树的生长状况都得到了明显的改善和提高,其生长程度为保水剂+覆盖保水剂客土覆盖施肥对比。由此可以看出,通过人为的干扰方式,能够有助于植被的生长,有效缓解石漠化的加剧,从而为该区在石漠化综合治理中提供可借鉴的依据。     

中国南方喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应

以中国西南典型喀斯特石漠化生态系统土壤为研究对象,运用野外定点取样和实验室分析检测方法,研究不同等级石漠化环境土壤理化性质特征;运用空间代替时间方法,探讨石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制,旨在为中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建提供理论支撑。结果表明:1)不同等级石漠化环境土壤理化性质存在显著差异,土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度、田间含水量、毛管含水量、pH值、有机质、水解氮、有效磷和全钾均在不同等级石漠化环境间具有显著差异。但这些指标并不是随着石漠化程度增加而一直退化,而是一个先退化后改善的趋势;2)土壤有机质、氮素、毛管持水量、容重和孔隙度与土壤其它绝大多数理化因子具有明显的相关性,是土壤理化性质的关键因子,在改善土壤理化性质和促进养分循环方面起着关键作用;3)主成分分析也表明,土壤有机质、氮素、钾素、容重、持水状况、孔隙度等是基于土壤理化性质评价石漠化程度的关键指标。作者提出了强度石漠化环境裸岩对土壤养分的聚集效应学说和喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制。研究结果对中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有重要的理论意义和实践指导价值。     

西南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤氮素变异研究

我国西南喀斯特地区的石漠化问题已经严重制约了当地社会经济发展,揭示土壤养分变化规律对该区域生态系统适应性修复具有重要意义.以贵州省荔波县和普定县为研究区,通过野外采样和实验室分析,对两南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤的铵态氮、硝态氮变异状况进行了研究.结果表明:(1)非石漠化的黑色石灰土中铵态氮、硝态氮的含量分别高达11.61和38.01mg·kg-1.随着石漠化程度的加深,土壤中氮素含量逐渐减少.统计表明非石漠化土壤与轻度石漠化土壤铵态氮含量呈显著差异,硝态氮含量呈极显著差异.(2)土壤铵态氮含量表现为表土层高于心土层,而硝态氮在剖面中分布规律不一致.(3)土壤氮素含量随时间有明显变化.铵态氮和硝态氮含量均在7月达到峰值,然后呈现出下降趋势,至11月或翌年1月又逐渐增加.(4)土壤有机质与铵态氮和硝态氮含量呈一元二次线性相关,相关系数分别为0.767 1和0.949 3,均达到极显著水平;铵态氮和硝态氮含量也呈极显著的线性相关,相关系数为0.774 3.喀斯特地区通过封山育林等措施增加有机质积累可提高土壤氮素含量,对防治石漠化具有重要意义.     

喀斯特石漠化过程中土壤颗粒组成的空间分异特征

对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化土壤颗粒组成变化及其空间分布特征进行了研究.结果表明:随着石漠化的发展,土壤物理性粘粒(粒径<0.01 mm)含量逐渐增加,物理性砂粒(粒径>0.01 mm)含量逐渐减少,土壤向粘质化、紧密化发展.在不同等级石漠化中,土壤各粒级颗粒含量在中度与强度之间均无明显变化.而在轻度与强度之间除粗砂粒外均存在显著性差异(P≤0.05),轻度.中度阶段为土壤颗粒组成变化最敏感时期.黑色石灰土中的物理性粘粒普遍低于黄壤,而物理性砂粒则普遍高于黄壤,且除粗砂粒外的各粒级颗粒含量在两类土壤中均存在极显著性差异(P≤0.01).开垦和放牧较樵采和火烧更易使土壤中的小颗粒聚集,总体表现为开垦>放牧>樵采>火烧.土壤颗粒组成受土壤有机质的影响,并影响着土壤的其他结构性能.     

微型小区在石漠化地区水土流失监测中的应用

为深入研究石漠化地区水土流失机理,在大型试验条件不具备的地区,应用微型小区进行试验性观测.结果表明:1)土壤含水量:林地＜10°坡耕地＜5°坡耕地＜坡改梯地;2)径流量:林地＜坡改梯地＜5°坡耕地＜10°坡耕地;3)3种农耕地均表现随坡度增加,侵蚀泥沙量增大;4)不同季节农作物种类不同、长势不同形成不同的植被覆盖,对该地的水土保持有较大的正面作用.     

赫章县草地退化与草地石漠化空间耦合分析

为了研究喀斯特地区草地退化和草地石漠化的空间耦合关系,以赫章县草地为例,运用"3S"技术,获取不同坡度等级下的草地退化与草地石漠化空间分布特征。结果表明,草地主要分布在赫章县南部,草地分布平均坡度在15°～25°之间的占70.11%,是草地退化与草地石漠化多发区。各坡度等级下的草地面积占比、草地退化占比和草地石漠化占比分布走向一致。随着坡度的上升,不同石漠化等级的草地退化发生率和不同退化等级的草地石漠化发生率逐渐增加,坡度是影响草地退化和草地石漠化的一个重要因子。     

喀斯特高原峡谷石漠化生态系统土壤C、N、P生态化学计量学特征

【目的】为了揭示喀斯特高原峡谷石漠化生态系统土壤C、N、P含量生态化学计量学特征,科学支撑石漠化治理。【方法】选取西南喀斯特典型石漠化生态系统贵州贞丰--关岭花江石漠化生态系统为研究对象,开展土壤C、N、P生态化学计量特征研究。【结论】(1)石漠化生态系统土壤(0~15 cm)的C、N、P含量均值分别为(44.85±11.22)、(3.22±0.82)、(1.17±0.35)g/kg;C∶N、C∶P、N∶P比值分别为(3.17±1.35)、(43.09±16.49)、(14.01±3.62)。(2)无石漠化环境的土壤C、N含量显著高于石漠化环境土壤,但P含量无显著差异。(3)土壤C、N、P含量及比值等生态化学计量学特征受到地形、地貌、土壤母质以及成土的因素影响较大,受到植被、凋落物影响较小。研究结果为进一步阐明喀斯特石漠化生态系统C、N、P等元素生态化学计量学特征提供了工作基础,同时为科学治理石漠化提供了重要参考。     

典型岩溶区土壤颜色空间自相关和空间分布研究

基于自定义的土壤颜色量化方法,运用地统计学与GIS技术,将室内布点和实地监测相结合,对果化示范区土壤颜色的空间自相关和空间分布进行了研究。结果表明,果化示范区土壤颜色的空间分布存在正向的全局空间自相关,空间自相关尺度为2 200 m。土壤颜色的空间样点呈现出平行线型的空间分布格局,土壤颜色的空间结构在1~2 200 m区间内为空间集聚,在2 200~2 800 m区间内为空间孤立。示范区棕色土壤广泛分布,黄棕色和黄褐色土壤仅呈小块状的零星分布。     

不同开垦时间对喀斯特石漠化地区土壤养分的影响

[目的]为喀斯特生态系统的恢复重建、农业生产以及相关政策制定提供参考。[方法]采集贵州普定典型喀斯特山区3个不同开垦时间(1959、1968、1980年)的0~10、10~20、20~40 cm土层的土壤样品,进行室内理化分析。[结果]结果显示,普定县喀斯特山区随着农业用地开垦时间的增加,土壤养分变化总体表现为有机质、全氮、CEC下降;土壤pH值下降;全磷、全钾含量没有明显变化;碱解氮、有效磷、有效钾等有不同的变化规律。[结论]普定县喀斯特山区土壤养分随开垦时间的变化主要是受到施肥和微地形的影响。     

石漠化生态恢复过程中土壤磷含量的比较研究

[目的]为了解桂西北石漠化地区生态恢复过程中磷含量的变化规律。[方法]选择平果、宜州等典型石漠化样地采样,分别对不同样地的土壤全磷及有效磷含量进行测定,并对全磷、有效磷含量与土壤中脲酶、过氧化氢酶活性及有机质含量的相关性进行分析。[结果]坡向、植被类型、恢复年限对土壤磷含量均有明显影响。表现为:南坡>北坡,任豆>封山育林>吊丝竹,随恢复年限的增加呈增加趋势。脲酶活性与磷含量变化有显著的相关性,可作为土壤肥力变化的监测指标。[结论]只要停止过度的人为干扰,桂西北石漠化地区的土壤会得到逐步的恢复,如果措施得当,采取人工促进的自然恢复手段,则会恢复到较好的水平。     

喀斯特石漠化区植被演替过程中土壤质量研究——以广西都安澄江小流域为例

采用空间序列代替时间序列的方法,研究喀斯特石漠化区植被演替过程中土壤质量变化特征。以广西都安澄江小流域为例,选取4个植物演替阶段,即乔木、灌丛、灌草丛、草丛的典型样地,对该地区土壤理化性质进行分析,研究植被演替对土壤质量特征的影响。结果表明：在石漠化地区植被演替过程中,土壤含水量、pH值、有机质、氮、磷、钾等含量均有一定程度的下降。导致这一变化的主要原因是植被生长情况、土壤养分积累能力等。