降雨强度对西南喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响

降雨强度是水文过程的重要影响因素,为揭示其对喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响,本研究以桂西北典型喀斯特坡地为研究对象,采用野外人工模拟降雨方法,在相同降雨量（200 mm）下,对不同降雨强度下（34.8 mm/h、73.2 mm/h、100.0 mm/h 和136.4 mm/h）坡地土壤水分动态变化及产流过程进行研究。结果表明：1）随着土层深度的增加,土壤水分对降雨的响应趋于迟缓;由于喀斯特坡地土壤导水率较大,在不同坡位和土层深度,土壤水分变化迅速,通常在24 h 内恢复到降雨之前的水平,表明土壤层蓄水能力低,水文过程迅速。2）随着降雨强度的增大,累积地表径流量、壤中流量及表层岩溶带径流量均呈增加的趋势,表明随雨强的增加,喀斯特坡地水分由垂向（深层渗漏为主的慢速流）转为侧向运移（不同径流成分的快速流）。3）地表径流、壤中流及表层岩溶带径流与土壤含水率存在明显的产流阈值关系,且径流产生与消退过程和土壤含水量存在滞后效应,表现为顺时针（壤中流）或逆时针（表层岩溶带径流）的“绳套关系”。本研究表明喀斯特坡地产流主要受控于土壤- 表层岩溶带界面稳定入渗率,表现为受降雨强度的影响较大,研究结果有助于深入了解喀斯特关键带水文循环。     

“西部之光”项目检查组到中国科学院广西环江站检查评估项目

7月27日,以中国科学院成都分院彭宇行院长任组长、成都生物研究所吴宁所长和成都山地灾害与环境研究所程根伟副所长任副组长的“西部之光”项目检查组一行6人,到中科院广西环江喀斯特生态系统观测研究站进行项目检查和评估。     

喀斯特生态系统服务价值时空分异及其与环境因子的关系

揭示西南喀斯特生态系统服务价值时空变化特征及其与环境因子的关系是喀斯特地区生态恢复与重建中亟待解决的问题。本研究基于多时相遥感影像、气象观测数据和统计资料,对桂西北典型喀斯特地区1985～2005年的生态系统服务价值进行定量评估与分析,并利用典范对应分析方法对其与环境因子的关系进行探讨。结果表明:1985年-2000年-2005年期间生态系统服务价值呈先降后升的"V"字形变化趋势,3个年份分别是1096.52亿元、1033.84亿元和1062.57亿元;营养物循环、调节气体、有机质生产和土壤形成价值较高,其总贡献率分别为72.69%、70.18%和72.10%;而涵养水源、土壤保持和娱乐文化相对较低,都远低于100亿元。林地和灌木是生态系统服务价值的主要贡献景观类型,两者的总贡献率在3个年份分别是71.22%、73.66%和67.03%;居民用地和石漠化地的生态系统服务价值非常低,3个年份贡献率分别仅有0.62%、0.52%和0.76%。CCA排序图显示生态系统服务价值与环境因子存在紧密关系,坡度、海拔等环境因子对生态系统服务价值的影响较大,且其影响存在显著的空间分异特征。研究区域生态系统服务价值呈由西向东减少的空间分异特征;1985～2005年期间,典型喀斯特地区生态系统服务价值显著增加,而非喀斯特地区生态系统服务价值明显减少。表明生态环境移民和退耕还林等石漠化控制措施实施效果显著,有利于生态系统服务的发挥。     

广西环江县党政代表团与中国科学院亚热带农业生态所商讨“十二·五”科技合作

2011年新年伊始,广西环江毛南族自治县纪委书记覃永和政法委书记谭勉率该县党政代表团一行13人赴湘慰问中科院亚热带农业生态研究所并商讨十二.五科技合作。1月2日至3日,代表团一行冒着大雪专程赶来长沙,慰问中科院亚热带农业生态研究所全体科研人员,并与该所领     

喀斯特与非喀斯特地区参考作物蒸散量时空变化分析——以广西壮族自治区为例

参考作物蒸散量(ET_0)是确定植被生态系统需水量的关键因子,其时空分布特征及主要影响因素分析对于制定植被恢复策略与区域水资源配置方案具有重要意义。本文基于FAO-56 Penman-Monteith公式和广西地区25个气象站点1960—2010年的逐日资料,计算了各站点的ET_0,在此基础上采用GIS的克里金插值、Spearman秩次相关法和通径分析方法分析了广西喀斯特与非喀斯特地区ET_0的时空变化特征及其影响因子。结果表明,51年来广西各站点多年平均ET_0为1 138 mm×a~(-1);空间分布呈由南向北、由低纬度向高纬度递减的特征,高值区主要分布在非喀斯特地区,低值区主要分布在喀斯特地区。喀斯特与非喀斯特地区年ET_0累积距平曲线均呈"N"型分布;20世纪70年代最高,90年代最低,21世纪以来年ET_0有所回升,但仍低于51年平均值。此外,喀斯特地区ET_0年际变化小于非喀斯特地区。日照时数、风速和平均温度是影响非喀斯特地区年ET_0变化的主要气象因子,而相对湿度则通过与其他气象因子的相互作用间接对喀斯特地区年ET_0的变化产生较大影响。在季节尺度上,日照时数和平均气温在各季节都是ET_0最主要的影响因子,与ET_0呈正相关关系;风速在喀斯特地区冬、春两季对ET_0的间接作用系数为负,在非喀斯特地区并未发现这一现象。了解不同地区ET_0的变化趋势是植被生态需水定额计算的必要措施。     

喀斯特地区土地利用变化的生态服务功能价值响应

频繁发生的旱灾已成为限制我国西北半干旱区农业发展和生态环境建设的主要气象因子.以甘肃省榆中县为例,基于农户问卷调查,结合GIS技术,从社会、经济和生态三个角度选择水分敏感因子,构建社会-生态系统,然后根据修正的脆弱度概念性模型计算出干旱环境下农户尺度上社会一生态系统恢复力,并对造成恢复力差异的原因进行了分析.结果表明,榆中县农户社会生态系统对干旱的恢复力依赖于外部胁迫压力(干旱)和内部因素(社会,经济,生态)之间的相互作用.户人口数量、土壤湿度和土壤养分是3个区域农户社会-生态系统共同的水分敏感因子;而其它指标则属于局部区域农户社-生态系统的水分敏感因子.     

激光粒度仪与沉降吸管法测定喀斯特地区土壤机械组成的对比研究

与传统的沉降吸管法相比,激光粒度仪在测定土壤机械组成时具有效率高、操作误差低的优势,但其粘粒含量的测试结果通常偏低。本文在桂西北喀斯特地区选取具有代表性的棕色石灰土和砂页岩红壤土,包括表土和剖面样品共70个,对比分析激光粒度分析仪和沉降吸管法的测定结果,并建立不同粒级二者之间的相互转换关系。结果表明:按照美国制分类标准,与沉降吸管法相比,激光粒度仪测试的粘粒(<0.002 mm)体积含量均偏低,粉粒(0.002 mm-0.05 mm)含量均偏高,粘粒和粉粒的相对误差均随吸管法粘粒含量的增大而增加,砂粒含量(0.05 mm-2 mm)则互有高低且平均相对误差最小。两种方法测定的粘粒及砂粒间具有极显著的相关关系,粉粒相关性不显著,但<0.02 mm粒级呈极显著线性相关。激光粒度仪和传统吸管法的测试结果可通过<0.002 mm、<0.02 mm、0.02 mm-0.05 mm及>0.05 mm四个粒级的回归方程建立转换关系。     

桂西北喀斯特峰丛不同土地利用方式坡面产流产沙特征

由于缺乏长期定位观测资料,西南喀斯特山区坡地水土流失规律一直不明确,严重影响了该区石漠化综合治理和水土流失防治工作的成效和进程。该文基于13个大型径流小区(宽20m、投影面积>1000m2)5a(2006-2010年)的定位观测资料,分析了桂西北喀斯特峰丛洼地不同利用方式坡面降雨产流规律和地表侵蚀产沙特征。结果表明:观测期内年降雨量为1300～2000mm,无论平水年还是丰水年,不同利用方式坡面次降雨径流系数<5%,地表产流很少,降雨几乎全部入渗。不同利用方式地表侵蚀产沙模数虽有较大差异,但土壤侵蚀以微度(<30t/(km2a))为主,部分甚至只有0～5t/(km2a)。植被类型、土地利用方式对坡面降雨产流的影响较小,但人为干扰会增加地表侵蚀产沙量。该文为喀斯特坡地植被恢复重建和水土流失防治提供参考。     

西部行动计划喀斯特项目顺利通过验收并获后续支持

6月15-16日,中国科学院西部行动计划领导小组办公室组织专家,在中国科学院环江喀斯特生态站对中国科学院亚热带农业生态所主持的院西部行动计划二期项目西南喀斯特生态系统退化机制与适应性修复研究进行了验收,并     

黄土区深层土壤干燥化程度的评价标准

黄土高原地区深层土壤干燥化是人工林草植被过度耗水导致土壤水分负平衡的结果。如何定量评价深层土壤的干燥化程度,有助于确定适宜的植被类型和密度,保证人工植被建设的顺利进行。将土壤水分的几个主要指标与水分特征曲线相结合,从能量的角度初步建立了黄土高原地区深层土壤干燥化程度的评价标准,并利用该标准评价了黄土高原沟壑区刺槐林地深层土壤水分的干燥化程度。