岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征

自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量(DIC浓度)及其稳定碳同位素组成(δ13 CDIC值)的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应.研究结果表明:草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ13 CDIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22％,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ13 CDIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ13CDIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰-5‰.根据δ13CDIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO2量.     

云南岩溶地区石漠化生态恢复的思路

云南岩溶面积达11.09万km2,占全省国土面积的28.14%,是西南地区岩溶集中分布区,岩溶石漠化面积已达2.15万km2.分析云南岩溶的分布,以及岩溶地区生态脆弱给当地人民带来生产、生活的生态危机,并结合云南石漠化治理的成功经验,提出岩溶地区生态恢复的思路.     

喀斯特区顶坛花椒适生的土壤水分环境

2005年5月以盆栽顶坛花椒幼苗为对象,在不同水分梯度及充分供水条件下用CI-301 CO2气体分析仪进行林木生理指标观测,研究了顶坛花椒1年生苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效益与土壤含水量的关系,结果表明:维持顶坛花椒净光合作用的最佳土壤含水量为22%,维持顶坛花椒较高蒸腾速率的土壤含水量范围为22.5%～25.6%,气孔导度最大时对应的土壤含水量为25.6%,维持顶坛花椒叶片水分利用效益的最佳土壤含水量为28%,根据喀斯特造林的基本构思,可选取维持最佳叶片水分利用效益的土壤含水量临界值和维持最佳净光合速率的土壤含水量低限值作为喀斯特造林树种顶坛花椒的适宜土壤水分的高限值和低限值。这一指标可量化为22%～28%。     

墨江县岩溶地区石漠化调查

分析了石漠化调查技术和调查方法,阐述了墨江县岩溶地区石漠化的基本状况、石漠化程度、分布范围和面积,并提出了荒山造林、封山育林等切实可行的治理措施和建议,以期为墨江县岩溶地区石漠化的监测和治理工作提供参考。     

黔中喀斯特石漠化区次生林树种的经济功能评价及功能群划分

通过构建树种经济功能综合评价指标体系,采用层次分析法（AHP）,对黔中喀斯特次生林中25种优势树种经济功能进行综合评价,并划分树种经济功能群。结果表明,基于AHP评价结果与黔中喀斯特森林树种经济性能现状较为一致, AHP在喀斯特森林树种经济功能综合评价体系构建中是科学且实用的。黔中喀斯特森林25种优势树种分为7个经济功能群：（1）药用-观赏型高经济功能群（ PFGsⅠ）,树种为厚朴、喜树和盐肤木;（2）食用型高经济功能群（PFGsⅡ）,树种为茅栗和木姜子;（3）食用-工业型中经济功能群（PFGsⅢ）,树种有川榛和竹叶椒;（4）食用型中经济功能群（PFGsⅣ）,树种为火棘;（5）工业型中经济功能群（PFGsⅤ）,树种为滇柏、光皮桦、响叶杨等7种;（6）药用-观赏型低经济功能群（PFGsⅥ）,树种为金佛山荚蒾、金丝桃、算盘子等9种;（7）食用型低经济功能群（PFGsⅦ）,树种为粉枝莓。描述了各类经济功能群的基本特征,为研究区生态经济型次生林经营的树种选择、结构优化提供理论依据。     

广西岩溶塌陷区生态恢复的初步研究

分析了广西岩溶塌陷区土地的特点和加强岩溶塌陷区土地复垦的必要性,对其生态恢复,提出了相应的对策。     

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。     

基于Google Earth Engine的典型峰丛洼地石漠化时空演变与驱动因子分析——以西畴县为例

石漠化是岩溶地区阻碍经济可持续发展、影响生态环境的重大问题,随着近几十年石漠化治理的开展,石漠化扩张的趋势已经得到了极大遏制。以我国典型峰丛洼地地貌的云南省文山州西畴县为研究区,基于遥感云计算平台Google Earth Engine(GEE)以1990年、2000年、2010年、2020年四期Landsat遥感影像为数据源,利用转移矩阵分析西畴县近30年石漠化动态变化,并采用地理探测器分析了西畴县石漠化形成的驱动因子。主要结论如下:(1)30年间西畴县石漠化演变总体呈现先小幅减少,再扩张,然后大幅减少的趋势,从时间上来看1990—2000年,石漠化类型转变主要是轻度和潜在石漠化向无石漠化转移,2000—2010年石漠化类型转变主要是无石漠化向潜在和轻度石漠化转移,2010—2020年石漠化类型转变主要是潜在、轻度和中度石漠化向无石漠化转移; 从空间上来看,西畴县石漠化分布北重南轻,在石漠化治理成效上,整体都呈现好转,石漠化改善面积为850.183 km²,在莲花塘乡西北部、新马街乡的东北部、鸡街乡和西洒镇的交界处也存在零星恶化,恶化面积为51.715 km²。(2)1990—2020年30年间,西畴县石漠化治理取得了巨大成效,到2020年西畴县无石漠化土地面积已经达到940.854 km²,共有648.476 km²的石漠化土地转化成无石漠化土地;(3)地理探测器分析结果表明西畴县石漠化形成的主要驱动因子为坡度和GDP交互作用(q=0.645),人口密度和GDP交互作用(q=0.639)这两对组合。(4)通过编程在遥感计算云平台Google Earth Engine(GEE)上在线获取和处理遥感数据,可以较大限度地提高工作效率。利用云计算实现石漠化表征因子的提取,解决相关地学问题,可为后续相关研究提供强有力的技术支撑。     

气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化相对作用

定量厘定气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的相对作用,可为揭示喀斯特地貌区植被NDVI时空演变特征及其驱动机制提供依据。以MODIS NDVI、SRTM DEM、基于站点的气象数据为数据源,建立Theil-Sen Median斜率估计、残差分析、相对作用分析等多数学模型,分析了2001—2019年西南喀斯特地貌区气候变化和人类活动对植被NDVI变化的相对作用,揭示植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关性。结果表明:研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI总体上呈上升态势,植被NDVI变化趋势呈现明显的空间异质性,植被NDVI增加的区域面积远大于减少的区域面积; 研究区植被改善和植被退化均受人类活动的主导。研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI与降水、气温以及相对湿度整体呈正相关,相关程度依次递减,与日照时数呈负相关。综上可知,研究时段内西南喀斯特地貌区植被覆盖呈改善态势,人类活动可被认为是影响西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的主要驱动力,植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关系数在空间上呈现明显的异质性。     

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。