中国西南喀斯特森林生物量与碳储量研究进展

西南喀斯特地区是我国生态环境脆弱地带之一,森林作为陆地生态系统的主体,对维护喀斯特地区生态系统平衡、喀斯特石漠化生态治理与重建以及可持续发展意义重大。在深入分析中国西南喀斯特地区森林生物量与碳储量研究现状的基础上,对喀斯特森林生物量研究方法及其存在的问题进行了总结,并讨论了未来的研究方向。     

贵州荔波南部喀斯特森林植被

荔波南部的喀斯特森林植被是我国亚热带保存较好的奇特植被之一,以其特有的岩溶地貌、植物种类和特殊生态环境而引起々家们的关注和兴趣。为了弄清这片喀斯特森林植被的类型、结构、分布和现状,在1980年以来历次调查的基础上,我们又于1984年4至5月,集中地进行了一次群落学考察,以促进喀斯特森林植被的研究,为喀斯特地区的开发利用和自然保护工作提供科学依据。现将考察结果论述于下:     

利用卷积神经网络提取高分辨率遥感图像喀斯特森林信息

针对喀斯特地区受山区复杂地形的影响岩溶山峰在太阳辐射下存在阴坡和阳坡,高分辨率遥感图像中喀斯特森林植被的光谱特征较复杂,"同物异谱"和"异物同谱"现象严重,导致传统的机器学习算法提取森林植被精度不高的问题,根据实践经验将多源多特征融合构成提取喀斯特森林信息特征,改进标准的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),将支持向量机(support vector machine,SVM)与卷积神经网络相结合(CNN-SVM)应用于遥感分类,并与CNN、随机森林(random forest,RF)、支持向量机等方法进行比较。结果表明,CNN-SVM、CNN两种深度学习方法的提取喀斯特森林信息精度均明显高于RF和SVM等浅层模型方法。CNN-SVM综合了CNN提取遥感高阶特征的能力和SVM的分类性能,分类精度在90%以上,高于标准的CNN。深度学习CNN可有效地区分农作物,提高喀斯特森林植被信息的提取精度。     

我国喀斯特旅游研究的现状与展望

喀斯特是一种特殊的旅游资源,在我国分布广、类型多。本文综述了近10年来我国喀斯特旅游研究,研究内容涉及喀斯特旅游资源类型划分及评价、喀斯特旅游开发、喀斯特生态旅游、喀斯特旅游扶贫、喀斯特旅游文化等,分析探讨了我国喀斯特旅游应进一步研究的问题。     

西南喀斯特山地林下经济发展模式研究

西南喀斯特山地生态环境退化严重,贫困人口集中.在阐述了西南喀斯特山地森林植被现状的基础上,依据当地不同的自然、社会和经济发展条件,因地制宜地提出了合理利用喀斯特山地林下(隙)资源,重点发展林-草、药、果等立体种植养殖综合模式及喀斯特生态旅游,保护和恢复喀斯特山地生态环境,提高当地居民生产生活水平,实现西南喀斯特山地生态和经济的可持续发展.     

黔中喀斯特山区的生态环境特点及植被恢复技术

长期以来，由于樵采、放牧、生产用火等人为干扰强度大，喀斯特山地的植被多次遭到破坏，致使水土流失不断加剧，土地石漠化，立地生境恶化，造林困难地段的面积逐渐增加；表现出岩石裸露率高，土被不连续，土层浅薄，水土流失潜在危险性大，生态环境脆弱，环境溶量小，抗外界干扰保持系统稳定的阈值较低，受破坏后自我修复能力差，植被自然恢复极端困难等特点。喀斯特山地农业生态环境的根本改善，有赖于岩溶地区森林植被的恢复与重建。以黔中地区典型的喀斯特山地为对象，在研究和分析喀斯特地区森林植被退化的成因和生态环境特点的基础上，筛选适于喀斯特山地的造林树种，提出了森林植被恢复、保护的技术措施，以期为西部大开发过程中的生态环境建设提供理论依据和技术支持。     

喀斯特流域水系分形、分维问题

通过对非喀斯特水系的分形研究及喀斯特水系特征分析 ,提出对喀斯特水系的分形研究可从其三维空间的发展状态 ,从其地表、地下两个水系的能量、物质等临界交换高度来构架数理模型 ,研究其分形特征及规律     

热带亚热带喀斯特森林树种的水分生理研究进展

热带亚热带喀斯特地区具有丰富且独特的自然资源,是我国重要的生态功能区,但也面临严重的石漠化问题。水分是影响该地区天然林结构功能和石漠化植被修复的关键环境因素。基于树木水分生理的研究有助于深入地了解喀斯特树种干旱适应策略,可为气候变化背景下喀斯特地区森林(天然林和人工林)的可持续发展提供理论依据。本文从水分来源、木质部水力结构以及蒸腾耗水等方面总结了近年来该区域喀斯特天然林树种在水分适应策略方面的研究进展,发现典型喀斯特树种能够稳定地利用岩溶水,其蒸腾耗水量的季节动态较小,且其茎木质部的抗栓塞能力强,在极端干旱时期可通过脆弱性分割维持水力安全。另外,基于树木水分生理的研究还能够为石漠化生态恢复适宜树种的筛选和人工林的经营管理提供科学依据。部分抗性强、耗水少的珍贵用材树种兼顾生态和经济效益,可用于石漠化地区的植被修复。建议今后的研究结合控制实验平台,长期监测树种生长和水分动态变化,基于多重机制系统阐明喀斯特森林树种的生态适应策略。     

贵州喀斯特山地坡耕地立地影响因素及分区

从贵州喀斯特山地气候、母岩——地貌——土壤系统、水土流失和石漠化、坡耕地土壤特性、现有森林植被等方面分析其对喀斯特山地坡耕地立地的影响,将贵州喀斯特山地坡耕地划分成3区10亚区16小区。     

贵州茂兰自然保护区喀斯特森林被子植物多样性的空间格局

我国西南地区的喀斯特森林具有丰富的生物多样性,但对于其被子植物多样性的空间分布特点,还缺乏深入了解。据此,研究分析位于贵州茂兰国家级自然保护区的1ha喀斯特森林样地内各个垂直层次的被子植物在5 m、10 m、20 m空间粒度上的物种和谱系多样性。发现乔木层的种和属数量,包括独有种和属数量,均高于灌木层和草本层。此外,在各个粒度上,乔木层的物种多样性指标(物种丰富度和Shannon-Wiener指数)也明显高于灌木层和草本层,但乔木层的不同谱系多样性指标(PSV指数和PSE指数)并没有体现出较一致的优势。提示喀斯特森林物种和谱系多样性在森林垂直层次上的分布格局具有差异,且这些差异在不同空间尺度上较稳定地存在。研究结果有助于加深对于喀斯特森林生物多样性空间分布的认知,从而协助喀斯特森林管理措施的制定。     

贵州茂兰喀斯特原生性森林群落物种多样性特征

采用典型样方法研究茂兰喀斯特森林群落植物多样性的特征.主要结果有:①茂兰喀斯特森林群落物种组成丰富,但单种科单种属多,单种属占总属数的61.74%;乔木层优势种不明显,灌木层和草本层优势种较明显;乔木层重要值最大的种类可能并不占据优势层片,群落类型十分复杂多样;②在群落不同层次,物种多样性与地带性常绿阔叶林群落(灌木层...     

桂林会仙岩溶湿地环境变化沉积记录的初步研究

为探讨亚热带地区岩溶湿地沉积环境的变化过程,在桂林会仙典型的岩溶湿地进行野外考察和连续柱状沉积岩芯采样,在寺湖和狮子潭钻取获得各长77 cm和57 cm的沉积岩芯,对其沉积年代学、营养盐元素、地球化学元素等方面进行高精度、高分辨率的样品分析,获得寺湖近450年来和狮子潭近200多年来的环境演化记录.结果表明:狮子潭经历了公元1810年以前的沼泽化过程而后又演化成湖泊沉积环境;寺湖在近450年来一直为湖相沉积,但经历了小冰期中的多次冷暖和干湿的气候波动;湿地沉积环境变化在过去主要受气候条件变化的制约,在气候的冷湿期有利于湿地的发育,而暖干时期则不利于湿地的发育.最近几十年气候的持续变暖和人类围垦活动的加剧对湿地环境变化的影响巨大.因此,要采取有力措施加大对湿地的保护力度.     

西南典型岩溶区土壤微生物数量研究

分别选取桂林、重庆、贵州三地的林地、耕地等几种不同土地利用方式下20、40、60 cm深3个土层土壤样品,采用稀释平板法对土壤中细菌、放线菌、真菌三大微生物类群进行计数,结果显示:(1)与非岩溶区相比,岩溶区土壤细菌和放线菌数量明显高于非岩溶区,真菌数量反之,且岩溶区微生物总量大于非岩溶区。(2)岩溶区土壤中细菌数量占绝对优势,夏季所占比例最高达到94.7%,秋季达93.8%;放线菌最高夏季为33.1%,秋季为55.4%;真菌夏季最高达55.9%,秋季为4.4%。(3)微生物数量变化存在时间和空间差异性,但总体而言,夏季各微生物数量明显高于秋季,细菌数量变化趋势在不同地区存在一致性,真菌和放线菌则不明显。造成这种区别的因素包括土壤理化性质、微生物生理特性等。     

广西马山地下河系统地下水质量及污染特征分析

以广西马山地下河为研究对象,采集14个样品进行水质全分析和挥发性有机物、半挥发性有机物测试。利用区域地下水污染评价推荐的《地下水质量评价》(GB/T14848-2007)、《地下水污染调查评价技术规范》(DD2008-01)等规范,进行地下水质量评价、检出评价和超标评价,同时进行污染源分析。结果表明,广西马山地下河水质总体较好,III类以上水占71.4%,IV、V类水超标指标主要为Pb、NO-2;水样中有7种有机组分检出,与地下水污染指数(GUS)值具有较好的一致性;结合污染源现状调查情况,分析了其主要污染来源为工业生产和农田使用的农药、化肥。研究结果对该片区地下水污染防护措施具有一定的应用价值。     

黔西北喀斯特生境中主要植物的繁殖物候及种子生产

 开花和结实等繁殖过程对植物群落具有重要影响,也是研究植物与环境关系的主要方面.通过对黔西北喀斯特生境中主要植物开花物候、种子生产和散布的研究,明确了该地区植物的主要繁殖特征.结果表明:开花和果实成熟分别发生在相对集中的月份,具有相似的变化格局.始花期与开花持续时间显著相关,开花早的植物具有更长的花期以保障繁殖成功,但始花期与果始成熟期没有明显关系,植物在物候事件之间存在着权衡.群落中植物的开花物候发生了明显重叠,部分物种间重叠程度较高.不同植物果实(种子)的大小和产量具有很大差异,种子散布期在种间和年际间也不相同,大多数植物具有较长的种子散布期以适应该地区异质性极高的复杂环境.权衡关系等繁殖策略是植物适应喀斯特生境和应对环境变化的重要方式.     

西南喀斯特山区生态系统退化成因及其恢复治理途径

在分析西南喀斯特山区自然地理地质环境条件和生态系统退化过程的基础上,提出了控制人口数量、提高人口素质,制订合理的产业结构,完善植树造林和合理选择生态重建地域单元等生态恢复重建措施．     

贵州施秉喀斯特世界自然遗产地藓类植物多样性研究

通过野外调查及标本采集,对贵州施秉喀斯特世界自然遗产地藓类植物多样性进行研究。结果表明:该地区藓类植物多样性丰富,共有35科99属201种(包括亚种、变种);优势科有凤尾藓科、丛藓科、提灯藓科、蔓藓科等,优势属有凤尾藓属、真藓属、匐灯藓属等;生境复杂多样,以石壁为主;生态群落有水生群落、石生群落、土生群落和木生群落,以土生群落为主;生活型有丛集型、倾斜型、交织型、悬垂型4种类型,以交织型为主。     

桂林岩溶石山主要灌丛类型地上生物量及分配特征

以桂林岩溶石山主要灌丛类型:紫凌木灌丛Decaspermum esquirolii Shrub、檵木灌丛Loropetalum chinense Shrub、龙须藤灌丛Bauhinia championii Shrub、小果蔷薇灌丛Rosa cymosa Shrub、红背山麻杆灌丛Alchornea trewioides Shrub为研究对象,采用群落学调查法研究这5种灌丛类型地上生物量分配特征.结果表明:5种灌丛类型地上生物量大小顺序为:紫凌木灌丛>小果蔷薇灌丛>龙须藤灌丛>檵木灌丛>红背山麻杆灌丛,生物量分别为:29.48 t/hm2,18.76 t/hm2,15.18 t/hm2,9.78 t/hm2,7.54 t/hm2.5种灌丛群落地上生物量平均为16.15 t/hm2,不同层次生物量大小顺序为:灌木层>枯枝落叶层>草本层,各自生物量占地上生物量的比例分别为81.67%、11.89%和6.44%.对于5种灌丛类型建群种生物量所占各自灌丛灌木层生物量的比例而言,其大小顺序为:红背山麻杆>檵木>小果蔷薇>龙须藤>紫凌木.     

中国地貌与贵州岩溶生态环境

通过对中国地貌基本轮廓的论述 ,得出了中国地貌的 3大特征。由于贵州岩溶生态环境脆弱 ,指出了贵州岩溶生态环境的整治与资源开发 ,最重要的是岩溶水和岩溶植被的开发整治。根据贵州岩溶生态环境的现状 ,提出了对策和建议 ,并对贵州地貌自然生态环境进行了分区