桂林红壤侵蚀区植被恢复过程的土壤理化性质变化

在广西桂林兴安县红壤侵蚀区人工设置4种植被恢复模式(阔叶树区、药材区、果树区和毛竹杉木区),研究不同人工植被恢复模式下林地土壤的理化性质与变化趋势,并与桂林灵川县境内自然植被演替过程的草丛阶段、灌丛阶段、针阔混交林阶段和常绿阔叶林阶段的土壤理化特性进行对比分析。结果表明,4种人工植被恢复模式下的土壤容重明显降低,含水量明显增加,与自然演替4个阶段的土壤容重和含水量变化一致。植被恢复过程中人工恢复模式和外套自然演替的土壤pH值均趋向增加,有机质含量和氮素含量均呈现增加趋势,但是土壤钾素含量与磷素含量都偏低,需要通过施肥加以缓解。在红壤侵蚀区通过人工手段进行植被恢复,能够改良土壤,提高土壤保肥培肥功能,对加速侵蚀区植被恢复有意义。     

喀斯特石漠化过程的植物叶片δ^13C值变化及其环境分析

测定了贵州高原喀斯特小流域内不同等级石漠化样地几种乡土种叶片稳定碳同位素组成的变化及主要环境因子的变化,旨在从小流域尺度上探讨喀斯特石漠化过程中植物δ^13C值的变化及影响植物δ^13C值变化的主要环境因子．结果表明：石漠化过程中,生境逐渐由低光、高水分环境向高光、低水分环境转变;植物群落δ^13C值随石漠化的发展显著增加,即群落的水分利用效率随着石漠化发展显著提高;植物种也基本呈现出随着石漠化进行其δ^13C值趋正的趋势,说明随着水分可利用性的降低,植物的水分利用效率提高;所研究的植物的δ^13C值的种内差异不同,反应了喀斯特石漠化区不同植物的水分利用对环境变化的不同响应;轻度石漠化坡面上坡和中坡植物δ^13C值存在显著差异,而上坡和下坡、中坡和下坡间植物δ^13C值不存在显著差异,中度石漠化坡面不同坡位间植物δ^13C值均不存在显著差异,这正是喀斯特地区特殊的二元结构水文系统以及其复杂多变的地形地貌的体现;通过对各种石漠化样地植物的δ^13C值与环境因子的相关分析得出,水分和光照是影响该区植物δ^13C值变化的主控因子．     

喀斯特石漠化过程的植物叶片δ13C值变化及其环境分析

测定了贵州高原喀斯特小流域内不同等级石漠化样地几种乡土种叶片稳定碳同位素组成的变化及主要环境因子的变化,旨在从小流域尺度上探讨喀斯特石漠化过程中植物δ13C值的变化及影响植物δ13C值变化的主要环境因子.结果表明:石漠化过程中,生境逐渐由低光、高水分环境向高光、低水分环境转变;植物群落δ13C值随石漠化的发展显著增加,即群落的水分利用效率随着石漠化发展显著提高;植物种也基本呈现出随着石漠化进行其δ13C值趋正的趋势,说明随着水分可利用性的降低,植物的水分利用效率提高;所研究的植物的δ13C值的种内差异不同,反应了喀斯特石漠化区不同植物的水分利用对环境变化的不同响应;轻度石漠化坡面上坡和中坡植物δ13C值存在显著差异,而上坡和下坡、中坡和下坡问植物δ13C值不存在显著差异,中度石漠化坡面不同坡位间植物δ13C值均不存在显著差异,这正是喀斯特地区特殊的二元结构水文系统以及其复杂多变的地形地貌的体现;通过对各种石漠化样地植物的δ13C值与环境因子的相关分析得出,水分和光照是影响该区植物δ13C值变化的主控因子.     

毛乌素沙地西北缘不同类型沙丘土壤水分分布特征

干旱区的土壤水分分布特征受气候、区域地形、植被、土壤质地等因素的影响,其本身也是整个区域环境的重要影响因子。文中通过对位于毛乌素沙地西北缘鄂托克旗境内的裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘、乔木覆盖沙丘3种类型沙丘不同地貌部位0~4 m深度范围内的土壤含水量研究,采用钻孔取样、烘干称重和粒度测试等方法,分析不同植被、地形和土壤质地等因素对研究区土壤含水量分布特征的影响。结果表明:对于垂直方向0~4 m深度范围内的裸露流动沙丘、灌木和乔木覆盖沙丘平均含水量变化均表现为迎风坡高于背风坡,且在灌木覆盖沙丘和乔木覆盖沙丘的丘间洼地的土壤含水量多高于迎风坡和背风坡,不同类型沙丘在各地貌样点不同层段含水量变化差异明显,变化趋势不统一。相同的沙丘微地貌,不同类型植被覆盖对于沙丘土壤含水量在垂向上的变化有较大影响,且灌木植被的影响大于乔木植被。除了植被以外,浅层基岩的隔水作用对土壤含水量同样有重要影响。土壤水分分布特征与土壤中不同粒级的颗粒含量有关,而植被通过拦截空气中的粉尘,提高了土壤中粘土与粉砂等持水能力强的颗粒组分,进而提高了土壤平均含水量。     

喀斯特石漠化地区退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响

探明贵州花江—关岭喀斯特石漠化地区不同退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响,为石漠化地区不同植被恢复模式的水土保持效益评估提供科学依据。选取喀斯特石漠化地区耕地(对照)、乔木林地和花椒林地土壤为研究对象,采用湿筛法测定0～40 cm土层土壤团聚体组成,计算0.25 mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数(D)等团聚体指标。结果表明:1)耕地转变为乔木林地和花椒林地显著增加了粗大团聚体(2 mm)含量(P0.05),显著降低了2 mm粒径团聚体含量(P0.05);2)土壤R_(0.25)、MWD和GMD值表现为乔木林地花椒林地耕地,土壤分形维数D值则相反;3)退耕后土壤团聚体稳定性的增加主要与粗大团聚体含量增加有关,2 mm和0.25 mm粒径是土壤团聚化过程中关键的临界点;4)退耕后,土壤团聚体含量和稳定性指标的变化幅度随土层深度的增加而减小,表明表层土壤团聚体组成和稳定性对土地利用变化的响应更为敏感。     

沙坡头地区不同植被结构对沙地土壤水分的影响

本文利用沙坡头地区人工植被结构的调查结果及与其对应的土壤水分观测数据,分析了不同植被结构对地表水分的影响.结果表明流沙区土壤水分的变化是由浅层至深层逐渐增加,植被区土壤水分由上至下递减明显,并且人工植被区沙层水分随着植被建立时间的延长而线性减少.该地区草本植物对10cm一20em层的土壤含水量影响较大,灌木主要影响20cm一40cm层的土壤含水量.其中雾冰藜和油蒿对地表水分影响较大.对雾冰藜、油蒿、花棒和小画眉草来说,其密度与土壤含水量呈负相关.     

退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤质量变化

为探讨退化喀斯特生态系统植被恢复对土壤质量的改良效果。本文对花江流域退化喀斯特植被不同演替阶段的土壤的石砾含量、含水量、容重、持水量、孔隙度、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K等理化指标进行测定分析。结果表明:植被恢复促进了喀斯特山地土壤pH值降低、控制了土壤pH值的上升。土壤石砾含量随植被恢复而下降;有机质含量随植被恢复而上升。在整个演替的过程中,全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K含量随植被的恢复而呈波动变化的趋势;土壤质量的生境变化总体上表现为石沟较高。综合分析表明,研究区植被恢复总体上促进了土壤理化质量的提高。     

半干旱区小城镇周边沙丘水分的时空变化——以乌审旗达布察克镇为例

水分是影响干旱区沙丘植被分布、生长和生存的关键因素.以内蒙古自治区乌审旗达布察克镇周边8km范围为研究区域,对不同类型沙丘的土壤水分进行连续观测,研究城镇周边沙丘土壤水分时空动态变化规律.结果表明:研究区沙丘土壤含水量时间变化分为春季积累期、水分消耗期、秋季积累期、稳定期4个阶段.在空间分布上,不同沙丘土壤含水量大小表现为:流动沙丘半固定沙丘固定沙丘(纯蒿)固定沙丘(柳蒿混生);沙丘土壤水分垂直变化可分为土壤水分速变层、土壤水分活跃层和土壤水分相对稳定层3个层次;从沙丘地形部位看,丘间低地地下水位高,而背风坡土壤含水量接近植物凋萎系数.     

喀斯特地区不同等级石漠化人工生态恢复的土壤温度及水分效应--以贵州省花江峡谷为例

根据石漠化等级程度及微地貌景观不同,选择12个固定样地作为研究对象,进行4次监测。结果表明,喀斯特峡谷区土壤温度与石漠化等级程度相关性不大,与植被覆盖度,特别是林下草被覆盖度具有很大相关性;随着治理时间增加,各等级石漠化土壤温度日变化趋于中度石漠化>轻度石漠化>强度石漠化>潜在石漠化的稳定大小关系。随治理时间增加,旱季土壤水分有逐渐提高的趋势,且年际同期变化幅度较大。研究不同等级石漠化人工生态恢复的土壤温度及水分有助于从土壤水热的角度来揭示石漠化恢复治理过程中的生态环境效应,为喀斯特地区石漠化防治提供科学依据。     

喀斯特石漠化区石灰岩与白云岩土壤理化性质分析——以贵州兴义市为例

本文针对兴义市喀斯特石漠化区域内石灰岩和白云岩两种岩石发育的土壤进行理化性质分析比较,结果表明:两种岩石发育的土壤在全磷、交换钙、土壤含水量、石砾含量、土壤容重及岩石裸露率,差异显著。石灰岩区除了全钾与速效钾之外,全氮、全磷、速效氮、速效磷均略优于白云岩区。白云岩区土壤pH与全氮存在负相关关系;有机质含量与全氮、全磷均达到极显著正相关关系,与交换钙达到显著正相关关系;全氮和速效氮存在显著正相关关系。石灰岩区土壤pH与全钾存在负相关关系;有机质含量与全氮达到显著正相关关系,全氮和速效氮为正相关关系。不同坡位的土壤物理特征表明,白云岩区土壤含水量和土壤厚度的平均值自上而下呈现依次递增的变化规律。而其在土壤容重、石砾含量和岩石裸露率的平均值自上而下则呈现依次递减的变化规律。石灰岩区仅在土壤含水量方面自上而下呈现依次递增的变化规律。     

基于景观级别指数的典型喀斯特石漠化空间格局分析

贵州喀斯特高原山区,地面破碎,人地矛盾突出。依托地理信息系统与遥感技术,以大方县桶井村为研究区,从其影像上解译喀斯特石漠化空间分布现状,建立石漠化空间数据库,从景观空间分析方法出发,基于景观级别指数定量化分析石漠化景观格局特征,经统计综合分析石漠化景观的相关指数,得出研究区石漠化发育程度及其分布情况具有较大差异,整体破碎度较低、均匀度较高,石漠化发育程度较高的斑块面积较小,不连续,镶嵌在各类景观类型中。研究区土地石漠化现状对生态建设有较大的影响,可根据景观指数分析结果对研究区进行土地利用结构调整与石漠化综合防治。     

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。     

广西贺巴高速来都段石漠化边坡植被恢复和生态防护技术的应用分析

石漠化边坡的植被恢复和生态防护是目前绿色公路建设的热点问题,常用框格植草措施减缓雨水对边坡的冲刷破坏,加快坡面的植被恢复进程。结合广西贺巴高速来都段石漠化边坡植被恢复项目,通过对现场工程技术的实际应用情况进行跟踪调研,剖析了石漠化边坡框格内填土植草的植被恢复和生态防护技术在应用中发现的一些技术问题,提出了框格内填土局部稳定技术的新型解决方案,并进一步在该石漠化边坡,推广应用了采用水土共蓄的新型板槽进行植被恢复和生态防护的最新发明技术,以期对石漠化边坡的植被恢复提供积极的技术措施和建议,促进石漠化地区绿色公路建设的发展。     

云南省建水县石漠化修复模式评价

基于1992—2017年Landsat TM数据、建水县森林资源二类调查数据及云南省石漠化监测数据, 借助Mann-Kendall突变分析和趋势分析等方法, 探讨近25年云南省建水县植被的时空变化特征及不同石漠化修复模式下的植被恢复情况。结果表明: 1) 25年间, 建水县植被覆盖整体上呈上升趋势, 平均增速为0.065%/10a, 以2008年为界, 增速由之前的0.077%/10a增加到0.475%/10a; 2) 25年间, 建水县植被覆盖呈增加趋势的区域、无显著变化区域及呈减少趋势的区域面积占比分别为55.32％, 34.44％和10.24％; 3) 对于不同修复模式, 在10年的修复时间范围内, 纯生态林模式与混交生态林模式下植被恢复效果差别不大, 而在25年的修复时间范围内, 混交生态林模式下植被修复速率明显优于纯生态林修复模式, 优势主要展现在修复后期。短期内, 纯生态林模式中阔叶树和桤木的植被修复效果较好; 从长期看, 云南松和车桑子是较好的修复树种。混交生态林模式中, 针叶混交林修复速率在10年和25年修复时间范围内均表现最优, 是较好的混交模式。研究结果揭示了不同治理模式对植被恢复的效果, 可为优化石漠化区域生态修复方法提供理论依据。     

黔东南生态文明建设试验区石漠化演变规律与发展趋势研究

截至2005年,以贵州高原为中心的中国南方喀斯特地区石漠化土地总面积已经达到12.96×104km2,中国南方石漠化与西北地区的沙漠化、黄土高原的水土流失成为我国三大生态灾害。以黔东南自治州为主要对象,研究了生态综合治理下黔东南州2000~2005年石漠化的变化特征,应用空间转移矩阵预测未来发展趋势。数据表明:黔东南州石漠化面积从2000年1 638.46km2发展到2005年的1 753.60 km2,5年间平均每年增加23km2,到2050年石漠化面积将达到2 634.45 km2,占全州国土面积的8.68%。虽然黔东南州石漠化低于贵州平均水平,但是石漠化防治工作不容忽视,要建设黔东南生态文明试验区,石漠化治理仍是一个长期、艰巨的任务。     

喀斯特断陷盆地土地利用对生态系统生产力的影响

为了客观地评估断陷盆地土地利用对生态环境的影响, 从生态系统服务变化反映更深层次的人地之间复杂关系, 本文基于断陷盆地多时间序列土地利用数据和陆地植被净生产力(NPP), 阐明断陷盆地NPP时空变化趋势, 揭示多年间土地利用变化的地类层次变化特征; 运用生命周期评估方法, 定量地分析土地占用和土地转化对石漠化地区陆地植被净生产力的影响, 探讨石漠化治理的生态效益。结果表明: 1) 2000—2015 年间, 断陷盆地大部分区域NPP变化不显著, 少部分区域变化显著, 以上升趋势为主; 2) 在6种地类中, 林地变化平稳, 建设用地增加趋势活跃且强烈, 草地减少趋势活跃且强烈; 3) 林地占用潜在植被生产力与现有NPP之间的差值由西向东逐渐增加, 与林地占用面积减少的空间分布一致, 林地分布影响林地植被净生产力水平; 4) 研究区北部植被自然生长情况较好, 东部地区六盘水市、普安县和陆良县石漠化区域林地植被存在一定程度的天然退化, 林地生态恢复工程效果不明显; 5) 研究区80%的土地转化类型使得NPP增益, 其中使NPP明显提升、有效而普遍的方式是草林转换和退耕还林; 林地转为建设用地则对NPP的损害最大。     

我国西南岩溶地区石漠化问题研究--以滇黔桂三省区为例

以云南、贵州和广西3省区为对象分析了我国西南岩溶地区石漠化的现状,研究了西南岩溶地区石漠化的机理.结果表明,广泛分布的碳酸盐岩是形成石漠化的地质背景;崎岖的地表为石漠化提供了动力;成土缓慢且土层薄使其允许侵蚀量小;受气候因素的影响岩溶地貌发育使土壤易“丢失”;人口的增长及不合理的行为导致植被破坏后恢复困难,易造成水土流失.在此基础上提出了石漠化的治理措施.     

西南喀斯特石漠化区水土保持与生态文明研究新进展

以2008年6月10-12日在重庆西南大学举办的"西南喀斯特石漠化区水土保持与生态文明学术研讨会"为背景,对西南岩溶石漠化区近年来水土流失动态评价及发展成果进行了总结,体现了我国当前岩溶石漠化区水土保持研究的最新进展和最高水平,并对岩溶石漠化区水土流失基础研究及综合防治对策提出了新的要求.     

喀斯特石漠化生态系统恢复力评估——以广西环江毛南族自治县为例

为探明喀斯特石漠化地区生态系统的恢复力,本研究以广西典型喀斯特石漠化地区——环江毛南族自治县为研究区域,运用指标评价法,从影响生态系统恢复力大小的自然因素和人为因素中筛选出11个指标,构建喀斯特石漠化生态系统恢复力指标评价体系;采用专家打分法和变异系数法(组合赋权法)确定评价指标的权重,并运用空间加权叠加的方法定量计算出环江喀斯特石漠化生态系统恢复力的大小,同时使用自然断点法对评价结果进行等级划分。结果表明：环江喀斯特石漠化生态系统恢复力为0.35-0.71,整体为中等水平;在空间分布上,环江喀斯特石漠化生态系统恢复力表现出南北低、西中高的分布状况,特别是北部和南部喀斯特地貌分布地区的恢复力较低。研究结果可为有关部门对石漠化生态系统的有效管理提供重要参考信息。