贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复响应

为了评估贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复的生态经济效果,以喀斯特生态脆弱区的毕节鸭池、清镇红枫湖、关岭-贞丰花江为例,利用经济和生态足迹分析法对喀斯特地区生态经济恢复状况进行评价,旨在揭示生态恢复的响应机制,探讨喀斯特石漠化区经济可持续的生态恢复模式.研究结果表明,2005～2007年3个示范区土地利用、产业结构及其多样性...     

科普视窗

正贵州省一项目成为科技创新成就展全国生态治理类唯一参展项目6月17日,"国家‘十二五'科技创新成就展"在北京展览馆举行。贵州关岭-贞丰花江石漠化治理项目入选国家"十二五"科技成就展环境保护领域展区,这也是本次科技创新成就展全国生态治理类唯一的参展项目。这一项目由贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心熊康宁教授领衔团队完成。该项目自国家"九五"计划以来,通过近20年的理论研究、技术攻关和应用示范积累,提出了一套适合中国国情和贵州省情、适宜喀斯特环境特征的石漠化综合治理模式——"花江模式",该模式在关岭、贞丰、镇宁、平塘等37个县(市)进行了工程化推广应用。     

基于CiteSpace的喀斯特土壤有机碳研究进展

本文采用文献计量法分析研究国内外土壤有机碳(SOC)领域研究热点、方向及趋势。检索近30年CNKI和WoS数据库有关喀斯特SOC研究文献,借助CiteSpace软件对国家和年度发文量、期刊进行共现分析,对关键词进行突显词分析和聚类分析。结果表明,该领域近30年文献量逐年增加且处于快速增长阶段,中国是发文数最多的国家,期刊Environmental Earth Sciences和《中国岩溶》发文量位居第一;国际主要研究热点有“全球气候变化与土壤呼吸”“农业管理与土壤质量”“森林生态系统与土壤固碳”等;国内主要研究热点有“喀斯特地貌环境与理化性质”“土地管理类型与植被恢复”“土壤微生物与环境效益”等。今后需进一步将土壤微生物特性与喀斯特生态系统功能紧密联系起来,对喀斯特的石漠化生态恢复、农业生态健康及全球气候变化等热点趋势进行应用研究。     

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。     

喀斯特石漠化地区人工生态经济林土壤营养特性典型研究

人工营造大面积的生态经济林是喀斯特石漠化防治的重要措施,生态经济林的可持续经营直接关系到石漠化治理工程的成败。本文关注土壤营养特性对生态经济林经营的影响,以贵州典型喀斯特石漠化地区花江峡谷成功经营的顶坛花椒林为例,分析了喀斯特石漠化地区造林前为荒地和耕地的种地类上人工生态经济林林下土壤的营养背景,各主要大量营养元素和微量营养元素种类的全量和有效态含量及其垂直变化特性,并重点探讨了未受到应有重视的喀斯特石漠化地区石灰土金属微量元素有效性低下问题及其机理。本文为喀斯特石漠化地区生态经林造林树种遴选及后期管护和施肥决策,尤其是微量元素的合理施用提供依据。     

试论喀斯特石漠化产业的构建:以贵州省为例

根据石漠化治理、环境保护、技术应用、政策管理、生产经营和效益评价等理论,参照国际产业分类标准(ISIC Rev.4),采用中国产业划分规定和中国《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017)划分标准,对喀斯特石漠化产业概念、产业体系结构与构建进行了探讨。研究认为:喀斯特石漠化产业建设的基本思路是对喀斯特生态系统的组成结构进行科学调控,形成物质、能量多级循环利用,多时序与多层次开发,"林、牧、农、中药材、微生物、渔、副"协调发展的高效生态产业模式。按第一、第二与第三产业构成石漠化产业体系的一级产业结构;一级产业下按行业划分标准,建立农业、林业、牧业、中药材种植业、渔业、种养产品加工业、旅游业、矿产及加工业、水资源及水能开发、建筑业、其他服务业等二级产业结构;在二级产业下,根据喀斯特石漠化地区资源和社会经济条件等因素构成石漠化产业体系的三级产业。     

基于多源遥感数据的石漠化信息提取研究

利用撒拉溪示范区和花江示范区2016年的12个月份的SAR数据后向散射系数,构建时间序列,进行石漠化信息的提取,同时利用雷达遥感影像和光学遥感影像融合的方法进行喀斯特地区石漠化等级的确定,并选取野外实地验证的方法进行精度验证.结果表明:多源遥感数据支持下的石漠化信息提取方法相比较于传统的光学遥感提取方法,在石漠化地物界定和石漠化强度定级上更加准确和有效.在喀斯特高原山地轻—中度石漠化区,其精度分别提高7.69%和5.99%;在喀斯特高原山地中—强度石漠化区,其精度分别提高9.41%和5.39%.     

黔中花江干热河谷研究进展与展望

黔中花江喀斯特干热河谷地区石漠化发育较为典型,生境十分脆弱,其自然环境、生态产业和社会经济均被学者广泛关注.自“九五”计划实施以来的近30年,学者在该区开展了认识石漠化、治理石漠化、生态产业提质增效、生态与经济耦合发展等诸多研究,取得了一系列重要理论和实践成果,推动石漠化治理和山区生态建设,其中的“顶坛模式”是石漠化治理的典型经验.本研究首先从干、热、河谷深切、石漠化4个方面阐明了该区的基本特征,然后从认识喀斯特石漠化、石漠化治理生态产业培育、生态产业提质增效等视角,对现有主要文献进行梳理,并结合长期积累的资料,分析了下一步值得深入研究的问题,最后以区域为尺度,展望了未来研究的三个重要方向,即小生境特征的量化及应用、植被恢复与二元结构的关系和生态产品的生态价值实现.     

桂西北喀斯特生态系统退化机制与适应性修复试验示范研究

围绕喀斯特退化生态系统恢复与重建的国家重大需求,针对喀斯特生态系统植被群落稳定性差、土壤生态功能恢复滞后、生态治理成效缺乏可持续性等问题,依托广西环江喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站,我们开展了桂西北喀斯特生态系统退化机制及适应性修复研究,提出了喀斯特生态系统服务功能优化调控的理论与技术体系,为西南喀斯特区域石漠化综合治理及社会经济可持续发展提供科学依据与技术支撑。     

1990—2010年贵州喀斯特区石漠化景观格局变化分析———以贵州省六枝特区为例

从石漠化演化趋势、石漠化类型空间组合特征及景观格局方面分析了1990—2010年贵州六枝喀斯特区石漠化景观格局的变化。研究结果表明:六枝特区近20年石漠化景观类型面积变化较大,其中无石漠化景观类型面积增加了73.16km2,石漠化强度有所减弱;无石漠化和轻度石漠化景观比例增加,无石漠化、潜在石漠化及轻度石漠化景观类型的斑块密度增高,同时轻度石漠化景观形状指数上升了4.57,斑块形状进一步复杂和不规则;研究区石漠化景观多样化指数(GMk)较高,1990、2000及2010年平均值都在0.66以上,石漠化景观类型丰富,但景观破碎化度较大并有增加趋势。通过景观分析可以看出,近20年来研究区石漠化景观得到了恢复,低等级石漠化斑块增多,降低了原有高等级石漠化斑块的优势度。但是新恢复的低等级石漠化斑块没有连片形成优势,所以在今后的治理过程中应该人为加以引导,促使生态修复的斑块间打通廊道形成优势,形成稳定的生态系统。
     

中国南方喀斯特生态系统碳循环的新路径

正中国南方喀斯特独有的地质和气候环境在造就奇特美景的同时,也使喀斯特生态系统的碳循环与众不同,具有鲜明的区域特色。王世杰团队,由王世杰研究员带领,共有15名固定科研人员,全部具有博士学位,平均均年岭35岁,主要依托中国科学院地球化学研究所,针对我国月球和深空探测发展的国家科技战略需求以及西南喀斯特石漠化生态等国计民生问是题,围绕太阳系天体的形成演化、表面环境及空间过程以及石漠化地区的水、土、气、生等等开展研究,承担国家自然     

花江喀斯特峡谷区不同石漠化等级植物群落区系特征及其相似度

石漠化是喀斯特地区面临的主要环境问题,通过样地调查法对贵州花江喀斯特峡谷不同石漠化等级植物群落区系特征进行研究,并对潜在、轻度、中度及强度石漠化样地的物种相似性程度进行计算。结果表明,喀斯特峡谷石漠化群落地理成分复杂,分布类型丰富多样,热带性质明显。就群落相似性系数而言,在相同石漠化等级的样地内部,各样地间平均相似性系...     

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。     

治理喀斯特石漠化的建议

 自H. E. Legrad于1979年首次提出喀斯特地区的生态环境问题以来,喀斯特和沙漠边缘地区被正式等同列为脆弱环境,喀斯特环境问题成为当代国际地学研究的热点之一。中国以贵州为中心的西南喀斯特地区是世界上面积最大、最集中连片的喀斯特生态脆弱区,面积达50多万km²,是世界喀斯特亚热带锥状喀斯特发育最典型、最复杂、景观类型最丰富的一个片区。脆弱的喀斯特生境严重制约了生态环境与社会经济的快速健康发展,如何针对喀斯特石漠化地区生态环境现状,加快喀斯特石漠化地区生态修复步伐,对改善喀斯特石漠化地区恶劣的生态环境、实现区域社会经济与生态环境的可持续发展具有重要意义。     

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。     

基于CA Markov模型的喀斯特地区县域生态系统服务价值动态模拟

【目的】评估贵州喀斯特典型地区土地利用及生态系统服务价值变化趋势,为退耕还林(草)工程的实施提供理论支撑。【方法】在“3S”技术支持下,以贵州省普定县1999年、2003年、2009年和2015年4期Landsat遥感影像为主要数据源,根据CART决策树模型分类结果,提取普定县土地利用/覆被及景观格局信息,对1999—2015年间生态系统服务价值进行动态评估; 在此基础上结合CA-Markov模型,预测普定县2021年土地利用景观格局及生态系统服务价值变化趋势。【结果】1999—2015年间,研究区生态系统服务价值平稳增加,其中林地、农田和水域3类景观的生态系统服务价值占总价值的90%以上,是生态系统服务主体。在土地利用生态系统单项服务价值方面,水源涵养、土壤形成与保护和废物处理这3项生态服务功能合计贡献率在50%左右。【结论】贵州普定县域生态系统服务价值变化的主要驱动因素是退耕还林(草)政策的实施。2021年普定县生态系统服务价值总量为9.58亿元,比2015年减少约0.3亿元,说明现有退耕还林政策下,普定县生态系统服务价值在未来5年呈下降趋势。     

退化喀斯特地区植被恢复过程中苔藓的先锋作用

在贵州花江喀斯特高原生态综合治理试验示范区内采集苔藓植物样品,鉴别了主要苔藓种类,测定苔藓植物的持水性能,分析了苔藓、岩石接触面形成土壤的化学性质。结果表明：试验区内苔藓植物共有11科26属65种,以藓类植物为主;自然状态下苔藓植物含水率为36 %～898 %;新鲜苔藓持水率为2123 %～5159 %;苔藓、岩石接触面的土壤属于土壤养分分级的一级标准,各项养分指标亦明显高于对照样地。苔藓植物对喀斯特石漠生境有极强的适应性,是石漠化及其他退化生态系统进行人工生态恢复中理想的物种选择。     

喀斯特适生植物的共生微生物的研究进展

笔者通过对喀斯特适生植物根际土壤、根部和叶片等微生物群落特征的实验分析,发现喀斯特适生植物与多种已知可促进宿主植物抗逆的微生物共生。同时,还通过对喀斯特生态环境的土壤特征、植物共生微生物的生理生态作用等研究的梳理,并提出:共生微生物可以帮助宿主植物适应盐、旱等多种不利环境;喀斯特适生植物的共生微生物在生态保护和农业生产方面具有重要的应用价值;目前石漠化的治理方式不应只注重乔灌草的搭配,还应考虑生态系统中植物与微生物间紧密的相互作用及土壤、微生物与植物的相互影响。     

基于GIS的森林生态价值变化研究

生态价值的核算是人类对自然与生态系统的认识应用于经济决策的桥梁,喀斯特山区面临环境恶化和经济贫困双重压力,揭示森林生态功能价值的空间演变特征是实现喀斯特山区生态恢复和可持续发展过程中亟待解决的核心问题。依据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评价规范》(LY/T1721—2008)标准,基于不同时期遥感影像及GIS空间技术与相关统计成果,对喀斯特典型区域清镇市1973、1993和2007年的森林生态价值进行定量统计和分析,揭示其演变特征。结果表明:清镇市34年来森林生态价值呈先减后增态势,总价值仍处于减少状况,从1973至2007年减少了22 927.106 8万元;森林生态价值减弱区主要在暗流、麦格、百花湖、卫城、站街、红枫湖以及犁倭等区域,而增强区主要在中部和西部山区。     

喀斯特石漠化演变过程中土地利用变化——以贵州省关岭县为例

土地利用变化是人类活动影响地表变化的重要表征,喀斯特石漠化是生态环境恶化的指示,对生态脆弱的喀斯特地区进行石漠化和土地利用变化的时空分布研究,是地球变化研究的重要议题。通过“3S”技术对典型喀斯特地区关岭县2010-2015年石漠化演变过程和土地利用变化分析,研究发现：①无石漠化面积增加了80.68 km2,强度、极强度石漠化面积分别减少50.5 km2和 78.61 km2,石漠化治理工程初见成效,但石漠化演化是一个双向反复的转化过程。②水田、旱地、草地和未利用地面积分别减少54.4 km2、59.05 km2、15.39 km2和302.82 km2,有林地、灌木林地和建设用地面积分别增加270.82 km2、145.38 km2和13.37 km2,农户生计资本转变致使耕地撂荒,生态修复工程成效显著。③土地利用的变化是石漠化演变方向的指示剂,植被的正向演替区域与石漠化减轻区域吻合,耕地和聚落分布区域与石漠化恶化区域吻合。