黔西南脆弱喀斯特生态环境空间格局分析

西南喀斯特地区是我国四大生态脆弱带之一。黔西南具有典型的喀斯特生态环境,是西部大开发中生态环境的重点治理区。长期以来,由于人类不合理的开发利用使得喀斯特地区出现了严重的土地石漠化、土壤侵蚀以及森林生态系统退化等生态问题,制约着地区生态-经济的持续发展。本文根据已有的研究成果,在GIS技术的支持下,分析了研究区内主要生态退化问题的现状和空间格局及其影响因素,运用空间叠加分析功能,构建了生态脆弱度指标,并将研究区分为四个亚区,为生态环境治理提供科学依据。     

贵州喀斯特石山植被的自然恢复———以公路裸岩陡边坡为例

选取贵州喀斯特山区公路建设同一山体不同时段开挖的裸岩陡边坡上的植被自然恢复情况调查;选取贵州喀斯特山区不同地质背景,同一时段开挖的裸岩陡边坡上的植被自然恢复情况调查,对喀斯特地区基础建设形成的裸岩陡边坡植被自然恢复及其速率进行讨论.为石漠化地区工程建设开挖的裸岩陡边坡生态恢复治理提供思路,并对喀斯特石漠化治理具借鉴意义.     

喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述

喀斯特石漠化一般经历顶极植被-灌草丛-石漠等3个阶段。在这一退化过程中喀斯特石漠化对环境的选择性导致喜Ca、耐旱和岩生性的植物生存,而生物量的移出和耐荫树种消退是退化的关键因素。退化过程中植被、土壤理化性质与环境形成正反馈关系,并具有退化方向上的一致性、退化过程的非同步性和退化速度的非线性等特点。喀斯特植被恢复时,其恢复对策经历了由早期更新对策向中期结构调整对策直至后期结构功能协调完善对策更替。喀斯特生态系统恢复的技术包括自然恢复、人工恢复与复合农林业综合治理技术。喀斯特区域恢复的核心是整体人地系统的生态优化。提出喀斯特生态系统石漠化过程及恢复研究的重点是适应性恢复与适应性管理的基础理论问题。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因

土壤侵蚀形成机制与影响因素识别是当前研究的核心与前沿议题,然而从多因素综合作用的角度进行定量归因仍需加强。以喀斯特典型峰丛洼地流域为研究区,基于GIS手段和RUSLE模型模拟土壤侵蚀,综合土地利用、坡度、降雨、高程、岩性、植被覆盖度等影响因子,应用地理探测器方法针对喀斯特不同地貌形态类型区进行土壤侵蚀的定量归因研究。结果表明,各影响因子对土壤侵蚀的解释力及因子间耦合作用程度在不同地貌形态类型区差异显著,其中土地利用和坡度是决定土壤侵蚀空间异质的主导因子,但在山地丘陵区,随着地形起伏度的升高,坡度的控制作用下降,即地理探测器q值表现为中海拔丘陵>小起伏中山>中起伏中山;生态探测器显示土地利用对土壤侵蚀的影响相比于其他因子有显著差异;双因子交互作用有助于增强对土壤侵蚀的解释力,土地利用与坡度的协同作用对土壤侵蚀的解释力达到70%以上;对于土壤侵蚀空间分布的差异性检验,风险探测器显示在小起伏中山、中起伏中山等地貌形态类型中,具有显著差异的影响因子分层组合数占比至少55%。因而,喀斯特地区土壤侵蚀的治理应综合考虑不同地貌形态类型区土壤侵蚀影响机制的空间异质性。     

贵州典型喀斯特环境退化与自然恢复速率

喀斯特环境退化与自然恢复速率是具有重要意义的问题。在分析贵族典型喀斯特环境主要因子关系的基础上,确定用土地覆盖、植被状况和土壤属性反映喀斯特环境退化与自然恢复过程,应用和地面观测方法对研究区土地覆盖、植被覆盖、生物生产量、生物多样性和土壤理化性质等指标进行研究,从而得出研究区喀斯特环境退化与自然恢复规律及其相应的速率。     

典型喀斯特石漠化治理区水土流失特征与关键问题

喀斯特地区的水土流失资料很缺乏, 传统的研究方法很多不适用, 为科学地认识喀斯特石漠化治理区水土流失的特征与变化规律, 制定符合喀斯特环境的防治对策, 2006-2010 年间, 结合石漠化治理工程, 对鸭池、红枫湖、花江典型示范区进行了长期的水土流失定位监测, 结果显示, 总体上各研究区在生态及工程治理后土壤侵蚀量明显下降, 地貌类型从宏观上控制着各区域的侵蚀特征, 高原山地土层厚, 大量陡坡开垦, 水土流失严重;高原盆地自然条件较好, 发展生态畜牧和生态农业, 侵蚀量较小;高原峡谷经历早期的剧烈流失后, 现阶段几近无土可流, 侵蚀量极低。生态修复是石漠化治理的核心, 水保林、封禁治理的生态效益好, 草地畜牧业和经济林模式能带来良好经济与水土保持效益。不同等级石漠化的坡度与土被组合特征差异显著, 对土壤侵蚀量有强烈的控制作用, 今后应根据石漠化等级细化喀斯特地区的水土流失分级和制定合适的治理措施。地下流失受研究深度所限, 目前尚无法准确判断其在地表-地下水土流失总量中的贡献率, 对落水洞等关键部位进行工程防治能大大降低其危害性。     

典型喀斯特植被类型条件下绿水循环过程数值模拟

绿水对于喀斯特地区的生态恢复具有重要意义。从绿水循环过程入手,综合考虑冠层截留过程、土壤水分运动过程和植被蒸散发过程,建立典型喀斯特地区不同植被类型条件下的绿水循环过程模型。模型在小型人工模拟降雨实验和长时段监测数据的验证下,依托遥感和GIS手段,扩展到区域尺度,模拟了研究区2005年10月~2006年3月的绿水循环过程,结果表明:(1)研究区的绿水占了降雨量的87.4%,大部分降水通过冠层截留、蒸散发和入渗转化为绿水,供给生态用水。(2)典型喀斯特地区不同植被类型条件下绿水循环存在重要差异,随着喀斯特生态恢复和植被类型改变,生态系统把更多的降雨转化为绿水,即转化为生态用水。(3)模拟时段内的绿水贮存量呈增大趋势,不易发生干旱,是"春旱"和"夏旱"前绿水补充的重要时段。     

贫困喀斯特地区旅游发展研究——以云南丘北县普者黑景区为例

喀斯特地区由于独特的自然构造,通常容易形成各种地质景观,并且大多是集俊、险、秀为一身,有着较高的审美价值;喀斯特地区通常又是自然环境较为脆弱的地区,生态较为贫瘠。云南丘北普者黑景区是典型的喀斯特地区,近年来旅游发展十分迅速,作为研究区具有很好的代表性。通过将研究区内外部因素以及市场供给与需求因素相结合分析可以对研究区的旅游发展现状以及问题做出很好的归纳与总结,从而可以有针对性地提出研究区旅游发展的对策与建议,认为喀斯特地区的旅游发展有着自身的轨迹,在旅游的发展过程中应当注重开发与保护并行。     

金沙江下游地区人类活动对土壤侵蚀的影响

土壤侵蚀发生发展过程受自然因素和社会经济因素的共同作用。社会经济因素通过驱动人类活动间接作用于侵蚀过程,已成为土壤侵蚀的主要因素。作为长江流域土壤侵蚀最为严重的地区,金沙江下游独特的自然环境条件是造成其土壤侵蚀严重的基本条件,而不合理的人类活动加剧了这一过程。通过分析金沙江下游地区植被破坏、农业耕作、工程建设这三方面的人类活动对该地区的土壤侵蚀的影响,以及针对不合理人类活动所实施的恢复措施和政策,总结目前对人类活动影响土壤侵蚀过程认识的局限以及未来研究的方向。分析认为,争取认识金沙江下游干热气候的形成机制以及对人工生态系统的全面、系统、宏观评价,是建立正确的植被恢复策略的知识基础;农业耕作方面则应转换目前的研究重心,不应把过多精力集中在技术的改进和创新上,对于政策和市场经济对当地农民行为的驱动作用应予以相当的重视,并寻求改变山区农民顺坡陡坡耕作习惯的新思路和新方法;而工程建设方面则应加强监测与基础研究,特别是公路建设引发的土壤侵蚀情况。     

基于灰色关联法和德尔菲法的土壤侵蚀敏感性评价——以云南金沙江流域3个典型露天矿区为例

灰色关联法和德尔菲法是对系统中各因子的价值或贡献率进行评估的有效方法.土壤侵蚀敏感性的评价涉及自然界诸多因素,包括定性因素和定量因素,因此采用灰色关联法和德尔菲法进行土壤侵蚀敏感性评价将提高评价的效率和准确性.金沙江流域从上游到下游地理环境差异大,采用灰色关联法和德尔菲法对不同地理环境下的露天矿区进行土壤侵蚀敏感性评价,有助于流域的生态环境保护与治理.分别在该流域（云南部分）高山峡谷区、宽谷湖盆区、喀斯特中山丘陵区等3种地理环境下选取3个典型露天矿区为研究对象,以土壤质地、地形起伏度、坡度、植被覆盖度、植被类型、降水等6个因子作为评价指标,采用灰色关联度法、德尔菲法,在GIS软件平台下对3个典型露天矿区进行了土壤侵蚀敏感性评价,得出了3个典型露天矿区的土壤侵蚀敏感性.实践证明,两种方法与GIS相结合是实现土壤侵蚀敏感性评价的有效工具.     

中国西南岩溶生态研究进展

中国西南地区碳酸盐岩出露广泛，土壤和植被是其岩溶生境中最为敏感的自然要素。综述了西南岩溶区的土壤形成与演化、植被生态特征与演替等方面的研究进展，探讨了岩溶区生态脆弱性的评价理论，指出岩溶生态重建关键问题和进一步需要研究的主要内容。最后，对西南岩溶生态恢复与重建对策进行了探讨。     

基于GIS和人工神经网络的区域贫困化空间模拟分析——以贵州省猫跳河流域为例

我国西南喀斯特地区山高坡陡, 地形破碎, 生境脆弱, 水土流失严重, 是我国典型的极贫困 代表区域之一。本文选择贵州省猫跳河流域作为研究区, 以乡镇为基本单元, 应用GIS 和ANN 技 术, 模拟区域自然致贫因子和消贫因子的空间分布, 计算各乡镇的贫困度, 揭示区域贫困的空间 分布格局, 以期为指导研究区早日脱贫及生态重建提供科学依据。结果表明, 地形、土壤侵蚀等自 然要素是主要的致贫因子, 而社会经济要素是缓解贫困的因子。贫困度较小的乡镇主要分布在研 究区的中部和东部, 贫困度较大的乡镇主要分布在研究区的南部和北部边缘。可见, 应用人工神 经网络模拟区域贫困化简便、实用, 避免了传统的单纯依靠统计数据进行贫困化研究的做法, 是 一种可行的方法与技术途径。     

贵州猫跳河流域土地利用变化和土壤侵蚀(英文)

Due to the extremely poor soil cover, a low soil-forming rate, and inappropriate intensive land use, soil erosion is a serious problem in Guizhou Province, which is located in the centre of the karst areas of Southwest China. In order to bring soil erosion under control and restore environment, the Chinese Government has initiated a serious of ecological rehabilitation projects such as the Grain-for-Green Programme and Natural Forest Protection Program and brought about tremendous influences on land-use change and soil erosion in Guizhou Province. This paper explored the relationship between land use and soil erosion in the Maotiao River watershed, a typical agricultural area with severe soil erosion in central Guizhou Province. In this study, we analyzed the spatio-temporal dynamic change of land-use type in Maotiao River watershed from 1973 to 2007 using Landsat MSS image in 1973, Landsat TM data in 1990 and 2007. Soil erosion change characteristics from 1973 to 2007, and soil loss among different land-use types were examined by integrating the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with a GIS environment. The results indicate that changes in land use within the watershed have significantly affected soil erosion. From 1973 to 1990, dry farmland and rocky desertified land significantly increased. In contrast, shrubby land, other forestland and grassland significantly decreased, which caused accelerated soil erosion in the study area. This trend was reversed from 1990 to 2007 with an increased area of land-use types for ecological use owing to the implementation of environmental protection programs. Soil erosion also significantly varied among land-use types. Erosion was most serious in dry farmland and the lightest in paddy field. Dry farmland with a gradient of 6°-25° was the major contributor to soil erosion, and conservation practices should be taken in these areas. The results of this study provide useful information for decision makers and planners to take sustainable land use management and soil conservation measures in the area.     

RELATIONSHIP OF ECO-ENVIONMENTAL CHANGE WITH NATURAL EROSION AND ARTIFICIALLY ACCELERATED EROSION

Ｆｏｒｌｏｎｇｔｉｍｅ,ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍａｂｏｕｔｎａｔｕｒａｌｅｒｏｓｉｏｎａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｅｒｏｓｉｏｎｉｓｉｎｄｉｓｐｕｔｅ.ＨｉｓｔｏｒｉｃａｌｇｅｏｇｒａｐｈｅｒｓｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈａｔｈｕｍａｎｉｎｄｕｃｅｄｅｃｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓａｃｃｏｕｎｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｅｖｅｒｅｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｃｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｎＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ[7,8].Ｓｏｍｅｇｅｏｌｏｇ…     

金沙江干热河谷区攀枝花市土地退化初探

金沙江河谷区由于河谷深切、焚风效应显著、气候干热、生态环境脆弱,加上人类活动的强烈干扰,使水土流失加剧及土地退化甚至荒漠化的发生和发展。位于金沙江干热河谷的攀枝花市土地退化面积占本市总面积的49.1%,轻度、中度、强度和极强度退化土地面积分别占总土地面积的37.2%、8.2%、3.2%和0.5%。土地退化使土层变薄、肥力下降、土地生产力降低,破坏水利设施、影响水利工程效益,加剧自然灾害。土地退化的防冶对策为:制定正确的土地退化防治政策;严格控制人口增长;加强宣传,提高农民群众的生态意识;保护现有森林,加强植树造林;巩固与加强农田水利基本建设。     

广西喀斯特山区土地石漠化与扶贫开发探析

石漠化是喀斯特脆弱生态环境和不合理人类活动的共同产物。石漠化地区人口-资源-环境的矛盾非常突出,生态恶化与贫困化的双重压力严重制约区域可持续发展。广西石漠化面积达2.93×104hm2,占石山面积的30%,且以每年1.03%的速度发展,这已经成为影响当地社会经济、资源与环境协调持续发展的关键因素。在分析广西喀斯特山区石漠化及其环境影响效应基础上,对土地石漠化的时空特征、区域环境进行了阐述,认为自然生态环境脆弱、人口素质低和外部基础条件差是广西石漠化治理的难点所在。结合广西喀斯特山区的自然、社会、经济发展实际情况,以适生适种、生态补偿、综合开发为准则,因地制宜地制定广西喀斯特山区石漠化治理与扶贫开发的模式及策略。     

近20 a黄河源园区土地退化时空演化分析

三江源黄河源园区作为黄河的发源地,它的生态系统对整个黄河流域至关重要。针对研究区2000—2020年存在的土地退化问题,选取土壤侵蚀模数、沙化特征指数与土壤湿度指数,采用空间托普利茨逆协方差聚类法开展了3个参数的聚类分析,从而进行黄河源园区土地退化时空演化分析,并采用极致梯度提升法进行时空演化影响因素分析。结果表明：（1） 土地退化现象最严重的地区是中部偏南地区与东北地区,其次为偏北地区。（2） 东北地区存在水土流失与土地沙化2种问题,中部偏南地区以严重的水土流失为主,偏北地区主要表现为土地沙化问题。（3） 近20 a来,土地退化指数呈现波动性下降,土地退化整体趋于好转,在偏南地区表现得更明显。（4） 水土流失问题整体好转,偏北地区有土地沙化的风险。该研究对掌握黄河源园区土地退化的时空分布及发展趋势、推进黄河源园区生态保护具有重要意义。     

我国西部地区生态地理区域系统与生态建设战略初步研究

生态地理区域系统是根据代表自然界的生物和非生物要素地理相关性的比较研究和综合分析,按照自然界的地域分异规律,划分或合并而形成不同等级的区域系统。其主要研究的对象是自然要素的空间格局,及其与自然资源的匹配。生态地理区域系统所体现的温度、水分等立地条件地域差异,是认识生态环境的宏观框架,可以也应该成为制定治理措施的基础,对植被的恢复和保护有重要的指导意义。我国西部在生态上受到西北地区的沙漠化和盐碱化,黄土高原、西南地区的土壤侵蚀,青藏高原的草场退化,西南地区的滑坡、泥石流等的胁迫。管理上也存在许多问题,如盲目的退耕还林,盲目强调植树造林等。因此,西部地区的生态建设在认识自然环境的基础上,解决管理上的问题,包括在指导思想上的误解,即“生态建设 =种树”,“退耕必定还林”;局面上避免开发的无序状态 ;工作措施上,则要防止“一刀切”的方式。本文综合西部地区的温带、水分、植被、土壤等因素,将西部地区生态地理区域系统划分 8个温度带,2 5个自然区。通过综合西部地区的环境胁迫特点,植被恢复和保护与自然环境和生态区域系统的关系,从西部地区的生态地理区域系统,合并构成西部地区的生态建设格局的 6个区域,并且提出各个区域生态建设的主要措施。     

海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征

海南蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群的调查,共获得土壤动物样本2036只,隶属3门7纲18个类目,说明蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群并不丰富。比较流域内5种不同土地利用方式中的土壤动物生态地理类群时发现:桉树人工林地对应尚未开发的原生灌木丛地,其土壤动物生态地理类群的Jaccard相似性系数仅为0.375;土壤动物类群与个体数量分别减少了53.33%与62.74%;土壤动物群落复杂性指数(C_j)下降了1.056;土壤动物群落密度-类群指数(DG)降低了4.620。研究结果还进一步表明:桉树人工林土壤动物多样性的减少,损伤了土壤生态系统中土壤动物分解者的生态功能,造成了桉树人工林种植地枯枝落叶滞留、物质循环功能受阻、肥力下降,流域内土壤生态系统日趋恶化。