洼地沉积的^137Cs法断代测定森林砍伐后的喀斯特小流域土壤流失量

贵州喀斯特高原的毁林开荒往往引起严重的土壤侵蚀.喀斯特洼地沉积泥沙的^137Cs断代用以调查贵州普定石人寨小流域1979年森林破坏后的坡地地表侵蚀的土壤流失量.该小流域集水面积0.054km^2,洼地面积2652m^2,2009年采集的洼地5个孔的顶层和峰值层的137Cs平均浓度分别为2.35和7.25Bq·kg^-1,峰值层的深度介于84-113.5cm之间,平均深度为92.1cm.1979年以来的沉积泥沙的总体积和总重量分别为1965m3和2496t.洼地底部可视为一暂时性蓄水体,确定的泥沙输移比为0.7,1979年以来的坡地平均土壤侵蚀速率为2315t·km^-2·a^-1.5个孔的137Cs平均面积活度7693Bq·m^-2,为本底值782Bq·m^-2的9.8倍.洼地泥沙的137Cs总量为20.4×10^6Bq,1954年以来坡地的137Cs平均流失量为358Bq·m^-2,相当于本底值的45.8%.由于森林破坏和随后的垦殖期的之前和之后,流域坡地土壤侵蚀并不强烈,估计石人寨小流域1979-1990期间的坡地侵蚀速率可能高达7000t·km^-2·a^-1.     

近百年来贵州高原气温时空演变特征及趋势

在全球气候变暖背景下,气温变化具有显著的地域差异,认识区域气温变化特征,对于生态安全和可持续发展是非常重要的。本文基于CRU、MODIS遥感数据以及气象站观测数据,使用累积距平、一元线性回归、5a滑动平均、线性倾向率、R/S分析等方法,揭示了贵州高原气温的时空演变特征及对生态安全的影响。结果表明:（1）在空间上,贵州高原气温时空演变历史过程具有地域差异性和季节性,总体呈南高北低的空间分布格局,春季和冬季气温空间分布特征比较相似,夏季与春季、冬季特征近似相反,秋季空间分布不明显,主要受到海拔和纬度的影响;（2）1901以来,气温呈现出以-0.31 ℃/century的速率波动下降趋势,且以秋季为主;（3）1951年以来,气温呈现出以0.71 ℃/century的速率波动上升趋势,且以秋季为主;（4）2000年以来,气温呈现出以-5.43 ℃/century的速率波动下降趋势,且以冬季为主,具有一定的年际性和季节性。综上所述,贵州高原气温呈现下降趋势,且主要受到海拔和纬度的双重影响。本研究结果为研究区合理利用气候资源、区域产业结构调整、生态环境保护工程等提供决策支撑。      

区域石漠化土地可持续利用景观生态规划方法与应用--以桂花河流域为例

我国西南喀斯特地区存在着以石漠化为表现形式的土地退化过程,以景观生态学及生态经济学原理为基础,寻求人类活动与自然协调的景观生态安全格局,无疑是实现石漠化土地持续利用的一条重要途径。石漠化土地可持续利用景观生态规划是基于格局优化的目标规划和基于干扰分析的问题规划的结合,并借鉴预案研究的方法和思路。首先确定退化土地安全层次和总体规划目标,提出多种预案进行评价比较,最终要落实到实施措施的空间定位。以桂花河流域石漠化土地可持续利用景观生态规划为例进行了初步研究,通过分析桂花河小流域石漠化土地在不同土地利用类型和不同坡度中的分布,提出优先治理的几种预案,综合比较得出6类土地生态修复和可持续利用模式和各项工程的空间布置。希望能为西南喀斯特地区的石漠化土地综合防治提供有益的参考。     

中国西南喀斯特石漠化治理对生物多样性的影响

生态修复措施会对生物多样性热点区域产生强烈影响,因此量化石漠化治理对生物多样性的贡献在西南喀斯特地区是至关重要的。本文通过回归分析以及残差趋势分析等方法,揭示了2000—2020年中国西南喀斯特地区石漠化及生物多样性的时空演变规律,量化了石漠化治理等因素对生物多样性的贡献。结果表明：中国西南喀斯特地区石漠化以轻度石漠化和中度石漠化为主,石漠化总面积减少了10.25万km²,减少速率为0.49万km²/a;喀斯特地区生物多样性总体呈增加趋势,生物多样性综合指数均值为0.40,总体维持在中等水平;石漠化治理和生物多样性呈正相关关系,其对生物多样性的贡献为26.39%;气候变化和人类活动对生物多样性的贡献分别为52.78%、47.22%。结果表明,石漠化治理对生物多样性表现出积极贡献,对后续生态修复工程的实施以及生物多样性的保护具有一定指导意义。     

西南喀斯特山地水土流失特点及有关石漠化的几个科学问题

由于特殊的岩土组构,喀斯特坡地的水土流失具有如下特点:地表和地下流失相互叠加;地表产流、产沙少;纯碳酸盐岩区地下流失比例大。论文区别了石漠化和石质化的科学内涵,指出了喀斯特山地石漠化的核心是土地的石质化,提出了按照地面物质组成与裸岩率叠加的石漠化分类系统。根据土壤中硅酸盐矿物的物质平衡,提出了不同碎屑岩含量碳酸盐岩区的土壤允许流失量介于5～500 t/(km2?a)之间。喀斯特坡地土壤虽然肥沃,但总量太少,矿质养分不足可能是石质坡地植物生产力低的重要原因。此外,根据农耕驱动土地石质化的机制,提出了相应的石漠化治理的对策建议,具体是:（1）不但要治标,提高植被覆盖率,更要治本,防止或减缓土地石质化,同时还要增加群众收入;（2）按照坡地岩土组成的垂直分带特点,因地（土）制宜,开展治理;（3）重视矿质肥料的施用;（4）在纯碳酸盐岩土石质和石质坡地农田的小型蓄水工程修建中,要加强集流面建设。      

中国典型石漠化地区土地利用与石漠化的关系

定量研究了贵州省盘县中南部峰丛洼地典型石漠化地区不同岩性的土地利用分布规律和不同土地利用类型的石漠化发生率。结果表明,难利用的、岩石裸露的石旮旯地在连续性石灰岩、石灰岩夹碎屑岩和石灰岩与白云岩互层分布区的比例很高。不同等级石漠化与不同土地利用类型和岩石类型存在着相关性,如坡耕地中以连续性石灰岩发生轻度石漠化的比例最高,其次是石灰岩碎屑岩互层分布区;研究区的轻度石漠化中,土地覆被以灌丛所占的比例最高,坡耕地占11.67%;中度石漠化中,土地覆被以中覆盖度草地所占比例最高;强度以上石漠化中,土地覆被以难利用地的石漠化比例最高。从1995到2000年,中覆盖度草地和难利用地中强度和极强度石漠化比例有所增加。基于上述研究,对研究区的石漠化土地覆被作了进一步的分类,指出了研究区的石漠化的形成过程和治理重点。     

岩溶山地聚落人口空间分布与演化模式

中国西南山区人口与聚落的演化对岩溶山区乡村规划、新农村建设、生态系统的管理和石漠化土地的治理有着重要的参考意义。利用长时间序列的高精度航片与卫片,结合实地农户调查,从20世纪60年代至2010年的聚落与人口耦合变化过程出发,在村级景观尺度开展了贵州高原中部典型峰丛洼地及其周边地区聚落空间格局变迁的定量研究,以探讨岩溶山地人口与聚落演化的模式及其机制,揭示聚落变迁过程中的人地关系动态。结果表明：① 在研究区农村37年的发展过程中,尽管农村聚落总数在不断增多,但还是形成了一些规模相对发展较快的中心村、镇;② 自然条件、交通相对较好和原来规模相对较大的聚落得到了优先发展;③ 由于农户外迁,位于中部峰丛洼地区通达性较差的部分规模较小的聚落消失或逐渐空心化;④ 在聚落和人口的自发演变过程中,一方面使部分退化的石漠化土地得到了恢复,另一方面聚落扩展严重占用了相当的优质耕地。     

喀斯特山区不同强度石漠化与人口因素空间差异性的定量研究

利用喀斯特石漠化生态脆弱区2004年的ASTER遥感影像,在GIS操作平台上获取了研究区喀斯特石漠化景观和人口分布信息,用数学方法定量分析了石漠化比重与人口指标的相互关系,并建立起与之相应的数学模型。结果表明:石漠化的严重程度只与人口密度、农户居住的聚集程度及单位面积上的壮劳动力数量等3个人口指标有密切关系,与其他人口指标关系不大,且不同强度石漠化的人口影响因子不同,数学关系迥异。在石漠化严重的地区,人口密度、农户居住的聚集程度、单位面积上的劳动力数量等人口指标相对较低。人口主要集中分布在石漠化面积比例相对较小的地区,但这些区域的潜在石漠化比例却相对较高,这是值得引起重视的。     

南方喀斯特石漠化分区的名称商榷与环境特点

阐明了锥、塔峰等热带喀斯特地貌发育的适宜的气候和地质地貌条件,论述了我国南方喀斯特地区喀斯特地貌空间分布与气候和地质地貌条件的关系。针对现行《石漠化分区》命名存在的科学系统性问题,对石漠化分区的命名系统提出了修改意见:将我国南方喀斯特地区分为锥、塔峰喀斯特地貌区和非锥、塔峰喀斯特地貌区2个区。锥、塔峰喀斯特地貌区,根据喀斯特地貌类型分为浅碟型峰丛洼地,漏斗型峰丛洼地和峰林平原等3个亚区,分别对应原《石漠化分区》的岩溶高原区,峰丛洼地区和峰林平原区。非锥、塔峰喀斯特地貌区,根据区域地貌类型分为高原盆谷,高原峡谷,高原和中低山槽谷,中高山和中低山等5个亚区,分别对应原石漠化分区的岩溶断陷盆地区,岩溶峡谷区,岩溶槽谷区,中高山区和溶丘洼地(槽谷)区。鉴于热带喀斯特地貌区裸露性喀斯特坡地分布广,石漠化严重,特别是漏斗型峰丛洼地亚区裸露性喀斯特坡地面积比例高,是南方喀斯特地区石漠化最为严重的地区,也是集中连片的国家级贫困区,建议南方石漠化治理向黔桂滇接壤的漏斗型峰丛洼地亚区倾斜。