基于马尔柯夫模型的石漠化演变趋势研究

在3S技术支持下,利用喀斯特石漠化生态脆弱区贵州清镇市红枫湖示范区2005和2007年的SPOT遥感影像,获取石漠化的转化数据,结合Markov模型确定相应的转移概率矩阵和反演分析,应用SPSS统计分析得出石漠化的未来演变趋势。结果表明,引入Markov模型预测石漠化的变化趋势是可行的,最大误差为7‰,综合误差为1‰;随着石漠化治理工程的开展,研究区内中度石漠化的变化最大,主要转变为潜在和轻度石漠化;到2025年研究区的强度石漠化将得到根本的逆转,转化为潜在石漠化的面积最多为4.07 km2。

世界自然遗产提名地施秉喀斯特地貌及其演化

施秉喀斯特是我国第二批申报"中国南方喀斯特"世界自然遗产提名地之一,当前对其地貌演化尚缺乏系统性研究。通过多次野外勘测与取样化验研究,并运用GIS软件综合分析各要素与地貌发育之间的关系,得出研究区内主要造貌岩石为寒武系纯白云岩;研究区内地貌从分水岭到河谷呈现由峰林谷地→峰丛谷地→峰丛浅洼到峰丛峡谷的有序回春式逆向演化中;河谷裂点带之上的高原面中,地面以常态面状侵蚀作用为主,发育峰林谷地与峰丛谷地,在干流与水量较大的支流,水流下切迅速,形成峰丛峡谷,靠近河谷的中间过渡地带,发育了峰丛浅洼;研究区内未形成以深、长、大洞为主的洞穴发育区,更未发育网状地下河系统。因此,施秉喀斯特研究区代表了典型的白云岩喀斯特青年期地貌演化的特征,是研究白云岩喀斯特的良好场所。

岩石地球化学特征对喀斯特峡谷形态与分布影响分析——以贵州施秉喀斯特世界自然遗产预选地为例

利用同位素实验室ICP-OES,分析杉木河流域内的19个岩石样品的Ca2+,Mg2+等元素特征,结合研究区喀斯特峡谷形态类型及分布特征,分析岩石地球化学特征对喀斯特峡谷形态与分布的影响,结果发现:研究区不同地层的地球化学特征大概分为3种类型.杉木河上游各支流河段以单循环谷为主,以灰质白云岩为主的高台组∈2g,发育喀斯特V型谷;以石灰岩、白云质石灰岩为主的炉山组∈3l和清虚洞组∈1q,发育喀斯特箱型谷.杉木河主河道中下游以喀斯特双循环谷为主,喀斯特峡谷套箱型谷(上部V形谷套下部箱型谷)发育在上部灰质白云岩、下部白云质灰岩地层,喀斯特峡谷套嶂谷发育在上部灰质白云岩、下部砂岩河段.由此可知,发育不同峡谷类型的地层,具有不同的岩石地球化学特征,喀斯特双循环谷上下不同峡谷形态,取决于上下岩层的岩石地球化学特征性质.

喀斯特石漠化综合治理区表层土壤有机碳时空动态特征与趋势探讨

以中国南方喀斯特地区具有代表性的贵州为例,选取三个典型石漠化综合治理示范区,以2006年4月野外监测和2009年4月重复采样的数据为基础,分析喀斯特脆弱生态区实施石漠化综合治理工程的土壤有机碳时空动态特征和发展趋势。结果表明:经过3年的石漠化综合治理,不同等级石漠化样地表层土壤有机碳密度增幅不一,其中轻、中度石漠化样地提升幅度最大,无、潜在石漠化样地次之,强度石漠化样地最小;不同工程措施下表层土壤有机碳密度特征表现为:封山育林育草>退耕还林还草>坡改梯;增幅表现为:退耕还林还草>封山育林育草>坡改梯。石漠化治理过程中,随着轻度以上石漠化土地面积的减少,表土碳储量进一步增大,而且表层土壤有机碳多分布于潜在和无石漠化区。随着石漠化综合治理进程的推进,表土有机碳密度可能呈S型曲线增长,但由于潜在、无石漠化区多为基本农田,土壤有机碳密度将在较长时间内保持相对平稳的状态。而轻、中度石漠化样地在治理初期其表土有机碳密度增幅将最快。因此,采取有效的土地利用方式与加强可持续管理对提高表层土壤的固碳潜力具有非常重要的意义。

喀斯特石漠化生态系统服务价值研究

以涵养水源、保育土壤、固碳制氧、有机质生产和净化大气环境为功能指标,定量评估了毕节鸭池示范区、清镇红枫湖示范区和关岭-贞丰花江示范区的生态系统服务价值。结果显示:研究区涵养水源、保育土壤、固碳制氧功能对区域总价值的贡献率高,有机质生产和净化大气环境功能贡献率低;单位面积的服务价值在各景观中表现为林地>灌木林地>草地>旱地>农田,分别为2 335.39万元、1 063.01万元、503.67万元、338.12万元和250.88万元;三个示范区单位面积的区域服务价值表现为鸭池>红枫湖>花江,分别为1 244万元、591万元和440万元,与区内石漠化发生率呈负相关关系。研究表明,在恢复和重建石漠化地区的生态环境过程中,增加林草植被面积,促进旱地和农田向林地、灌木林地和草地的转化,将有助于生态服务价值的提高。

喀斯特石漠化地区土壤动物功能类群及培育研究

为了解石漠化地区土壤动物功能类群对生态恢复的响应,2010年9月至11月在贵州花江喀斯特峡谷区对不同石漠化等级的土壤动物进行了田间培育研究。结果显示:喀斯特石漠化区土壤动物可以划分为杂食性、植食性、腐食性和捕食性4个生态功能类群,各样地均以杂食性动物的物种数量和个体数量所占比例最大,捕食性动物所占比例较小;土壤动物功能类群随石漠化程度加深,物种数减少,个体数量不存在这种关系;物种丰富度、Shannon多样性指数随着石漠化程度加深而升高,均匀性、优势度指数则趋于下降;土壤动物培育发现,不同等级石漠化对土壤动物功能类群分布有影响,土壤动物种类和数量分布可以揭示石漠化生态恢复现状。