岩溶湿地分类系统研究

受特殊水文地质结构的影响,岩溶地区湿地生态系统的结构特征与非岩溶地区的湿地有明显的差异。首次给出"岩溶湿地"的科学定义,阐述"岩溶湿地"生态系统的主要特征,并根据对各种岩溶湿地的性质、功能和形成、演化规律的研究,提出依据湿地的成因→水文特征→植物群落类型的分级分类标准对岩溶湿地进行进一步分类的思路,初步构建了岩溶湿地的专业分类体系。

四川锦屏落水洞岩溶地下水示踪

在岩溶水文地质调查的基础上,进行钼酸铵示踪试验。结果显示,落水洞沟水在落水洞附近进入地下含水层后,沿T2z/T1岩层接触边界或断层(F 6-F 9)分成两股,一股向东排向磨房沟东大理岩地下水排泄带,另一股向南转西南、西北分别排向景峰桥-牛圈坪沟段西雅砻江河床。磨房沟泉流域地下水向西袭夺造成该流域西部地表、地下分水岭不一致。而西雅砻江示踪段构造裂隙发育,地下水主要沿具有双重含水介质(稀疏裂隙和少量岩溶管道)的大理岩流动,天然条件下地下水流动缓慢。其中的局部大型溶蚀裂隙或串珠状溶洞成为主要地下水储水空间,其疏干性突水对工程施工有一定影响。

模式识别技术在贵州岩溶山区土地利用现状调查中的应用

本文主要介绍如何利用ＴＭ图像和计算机模式识别技术，对我国南方一个地类多、地块小而分布零散的岩溶山区的土地利用现状进行调查的方法和结果，并简介了提高计算机模式识别精度的几个措施。通过工作，建立了相应的土地管理信息系统，并对调查结果进行了对比验证，证明调查精度能满足要求。

云南南洞地下河流域地貌特征及地下河发育演化的初步研究

本文从地貌学的角度,着重研究了云南南洞地下河流域地貌特征和地表水系的变迁及其与地下河发育的关系,并在此基础上提出了南洞地下河具有继承地表河(干谷、盲谷)发育的新的认识。

临桂县五花坪红壤开发区多媒体电子地图与土地管理信息系统

选择临桂县五花坪小流域红壤农业综合开发项目示范区 ,针对项目区资料管理与红壤开发、改造中所存在的问题 ,并根据世界银行对中国红壤开发项目定期检查、评测的要求 ,探讨了利用计算机多媒体技术对示范区内包括图形、图像、文字、声像、表格等在内的多媒体资料进行计算机管理 ,并利用 GIS技术辅助土地规划。

桂林市大型彩色卫星影像地图的制作

在卫星影像地图制作过程中 ,通过对遥感资料选择、几何校正、图像合成、图像增强、图像镶嵌 (拼接 )及地形要素与专题要素的表示等相关技术的讨论 。

国外岩溶地区水资源开发利用技术及其对我国的启示

北方资源型及水质型缺水、南方洪涝灾害和季节性缺水、水资源与经济发展空间不匹配等是我国岩溶地区水资源开发面临的主要问题。近几十年来,尽管我国在岩溶水资源开发利用过程中掌握很多关键技术并研发出一些成功的模式,但是仍然存在着许多急需解决的问题。本文对国外岩溶地区水资源开发利用的成功经验、典型案例和关键技术进行分析,总结出雨水及表(浅)层岩溶水资源收集-储存-利用、岩溶含水层水资源调蓄与循环利用、中小流域岩溶水资源综合开发与管理、跨流域(区域)尺度岩溶水资源协调开发,以及岩溶大流域水资源梯级调蓄与综合开发等国外岩溶水开发的成功模式。基于上述模式对我国岩溶地区水资源规划、保护、管理和开发所带来的启示,提出借鉴国外跨流域(区域)尺度岩溶水资源协调开发经验,实施水资源跨流域协调开发,有效解决岩溶地区水资源与经济发展空间不匹配的问题;按照大流域岩溶水资源梯级调蓄与综合开发利用的思路,在西南岩溶区利用梯级分布且具有密切水文联系的岩溶大洼地,实施集防洪与调蓄水资源等多目标的大岩溶流域梯级水资源开发工程,解决南方岩溶区季节性缺水的难题;重视我国北方岩溶区地下水资源普遍超采造成岩溶含水层被疏干的水环境问题,启动向岩溶含水层回灌补水计划,增强北方岩溶含水层调蓄水资源的能力,提高水资源利用效率和改善地下水环境;推进极端干旱岩溶区收集-储存-综合利用雨水、表(浅)层岩溶水或坡面流的技术创新,为我国岩溶地区水资源可持续开发利用、生态经济发展提供技术支撑。

大型遥感卫星影像挂图的制作

本文以贵州省黔东南苗族侗族自治州为例，选择美国陆地资源卫星专题绘图仪ＴＭ数字图像资料，通过对图像的几何校正、不同时相的ＴＭ图像的镶嵌、按行政边界的开窗截剪以及对图像的增强、交通道路的迭合、图名及地名注记的处理，最后经扫描成胶片、放大洗相制成１∶２０万“黔东南州卫星影像图”，探讨了大型遥感卫星图像的设计。

基于地统计学和遥感的岩溶区石漠化空间变异特征

为了全面掌握岩溶区石漠化的空间分布特征,解决区域内遥感影像阴影区域石漠化信息"缺失"的问题,该文以广西平果县果化镇生态重建示范区为例,借助图像处理软件ENVI(environment for visualizing images)提取研究区域石漠化指数。在GIS技术支持下,利用地统计学的方法对剔除阴影区后的石漠化指数进行了空间变异特征分析。结果表明,研究区域石漠化指数主要受内在因子的共同作用,具有强烈的空间自相关性;Kriging插值结果表明,研究区域石漠化指数较高的区域主要分布在研究区的西南部和东北部,各石漠化等级的空间分布表现为条带状和斑块状分布。岩性和地形地貌条件是影响石漠化空间变异的主要因素。研究利用地统计学的方法很好地估计了阴影区石漠化指数的"缺失"信息,为岩溶区石漠化监控、评估提供了新的思路与方法。

漓江流域防洪补水决策支持系统建设的初步设想

根据漓江流域的自然条件和水资源特点,提出采用面向对象的C++程序开发平台,在中文Windows操作系统上开发漓江防洪补水决策支持系统的设想。该系统建设包括基础背景数据库建设和子系统功能模块开发两大部分,在总体框架和功能设计方面,优先改进已有的功能模块,使之适应系统的整体要求;其次是对开发的系统进行集成,并根据应用需求逐步开发新的子系统,完善系统整体功能。该系统建成后将可以充分发挥漓江流域已建或计划建设的控制性水利枢纽工程的整体防洪、补水功效。

广西马山岩溶植被年龄序列的群落特征

石漠化地区是我国西南植被恢复和生态重建的重点和难点地区。通过对马山县岩溶植被年龄序列(石漠、草丛、灌丛、小乔林和成熟林)5个演替阶段15个样地(20 m×50 m)的系统取样调查,研究了停止人为干扰后岩溶植被的更新、演替及群落特征的变化。结果表明:沿石漠、草丛、灌丛、小乔林、成熟林的顺向演替发展,群落各层次的覆盖度存在显著差异(P<0.05),乔木层覆盖度以成熟林最大,灌木层覆盖度以小乔林最高,而草本层覆盖度以灌丛最高;重要值≥10.00的科、属、种最大值出现在小乔林;不同演替阶段群落不同层次的结构明显不同,乔木层的植物密度存在显著差异(P<0.05),以小乔林最高;成熟林灌木层的植物密度显著低于小乔林和草丛(P<0.05),与石漠和灌丛差异不显著(P>0.05);森林阶段草本层的植物密度显著低于灌丛、草丛和石漠(P<0.05);群落的物种丰富度随着顺向演替发展而增加,但不同演替阶段不同层次的丰富度变化不同,草本层的物种丰富度以草丛阶段最大,成熟林最小;灌木层的丰富度以小乔林阶段最大,石漠阶段最小;乔木层的丰富度以小乔林最大,成熟林有所下降;不同演替阶段群落草本层的生态优势度无显著差异(P>0.05),而灌木层和乔木层均存在显著差异(P<0.05)。岩溶植被恢复可分为恶劣物理环境阈值和顶极种缺乏的阈值两个阶段,每一个阶段内由不同功能特征的驱动种和关键种决定着群落的演替方向和速度,越接近演替后期,顶极种越丰富,群落驱动种和关键种向高级、大型和长寿植物发展的趋势越明显。

桂林会仙岩溶湿地近40年演变的遥感监测

选择1969年、1997年和2006年3个时相多平台高分辨率时序系列遥感图像资料,采用遥感反演分析方法,对广西会仙岩溶湿地的形成演化进行分析研究,提出数字贴膜合成技术,对早期灰度图像资料湿地土壤湿度信息的提取效果良好。分析结果表明:会仙湿地是以岩溶沼泽、湖泊为主的综合型湿地,近40年来自然湿地面积从42 km2减小到目前约15 km2,表明湿地生态结构逐步从自然湿地向人工湿地转化。G IS空间分析表明:湿地退化是人类经济活动破坏湿地地表水文结构、过度开发湿地土地资源的直接结果,提出了会仙岩溶湿地的保护和生态系统修复的建议。

广西马山岩溶次生林群落生物量和碳储量

岩溶植被在岩溶生态系统碳循环和全球碳平衡中具有重要的作用。通过对马山县岩溶次生林年龄序列(幼龄林、中龄林和老龄林)3个演替阶段9个样地(20 m×50 m)的系统取样调查,研究了停止人为干扰后岩溶次生林生物量和碳储量的变化。结果表明:沿幼林、中林和老林群落的顺向演替发展,群落生物量显著增加(P<0.05),从幼林群落的48.17 t/hm2、到中林群落113.47 t/hm2,再到老林群落242.59 t/hm2。老林生态系统的碳储量较高,平均为236.69 t/hm2,中林和幼林较低且非常相近,分别为225.17 t/hm2和224.76 t/hm2,各次生林生态系统的碳储量差异不显著(P>0.05)。土壤碳储量的大小顺序为幼林(198.44 t/hm2)>中林(167.39 t/hm2)>老林(113.43 t/hm2)。沿群落正向演替,各次生林生态系统中植物碳储量和土壤碳储量的比例发生明显的变化。幼林的土壤碳储量占生态系统碳储量的88.29%,植物碳储量只占11.71%;中林相应为74.34%和25.66%;而老林为47.92%和52.08%。可见,随着岩溶植被的正向演替,土壤碳转变为植物碳的趋势十分明显,这是岩溶森林不同于酸性土森林的一个显著特征。

岩溶区峰丛洼地山体阴影区域植被指数随机模拟

针对岩溶峰丛洼地遥感影像山体阴影区域信息缺失的问题,以广西壮族自治区果化野外基地的归一化植被指数(NDVI)为研究对象,对研究区域NDVI进行了14次序贯高斯模拟(SGS),并就模拟结果与普通克里格进行对比分析。结果表明,受岩性和地形地貌等内在因素的影响,研究区域NDVI具有强烈的空间自相关性;随着模拟次数的增加,SGS模拟值与验证值之间的相关系数增加,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)减小,模拟精度逐渐提高;当模拟次数大于50次时,模拟精度高于普通克里格(OK)插值精度,模拟次数继续增加,SGS模拟精度提高不明显。研究较精确地获取了阴影区域的NDVI,可为区域石漠化评估与岩溶生态重建提供参考。

南洞地下河流域南部岩溶石漠化空间分布特征分析

基于2013年9月29日GF-1号WFV遥感数据对南洞地下河流域蒙自幅、个旧幅、新安幅和鸣鹫幅进行岩溶石漠化遥感解译,通过归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度(FVC)提取研究区域内石漠化信息,得到其空间分布规律。研究区岩溶石漠化发生率74.55%,属石漠化高发地区,其中中度石漠化最为发育,占全区石漠化的32.63%,重度石漠化最少,占17.59%。基于岩性、高程、坡向和坡度等4个影响因素与岩溶石漠化进行相关性分析,对不同因素中石漠化发生率的变化规律进行分析,结果表明南洞地下河流域南部区域岩溶石漠化在低海拔、缓坡度和纯碳酸盐岩中较为发育,在不同坡向中岩溶石漠化发育程度则较为相似。

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。

典型岩溶山区植被恢复对土壤团聚体分布及稳定性的影响

[目的]了解岩溶山区植被恢复对土壤团聚体分布及稳定性的影响。[方法]通过野外调查与室内分析,研究了广西壮族自治区平果县果化镇典型岩溶峰丛洼地荒地、草地、灌丛、林灌4种不同植被覆盖下土壤的基本理化性质、团聚体的分布及稳定性特征。[结果]（1）土壤中〉0.25mm的水稳性团聚体含量与土壤的容重显著负相关,与全土有机碳含量极显著正相关;（2）土壤水稳性团聚体以2~1,1~0.5和〈0.25mm粒级的含量居多。〉0.25mm粒级的团聚体,在草地、灌丛和林灌中明显高于荒地,在表层土中明显高于下层土;（3）随土层深度的增加,土壤团聚体的破坏率增大;土壤团聚体的破坏率：草地〈灌丛〈林灌〈荒地,草地和灌丛的平均重量直径和几何平均直径明显高于荒地和林灌。[结论]植被的恢复提高了团聚体的稳定性,且草地和灌丛土壤的团聚体稳定性更高,更有利于水土保持,可以作为该区域水土保持的主要植被类型。

重庆奉节天坑地缝喀斯特地质遗迹及发育演化

小寨天坑、天井峡地缝式喀斯特峡谷位于重庆市奉节县南部深切割峰丛谷地区,发育在一个流域面积280km2,落差1600m的喀斯特水文系统中,与巨大的地下河相连。前者深662m,口径626m,容积119×106m3,是目前世界上规模最大的天坑;后者长6162m,最大深度229m,最小宽度1m,为世界上罕见的地缝式喀斯特峡谷,具有很高的美学观赏价值和科研价值。天坑、地缝的形成条件,需要有连续沉积厚度巨大的碳酸盐岩层和平缓的岩层产状、高强度水动力作用地下河的存在、地表深切和地表地下排水基准面的长期大幅度下降、厚度相当大的包气带、地表与地下喀斯特作用协同等。天坑、地缝主要形成于峡谷期(三峡期),经历了3个演化阶段,即宽缓河流谷地阶段、峡谷及天坑地缝形成阶段和现代河谷持续深切阶段。

基于高分辨率遥感影像的石漠化演变趋势分析--以蒙自东山生态治理区为例

为了快速准确获取小区域高精度、大比例尺岩溶石漠化的演变趋势,为小区域岩溶石漠化的定量评价和精准治理提供科学依据和基础数据,本文选择岩溶石漠化典型地区——蒙自东山生态治理研究区为例,基于2006年11月SPOT5和2015年1月Pleiades两期高分辨率遥感影像,通过研究区归一化植被指数(NDVI)与植被覆盖度(FVC)进行岩溶石漠化遥感信息提取,得到生态治理区2006年与2015年岩溶石漠化空间分布特征,并对两期FVC数据进行叠加,分析生态治理区石漠化的演变趋势。遥感调查表明,研究区内石漠化十分严重,重度石漠化面积占比73.55%,中度石漠化5.36%,轻度石漠化0.53%,无石漠化14.86%,阴影及水域面积5.71%。不同等级石漠化面积的变化情况显示,2006-2015年,重度石漠化和无石漠化面积比例增加,重度石漠化由72.37%增加到73.55%,无石漠化从6.06%增加到14.86%,而中度、轻度石漠化面积比例减少,中度石漠化面积从11.58%减小到5.36%,轻度石漠化面积从4.35%减小到0.53%。轻度、中度和无石漠化区变幅明显。研究区石漠化发生率从88.27%降低到79.43%,总体呈降低趋势。

漓江流域的主要生态环境问题研究

根据历年漓江流域的调查和研究成果,分析了漓江流域的生态环境现状和生态系统的结构和功能。将漓江流域划分为两个生态分区,即上游非岩溶森林生态分区和中下游岩溶生态分区。阐述了两大生态分区的主要生态环境问题及其成因,提出应针对两者生态结构、特点和功能上的差异,采取不同的生态修复技术与措施,促进流域生态恢复的思路。