Ecological Restoration Technology and Benefit Assessment of Karst Rocky Desertification Mountains in Xixiu District of Anshun City

Ecological restoration refers to the containment of soil erosion,restoration of water conservation,climate regulation,maintenance of ecological functions of biodiversity,and improvement of ecological environment and landscape pattern based on self-repairing capacity of the nature and combined with appropriate artificial measures. Since the natural restoration process of karst desertification mountain is very long,it needs to be supplemented by artificial vegetation restoration. This paper introduced the ecological restoration technologies implemented in karst rocky desertification mountains in Xixiu District,Anshun City of Guizhou Province,and also introduced the afforestation tending management measures. It assessed the ecological benefits of the ecological restoration project from five aspects: mountain community characteristics,vegetation coverage,species diversity,afforestation survival rate and landscape effect.

喀斯特城市新区土地利用时空演变及生态效应分析——以贵阳市观山湖区为例

通过揭示喀斯特城市新区土地利用和生态效应本质联系及变化趋势,基于转移矩阵、动态度模型、生态环境质量指数和生态贡献率,定量分析观山湖区2010—2020年土地利用动态变化特征及其生态效应。结果表明:(1)观山湖区以林地、耕地和建设用地为主要土地利用类型,10年来水田和旱地呈减少趋势,灌木林地和城镇用地面积增长最大,东部城镇用地逐年向西南方向扩张,耕地转出面积最大,2015—2020年综合土地利用动态度达到峰值(0.546%)。(2)生态系统服务功能因林地增加不断增强,土地覆被状况指数与生态环境质量呈正比关系。(3)旱地和其他林地向有林地转移是改善生态环境的主要原因,有林地向旱地、城镇用地转移是导致生态环境恶化的主要驱动因素,2010—2020年观山湖区整体生态效应呈良性发展。

不同植被下碳酸盐岩石发育形成土壤属性研究

为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素,以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石(石灰岩、灰质白云岩和白云岩)发育土壤为研究对象,采集不同植被类型下0~40 cm土壤,分析不同植被类型、基岩类型、土层层次对土壤性质分布特征的影响。结果表明:基岩和植被类型是影响碳酸盐岩石发育成为土壤的主要影响因素,其次是土壤层次。在0~20 cm和20~40 cm土层中,石灰岩、灰质白云岩和白云岩发育土壤的肥力和颗粒均差异显著,而0~20 cm与20~40 cm土层间,除石灰岩发育土壤石砾含量(SLC)和细颗粒比(<0.002 mm),白云岩发育土壤速效磷(AP)和有机质(SOM)含量外,同类基岩发育土壤性质无显著差异;在0~40 cm土层,基岩类型显著影响土壤pH、AP、SLC、速效氮(AN)、全氮(TN)、SOM、0.2~0.25 mm和0.002~0.02 mm颗粒的分布;植被类型显著影响石灰岩发育土壤pH、AP、TN含量,白云岩形成土壤的pH、SLC、粗颗粒(0.25~2 mm)和细颗粒,灰质白云岩形成土壤的AN、SOM、粗颗粒和细颗粒;土壤层次显著影响石灰岩发育土壤的SLC、粗颗粒和细颗粒及白云岩发育土壤的AP的分布。研究区内荒草坡和草被下土壤,以及石灰岩发育的土壤可能正遭受侵蚀的破坏。因此,结合母岩岩性,改变植被种植结构,对提高土壤养分、改善土壤颗粒组成和增强土壤的抗侵蚀能力具有积极作用。

喀斯特地区“三生空间”识别及时空演变分析——以贵阳市花溪区为例

“三生空间”是主体功能区战略实施及国土空间保护新格局构建的重要基础,对所属区域国土空间结构优化具有重要意义。以贵阳市花溪区为研究对象,通过ENVI对研究区1999、2003、2007、2011、2019年5期遥感影像进行解译,基于“三生空间”理论,运用空间分析、转移矩阵、动态度、标准差椭圆、景观格局指数法,构建区域空间模型,探究研究区“三生空间”时空变化、梯度分布、景观格局演变特征及演变方向。结果表明,1)花溪区“三生空间”分布受自然地理因素影响差异显著,生产生活空间主要集聚于西部丘陵及中部槽谷盆地,生态空间主要散布于北部以及西南部山地;2)演变方向以“西北—东南”为主轴发生不同角度倾斜;3)低海拔和缓坡区“三生空间”类型多样、异质性强,生态空间向高海拔及高坡度区有一定扩展;4)花溪区“三生空间”整体破碎化,由单一规则型向混合复杂型转变,连通性减弱,空间异质性增强。通过分析“三生空间”景观格局内在机制,以期为喀斯特地区国土空间结构优化,推进“三生空间”协调发展提供一定科学参考。

车马碧引水隧洞近场区水文地球化学特征及成因浅析

地下水水文地球化学特征及其成因的认识可为地下水环境及饮用水安全提供重要依据。本文以车马碧水库引水隧洞近场区为研究对象,在现场水文地质调查和分析基础上,选取33组水样进行水化学测试,并从中抽取22组水样进行氢氧同位素测定。利用Piper三线图、Gibbs模型图、离子比例分析和因子分析等方法,确定研究区地下水离子组分来源。结果表明:大气降水是研究区内地下水的主要补给来源。地下水和地表水受含水层岩性影响,主要水化学类型分别为HCO_(3)-Ca·Mg型、HCO_(3)-Ca型;支洞水由于受人类活动影响较大,阴离子由HCO_(3)-型变为SO_(4)^(2-)型。水-岩作用在各离子来源中占主导作用,K^(+)+Na^(+)和Cl^(-)主要来源于盐岩和硅酸盐的溶解作用,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)-、SO_(4)^(2-)主要来源于碳酸盐岩中方解石、白云石和盐岩中石膏的溶解。阳离子交替吸附作用在阳离子演化过程中具有重要作用。碳酸盐、硅酸盐和盐岩、大气降水对研究区内水体的化学组分的贡献率分别为44.44%、15.41%、40.17%。这为研究区地下水环境和饮用水安全提供了重要参考。

西南喀斯特地区景观格局演变及其驱动力分析——以贵阳市花溪区为例

喀斯特地区生态环境脆弱,景观格局的变化必将对喀斯特生境产生重要影响。探究景观格局演变趋势及结构特征,对景观格局进行优化调控以维持生态系统功能稳定具有重要意义。本研究以西南典型喀斯特地区贵阳市花溪区为研究对象,通过ENVI对1999、2003、2007、2011、2019年5期Landsat TM/OLI遥感影像进行解译,运用景观转移矩阵、景观格局指数、标准差椭圆、主成分分析法等,分析了花溪区景观格局时空演变特征、演变方向及其驱动机制。结果表明:1)1999—2019年花溪区主要景观类型为耕地和林地,建设用地持续增加。2)景观类型总体上以“西北—东南”方向为主轴发生不同角度倾斜。3)1999—2019年花溪区景观斑块数量增多,景观格局由单一规则化向混合复杂型转变。4)社会经济发展及人为因素对功能区景观格局变化具有显著影响。整体花溪区景观格局变化显著,景观异质性增强,破碎化加剧。通过分析景观格局多重机制,以期为喀斯特地区景观格局结构优化提供一定参考。

连江流域近18年来植被覆盖度变化分析

以TM影像为数据源,运用基于NDVI的像元二分模型,计算和分析连江流域1988和2006年植被演变特点及空间分布特征,并将两期影像的植被覆盖度图与连江流域分岩溶区地质图进行叠加,进而分析地质构造对植被覆盖度的影响。结果表明:①受气候及与人文因素的影响,1988～2006年连江流域植被覆盖度有所增加。表现为较高和高植被覆盖区面积增加,低、较低和中度植被覆盖区面积减少。②受地质构造影响,非岩溶区的植被质量优于岩溶区。③在空间分布上,近18 a来连江流域植被覆盖度的变化较显著。

喀斯特与非喀斯特区域植被覆盖变化景观分析——以广西壮族自治区河池市为例

根据1990年、2000年和2010年的3期Landsat TM数据,利用基于NDVI的像元二分模型,计算得出河池市的植被覆盖度空间分布数据,并将3期植被覆盖图与岩溶地质图进行叠加分析地质构造对植被覆盖度的影响;最后,从斑块类型和景观级别上选取10个景观指数进行空间格局变化的剖析。研究结果表明:1)30年来研究区植被覆盖度在增加,高植被覆盖区和较高植被覆盖区一直处于优势地位。2)30年来研究区景观异质性减弱,破碎度降低,景观优势度增加。3)30年来研究区的斑块形状主要取决于自然地貌及自然环境条件。4)30年来研究区景观整体的聚集程度在增加;研究区景观越来越由少数植被覆盖等级类型所控制。30年来,研究区植被景观的生态恢复是比较明显的,这与30年来研究区的经济社会发展的实际情况是相吻合的。研究可以得出非喀斯特区域的植被景观的生态恢复较喀斯特区域变化更明显;喀斯特区域的景观较非喀斯特区域更分散、更复杂;喀斯特区域的生态状况较非喀斯特区域更容易被破坏,并且恢复起来更困难。这说明了喀斯特生态系统的特殊性。

昆明滇中新区岩溶发育规律特征研究

岩溶地区工程建设对岩溶发育的研究尤为重要,文中以昆明滇中新区岩溶发育规律特征研究为例,从岩溶洼地、溶蚀破碎带和地下溶洞三个方面分析了当地岩溶发育规律特征,阐述了研究区高原岩溶可能引发的主要岩土工程问题,最后从孔壁坍塌、地面塌陷、混凝土灌注超量等方面分析了区域岩溶对成桩的质量影响。在本次1682个勘察钻孔中,共有574个钻孔揭露溶洞(隙),钻孔见洞(隙)率为34%。下伏基岩主要为泥盆系上统宰格组白云岩、角砾灰岩,岩溶中等发育~强发育。该研究成果可为类似岩溶勘察提供参考。

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。

重庆市南川区南部岩溶地下水水文地球化学特征

以重庆市南川区南部地区岩溶地下水为研究对象,通过野外调查和取样测试分析,对研究区内149件地下水样品进行水化学常规分析和微量重金属元素分析,结果表明:研究区内地下水化学类型以HCO_3-Ca·Mg、HCO_3-Ca和HCO_3-SO_4-Ca型为主。地下水中主要阴阳离子HCO_3^-、SO_4^(2-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度均表现出与含水岩组相对应的关系,即碳酸盐岩类岩溶水>碳酸盐岩夹碎屑岩水>碎屑岩水。地下水中Mg^(2+)/Ca^(2+)摩尔比值表明研究区内绝大部分地下水径流过程中以方解石和白云石的共同溶解为主。地下水中微量重金属元素含量整体偏低,绝大部分水质都在Ⅲ类水标准以内,只有极个别点受到污染导致部分重金属组分偏高。

广西桂北喀斯特地区野生毛葡萄种质资源初步评价

为评价筛选出优良的野生毛葡萄种质资源,以38份广西桂北地区野生毛葡萄种质资源作为材料,调查、分析其叶片、枝条、果穗及浆果等生物学性状及农艺性状,并根据各性状对这些种质资源进行分类。结果表明:广西桂北地区野生毛葡萄的种质资源之间的生物学性状及农艺性状存在着广泛差异,其遗传多样性丰富。通过对各性状进行比较,从中筛选得到4份具有穗大、可溶性固形物含量高等优良性状的资源,将为高产优质的毛葡萄新品种选育提供基础。

岩溶地区桩基承载特性研究分析

由于岩溶的存在,在岩溶地区进行桥梁工程设计与施工,将不可避免遇到岩溶地区桩基承载特性问题。根据大量的研究成果,归纳了目前常用的研究方法和手段,主要包括室内实验室试验、现场静载荷试验、理论分析以及计算机数值模拟等,对岩溶地区桩基承载特性进行了分析和讨论,并对当前的相关规范作了分析评价,最后提出了目前研究存在的问题以及今后发展的方向,为岩溶地区桩基承载特性的进一步研究提供有益帮助。

断裂对塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系非暴露岩溶缝洞型储集层的控制作用

塔里木盆地海相碳酸盐岩缝洞型储集层形成机理复杂,非均质性极强。当前以塔河油田为代表的潜山风化壳缝洞型储集层是碳酸盐岩地层暴露地表受到大气淡水淋滤所形成的,而在塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系发育的非暴露区仍存在大量非暴露岩溶缝洞型储集层。在充分认识该油田区域构造背景的基础上,选取油田非暴露区典型区块,应用岩石学、地球化学等资料,对非暴露岩溶缝洞型储集层进行研究。研究认为：（1）大气淡水是非暴露区岩溶作用最关键的岩溶流体,岩溶储集层的形成并不受热液影响;（2）非暴露区存在＂三期三级＂构造缝和＂两期三级＂走滑断裂,断裂及伴生构造裂缝是非暴露区岩溶缝洞型储集层发育的必要条件;（3）从断裂对岩溶的控制出发将缝洞型储集层细分为早期断裂和明河双控洞穴、晚期断控洞穴、早期裂缝孔洞和晚期微裂缝孔洞4类;（4）非暴露区非暴露缝洞型储集层先后经历了加里东中期断裂发育、良里塔格组水系下切溶蚀、晚加里东—早海西期断裂发育3个主要过程。此研究深化了非暴露缝洞型储集层的形成机理,并在一定程度上拓宽了非暴露区岩溶储集层勘探开发的思路。

桂林东区土地利用变化对浅层岩溶地下水质的影响

桂林东区近20年来土地利用变化对岩溶地下水产生了很大的负面影响,通过对研究区这一时段土地资料图像、历史水文资料的收集和土地利用状况的实地考察,以及现在水质状况的监测和化验,对桂林东区土地利用与地下水变化的关系进行了初步的探讨.水质监测和实验的结果显示:近20年,桂林东区地下水水质持续恶化,同时这一地区岩溶水化学含量的高值分布区与土地利用的高强度分布中心表现出高度的一致性.由此,我们认为桂林东区近20年来土地利用变化是岩溶地下水水质持续恶化的主要原因.因此合理的开发利用土地对保护岩溶地下水具有重要意义.

喀斯特峡谷区不同恢复阶段土壤微生物量及呼吸商

土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及微生物商值(微生物商qMB、微生物呼吸商qCO2)是土壤质量的敏感性指标。对喀斯特峡谷区不同植被恢复阶段土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及其qMB、qCO2进行研究,结果表明:在植被恢复过程中,土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及qMB均表现为从退耕地到草本群落下降,从草本到灌木群落上升,从灌木到乔木群落略微上升或者趋于稳定;qCO2的变化规律与它们相反。在同一恢复阶段,土壤微生物生物量,土壤微生物呼吸,qMB值均随土层加深而减小。土壤微生物生物量、微生物呼吸及其qMB、qCO2与土壤总有机碳、全氮、全磷具有显著的线性相关关系(p<0.05),可用来评价土壤质量。

亚热带灌丛岩溶区夏季土壤CO_2浓度动态初探

土壤CO2作为岩溶作用的重要驱动因素受到越来越多学者的关注,本文在对南川市金佛山西坡次生灌丛区连续观测的基础上,对亚热带灌丛岩溶区夏季土壤CO2浓度动态作了详细的研究,初步得出以下结论:(1)土壤CO2随着气温的日变化而呈现明显的日变化,同时对气温的变化有明显的滞后效应。(2)不同土壤深度CO2浓度的大小基本上呈同向变化,但深度对CO2浓度的影响较为复杂。(3)气温和地温的变化和土壤CO2浓度的变化有很大的一致性,温度的变化会引起土壤CO2浓度的较大变化,而植被层的湿度和土壤CO2浓度的变化之间的关系不明显,降水和表层土壤含水量对土壤CO2浓度的贡献较大。(4)土壤CO2明显的驱动着岩溶作用的进行。以上结论的得出对进一步研究土壤CO2对岩溶的驱动作用打下了坚实的基础.

广州市白云区岩溶塌陷风险初探

识别出广州白云区岩溶塌陷风险因素,构建岩溶塌陷层次递阶结构模型,运用层次分析法的相关原理计算出基本风险因素对岩溶塌陷风险事件的影响权重。定义极易塌陷区Ⅰ、易塌陷区Ⅱ、次易塌陷区Ⅲ、不易塌陷区Ⅳ和稳定区Ⅴ共5个岩溶塌陷等级分区,建立各基本风险因素5个等级与岩溶塌陷等级分区的对应关系。为实现岩溶塌陷风险的定量评价,定义单因素致塌概率pi,引入伯努利试验建立岩溶塌陷概率计算模型,选取覆盖层厚度、岩溶发育程度、地下水位埋深、基岩岩性、覆盖层结构与底板岩性、地下水开采强度、地下活动强度和地表施工加载与振动等8个基本风险因素参与评价单元塌陷概率计算,并据此确定岩溶塌陷风险等级狭义标准,为区域岩溶塌陷等级分区的划分提供参考依据。岩溶塌陷风险等级分区表明:极易塌陷区集中在分析区内的江村、古楼岗、泉溪、西湖、社岗一带;易塌陷区和次易塌陷区主要分布在江高镇和原石井镇等地带。风险等级分区与白云区已有岩溶塌陷历史统计资料及塌陷危害程度评价结果较为吻合,从而验证了评价方法的有效性。

近20a广西石漠化区植被覆盖度与气候变化和农村经济发展的耦合关系

通过研究广西石漠化区农村经济社会因素、生态政策、气候变化对石漠化治理恢复进程的影响,得出影响植被变化的主要和次要因素及其对植被变化的贡献率,选取了反映植被盖度的NDVI值,以及与石漠化地区植被覆盖度有关的9个因子:农村人口、粮食产量、农村人均纯收入、牲畜量、耕地面积、森林封禁面积、造林面积、年均温度、年均降水量。基于1991—2010年中国统计年鉴资料,以相关性分析和主成分分析法对植被覆盖度的变化进行了分阶段的分析,得出各主成分的贡献率。另外,对广西的气候变化、石漠化状况以及农村经济状况进行了分析。结果表明:1.农村经济社会、生态政策等人为因素是石漠化发展、逆转的主要影响因子,气候变化则是次要影响因子。2005—2010年,人为活动、气候变化对石漠化的影响贡献率分别为64.115%,23.355%。2.近20 a广西气候呈干暖化趋势,石漠化面积减少显著,但仍存在较大面积的潜在石漠化土地,农村纯收入虽逐年增加但处于全国较低水平。由此可知,虽然人为活动与气候因素共同作用影响着石漠化地区植被变化,但目前广西石漠化地区植被变化受农村人口活跃程度、农村经济生产活动以及生态政策的实施力度影响很大。

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤性质变化

以典型喀斯特地区植被恢复过程中不同恢复阶段(退耕地阶段、草本阶段、灌木阶段、乔木阶段)为对象,研究了土壤养分、微生物量磷、碱性磷酸酶活性等土壤性质的变化及其相关性。结果表明,灌木地土壤有机质、全N、全P和水解性N均高于草地,但低于退耕地;乔木地除10-20 cm有机质和0-10 cm速效K显著高于灌木地外,其它与灌木地无显著差异。土壤微生物量磷和碱性磷酸酶活性从退耕地到草地降低,从草地到灌木升高。而灌木到乔木阶段,土壤微生物量磷表现为降低,碱性磷酸酶活性则趋于稳定。退耕地、乔木和灌木之间碱性磷酸酶活性无显著差异,但草地碱性磷酸酶活性显著低于其它3种类型样地。土壤养分含量、微生物量磷含量和碱性磷酸酶活性均随土壤深度的增加而降低。相关分析表明,土壤微生物量磷与有机质、全N、水解性N和速效K含量之间呈极显著正相关(P<0.01),与pH值呈显著负相关(P<0.05);碱性磷酸酶与土壤有机质、全N、水解性N、全P、速效K和微生物量磷呈极显著正相关(P<0.01)。