典型岩溶山区土地石漠化过程——以粤北岩溶山区为例

中国南方岩溶区是土地石漠化广为发生发展的脆弱生态区域。运用面上调查、定位观测和模拟试验相结合的方法,以粤北岩溶山区为例,从地表生态过程的角度对土地石漠化过程进行解析、研究。在轻度石漠化向极重度石漠化发展的过程中,仅2-3 a,植被就从灌草混合群落退化为草本群落,物种减少76%,植被盖度降低87.2%;土壤侵蚀量逐渐加大,土壤物质不断流失和丢失,土层变薄,侵蚀模数呈10多倍、数10倍增加。岩溶坡面特殊的水文过程和水循环模式,使石漠化土地上"四水"转化迅速。随着石漠化程度加重,地表水和壤中水流失量加大,石灰岩脉动式"生长"速度加快,使基岩裸露率由30%—50%增至90%以上,最终导致土壤粗化,养分减少,生物生产量减少89%甚至更多。这表明,土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、碳酸盐岩溶蚀侵蚀过程和土地生物生产力退化过程相互联系、组合而成的土地退化过程,也是岩溶山区土地生态系统演变为石质荒漠系统的地表生态过程。

粤北石漠化地区土壤侵蚀初步研究

土壤流失是石漠化最基本的过程之一。本文采用广东省阳山县江英镇实验小区的观测资料,分析粤北岩溶山区不同土地利用类型的侵蚀差异。结果表明,裸地表层的养分流失速度很快,其侵蚀量是无人为扰动的原始草坡的60余倍,耕地的侵蚀量平均也达到原始草坡的15倍左右。有植被覆盖的原始草坡地和耕地的侵蚀量均与次降水量的相关性更高,而裸地的侵蚀量与连续30分钟最大雨强的相关性高,这一观测结果表明地表植被抵御短期强降水侵蚀土壤的效果明显。

贵州喀斯特山区植物营养元素含量特征

贵州喀斯特山区是我国乃至世界喀斯特分布面积最大的片区之一,由于其生态系统的脆弱性,加之人类活动的干扰,使得该区的植被退化较为严重。文章选择该区的12种主要植物作为研究对象,对其营养元素进行了研究。结果表明:>1000μg·g-1的元素有N、P、K、Ca、Mg、S,100～1000μg·g-1的元素有Fe、Mn、Al,10～100μg·g-1的元素有Zn、Sr,<10μg·g-1的元素为Cu、Mo,其中Mo含量最低,仅为0.17μg·g-1。这些元素中,Ca、P、K元素高于所报道的陆生植物的含量范围。元素含量特点是Ca>K>Mg型。N、P、K、Mg元素的频数分布为正态分布,Ca、Al、Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、S元素为对数正态分布。变异系数大于100%的元素有Al、Fe、Mn、Sr,变异系数小于60%的元素有N、P、K、Ca、Mg、S、Cu,其中Ca的变异系数最小,仅为11.8%。不同生境下相同植物的营养元素含量有较大的差异,石灰土上植物的N、P、K、Ca、Mg、Al、Cu、Mo元素含量要高于黄壤上植物的。元素间的相关分析表明:P和K、P和Cu、Al和Fe、Al和Zn、Fe和Zn元素具有显著相关关系;N和P、P和Mg、K和Al、K和Cu、Ca和Sr、S和Mo元素具有一般相关关系。

土地石漠化概念与分级问题再探讨

针对前人研究中将石漠化发生的地域限定在亚热带,将发生的时间限定在人类历史时期,将发生的原因均归结为人为不合理的经济活动,而忽视了石漠化可能发生的其它地域、其它时期和其它成因等问题,对土地石漠化概念作了修正。认为土地石漠化是在湿润、半湿润气候环境和岩溶环境中,由于人类活动和/或气候变化等因素作用,造成地表植被退化、土壤侵蚀、地表水流失、基岩裸露,形成类似石质荒漠景观的土地退化过程,并对其内涵作出释义。在此基础上依据生态基准面的理论,以坡面形态、溶蚀岩溶地貌形态、基岩出露率、土壤厚度和土被覆盖度、土壤侵蚀程度、植被覆盖率和植物种群、土地利用类型等为景观指征,将石漠化土地分为轻度、中度、重度和极重度4个等级,并以粤北岩溶山区为例,拟定了区域性石漠化土地分级及其综合景观指征。

贵州喀斯特山区植物土壤C、N、S的分布特征

该文研究了贵州喀斯特山区植物和土壤C、N、S含量特征、垂直变化特征以及植物与土壤C、N、S之间、植物-土壤间C、N、S的相互关系。结果表明:该区植物C、N、S平均含量分别为45.13%、2.02%、0.61%,C、N含量在正常范围内,但S含量明显高于我国其他地区;不同植物种C、N、S含量存在显著差异,不同土壤上植物C、N、S含量差异不显著;石灰土C、N、S含量均高于黄壤C、N、S含量,但两者的C、N、S含量差异未达到显著程度;植物C、N、S随海拔的变化不明显,而土壤C、N、S均明显地随着海拔增加而增加。相关分析表明:植物C、N、S之间、垂直变化上植物与土壤之间C、N、S的相关关系基本不显著,而土壤C、N、S之间存在较显著的相关关系。

粤北岩溶山区土地石漠化成因及其生态经济治理模式

阐述了粤北岩溶山区石漠化的发展现状,从地质地貌、水文气候、土壤植被、人口压力、社会经济条件和土地利用等方面详细分析了粤北岩溶山区土地石漠化的成因及机理,认为脆弱的岩溶生态环境是土地石漠化形成的内因,落后的社会经济条件和不合理的人类活动是土地石漠化形成的主要影响因素和诱发因素。结合当地的自然、社会和经济发展的实际情况,提出了3种治理石漠化的生态经济模式,即保护型治理模式、生态农业型植被恢复模式和非农产业替代型治理模式。

桂西北65种石山植物的丙二醛和脯氨酸含量

为从桂西北岩溶地区常见石山植物中筛选出生态经济综合效益较好的优良先锋树种,采用硫代巴比妥酸法、磺基水杨酸法和数理统计方法等,对桂西北岩溶地区65种常见石山植物叶片的丙二醛和脯氨酸含量进行了测定,并对其相关性进行分析。结果表明:65种常见石山植物叶片的丙二醛和脯氨酸含量分别为0.005 2～0.038 1μmol/g和4.347～374.956μg/mL,不同植物之间丙二醛和脯氨酸的含量差异较大。结论:丙二醛和脯氨酸含量可以作为岩溶地区先锋植物选择的参考指标,综合考虑其他因素,黄连木、任豆、台湾相思、伊桐和国槐等可以作为桂西北岩溶地区石山绿化首选的优良先锋树种。

广东山区土壤有机碳空间变异的尺度效应

研究土壤有机碳的尺度效应能够为区域生态环境保护和确定合理的土壤取样间距提供科学依据。采用土壤类型法估算了广东山区表层(0—20 cm)和全剖面(0—100 cm)土壤有机碳密度,选择4条采样带,获取采样间距为250 m的土壤有机碳密度序列,并利用离散小波变换工具对其进行多尺度分解,得到2×250 m、22×250 m、23×250 m、24×250 m、25×250 m和26×250 m6个分解尺度上的小波信息,计算小波信息方差。结果表明:土壤有机碳密度具有较强的空间异质性,其空间异质性的大小受控于不同尺度下土壤有机碳密度分布格局的主导因子影响程度;整体上在大于等于1 km的尺度,其空间异质性较强;各个样带特征尺度的差异与各样带的土壤和植被类型、地貌特征以及土地利用方式、耕作管理方式等人类活动干扰强度有关。

粤北石漠化地区137Cs分布特征与背景值研究

土壤侵蚀是决定土壤中^137Cs含量及其再分配的主要因素。粤北岩溶山区^137Cs背景值为1433.60±131.40 Bq/m^2,低于北半球的平均值,^137Cs剖面分布基本符合指数分布型式。石漠化地区土壤137Cs活度平均为6.54±0.57 Bq/kg,土壤中^137Cs水平随石漠化程度增加有先降低然后升高的趋势,表明在重度石漠化阶段。

北山金窝子金矿床流体包裹体特征及找矿意义

通过对北山地区金窝子矿区石英脉型金矿和210矿区蚀变岩型金矿中流体包裹体的岩相学和显微测温研究,查明了不同金矿类型中流体包裹体的特征和成矿温度的变化特征。金窝子金矿床中流体包裹体分为Ⅰ型和Ⅱ型两种：即含CO2三相包裹体和气液两相包裹体。金窝子矿区的均一温度介于100480℃之间,峰值分布在200320℃,均一温度平均值为257℃,峰形呈近似正态曲线分布,属中-低温成矿,且具一次性成矿和基本连续演变特点;210矿区均一温度分布主要介于160400℃,峰值分布在280360℃,平均值为280℃,呈右偏型曲线,可能存在着多期成矿,一期成矿流体温度较低（200280℃）,另一期成矿流体温度较高（280360℃）。结合本区成矿规律预测,金窝子矿区4号脉在P-1线北及四中段（1 590 m）深部仍可探矿,工程验证已探到工业矿体。

粤北岩溶山区石漠化土地综合治理模式及实施途径——以英德、阳山、乳源、连州4县(市)为例

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地分布的主要区域,土地石漠化已成为当地生态环境改善和社会经济发展的主要制约因素。以英德、阳山、乳源、连州4县(市)为例,在分析石漠化土地现状特征的基础上,结合当地的自然、社会和经济发展的实际情况,提出了石漠化土地综合治理模式与实施途径。

基于USLE的广东省山区土壤侵蚀量估算及特征分析

基于通用土壤流失方程（universal soil loss equation，USLE）、遥感和ArcGIS空间分析技术，通过合理选择USLE模型中各土壤侵蚀因子的计算方法，对广东省山区土壤侵蚀量进行了估算，并对山区土壤侵蚀随土地利用类型、土壤类型、坡度及海拔高度的分布特征进行了分析。结果表明，广东省山区2000年土壤侵蚀总量为1．23×10。t，年均侵蚀模数为1080t／（km。·a），侵蚀强度为轻度。不同土地利用类型中，旱地的侵蚀强度最高，达2055t／（km2·a），林地和草地的侵蚀模数较小，分别为908和932t／（km2·a）。不同坡度等级的土壤侵蚀特征表现为坡度越陡，侵蚀强度越大。不同海拔高度的侵蚀特征表现为在0～1600mNi度，侵蚀强度随海拔高度的升高而增大；海拔高于1600m时，侵蚀强度随海拔高度的升高而下降。

冀北山区生态建设对农户经济行为影响分析

冀北山区是我国环境脆弱与贫困并存的区域,在此地区进行的生态建设工程对区域内农户经济行为产生了一定的影响。本文以中日共建"21世纪中国首都圈环境保护示范基地"项目区为例,通过在项目区入户调查,分析生态建设对农户经济行为的影响,得出初步的结论:在生态建设项目区实施的退耕还林还草工程和禁牧等措施,限制了传统的种植业和畜牧业的发展,但是通过加大对项目区农户的技术扶持、资金扶持等,改变项目区的种植结构和养殖结构以及养殖方式,能够提高农户种植业和养殖业的收入;随着生态建设项目的实施,项目区农户的非农业就业收入、林业收入有所增加;生态补偿性收入在农户的收入中占据很大比重,生态补偿的可持续性是维护生态建设成果的重要因素之一。

岩溶山区石漠化生态治理的植物多样性动态响应——以贵州省花江示范区顶坛小流域为例

以贵州省花江示范区顶坛小流域2005、2007、2010年治理区为研究对象,根据石漠化等级及植被演替特征,选择强、中、轻和潜4个等级的石漠化样地进行调查,研究其植物多样性变化。结果表明:1)在人为干扰作用下,植物数量特征的空间变异程度较高,但植物的高度、地径、冠幅、生物量均呈较明显增长趋势;2)植物种群特征中优势种较为突出,除强度石漠化区外,花椒(Zanthoxylum bungeanum)群落2005、2007、2010年在中度石漠化群落中占16.5%、16.5%、16.8%,在轻度石漠化群落中占26%、25.9%、29.2%,在潜在石漠化群落中占37.9%、39.2%、51.3%,呈现逐年增长趋势;3)在群落分类上以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、大戟科(Euphorbiaceae)、桑科(Moraceae)和凤尾蕨科(Pteridaceae)为主;4)植物物种多样性特征上,表现出随石漠化等级的降低而降低的趋势。上述结论表明,不同等级石漠化区植被生长、群落分布及多样性特征均不尽相同,应采取相应的恢复措施。

广东省山区土壤有机碳密度特征及空间格局

利用广东省第二次土壤普查的223个典型土壤剖面特征数据和1:20万广东省土壤类型图,在GIS技术的支撑下,对广东省山区土壤0—20cm和0—100cm的土壤有机碳密度特征及空间格局进行分析.结果表明,广东山区土壤有机碳平均密度0—20cm为29.23tC/hm2,0—100cm为100.31tC/hm2;不同土壤类型其有机碳密度差异明显,0—20cm山地草甸土最高,为72.38tC/hm2,0—100cm硫酸盐土最高,为237.58tC/hm2,山区主要土壤类型的有机碳密度差异表现为赤红壤(25.61、86.60tC/hm2)<水稻土(28.94、90.82tC/hm2)<红壤(31.59、110.61tC/hm2).两种土层厚度的有机碳密度均呈现出北部高于南部、粤北山区高于粤东山区和粤西北部山区的态势,土壤有机碳密度随海拔高度的上升而增大,但海拔1200m以上的山地增幅明显减缓.气候特征和海拔高度决定了广东山区土壤有机碳密度的总体分布格局,而土壤和土地利用类型的差异导致山区土壤碳密度格局变化更为复杂多样.

粤北岩溶山区土地石漠化治理与农业综合开发模式研究

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地分布的主要区域,经过多年的治理,土地石漠化出现了逐步逆转的态势,但石漠化仍是当地生态环境改善和社会经济发展的主要制约因素。在分析石漠化现状的基础上,依据当地不同的自然、社会和经济发展条件,提出了粤北岩溶山区、高原石漠化防治与农业综合开发模式和粤北岩溶丘陵、洼地石漠化防治与农业综合开发模式。把石漠化治理与农业综合开发密切结合起来,通过发展经济带动石漠化的治理。

喀斯贫困山区土地资源承载力动态分析与预测

运用土地资源承载力评估模型、承载指数模型及灰色预测模型对贵州土地资源承载力进行动态分析和预测。结果表明:2003—2013年贵州年末总人口、土地资源承载力指数、人口超载率总体上表现出波动上升趋势;年末粮食生产总量、土地资源承载力、粮食盈余率表现出波动下降趋势。说明贵州省所能承载人口远远低于实际总人口,土地资源承载力一直处于超载态势,粮食盈余率表现出负增长,粮食严重不足。土地承载力指数表现出波动上升的趋势,揭示粮食自给率比较低,人口与粮食之间矛盾十分突出。灰色预测结果显示,2014—2023年的土地资源承载力表现出逐年下降趋势,由2014年的2 527.42万人下降到2023年的2 248.73万人,10年间下降了11.03%;土地资源承载力指数表现出逐年上升的趋势,由2014年的1.75上升到2023年的2.25,10年间上升了28.57%,表明如果按照当前趋势发展下去,未来10年研究区土地资源承载力将会严重过载,人地矛盾日趋严峻,影响经济社会可持续发展。研究可为缓解人地矛盾及实现区域可持续发展提供科学依据。

粤北岩溶山区石漠化土地的植被退化及其恢复途径——以英德、阳山、乳源、连州4县(市)为例

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地分布的主要区域,土地石漠化已成为当地生态环境改善和社会经济发展的主要制约因素。以英德、阳山、乳源、连州4县(市)为例,采用实地调查、定性分析和定量分析等方法,将石漠化土地划分为4个等级。在分析石漠化土地现状特征、植被退化过程及其影响因素的基础上,结合当地的自然、社会和经济发展的实际情况,提出了不同等级石漠化土地的植被恢复途径与对策。

粤北典型岩溶山区土地石漠化程度遥感评价

采用2004年冬季的TM遥感影像,结合遥感技术、GIS技术和主成分分析方法,构建了石漠化现状评价模型,并对粤北典型岩溶山区土地石漠化的发展程度进行了评价。评价结果表明,粤北典型岩溶山区石漠化程度依然严重,74.03%的石漠化土地面积被划分为中度以上石漠化等级,主要分布在阳山县中部和乳源县西北部。评价结果与野外调查情况基本吻合,表明采用遥感技术获取石漠化景观表征因子,在ArcGIS平台中运用主成分分析方法进行石漠化现状评价是可行的。

粤北岩溶山地土壤地下漏失程度评价指标构建探讨

为了弥补岩溶区地下土壤漏失程度评价指标体系空白,基于在粤北岩溶区连南县多个岩溶山地采矿断面、公路修建断面实地调查获得的56条裂隙、40个漏斗和多个孔穴的调查数据,以及粤北岩溶丘陵、峰林区英德市岩背镇、九龙镇等40多个样方的地表景观实地调查资料,探讨构建岩溶地下土壤漏失程度评价指标与标准。首先,充分考虑了土壤漏失途径、阶段、各指标的关联性、断面调查数据及数据采集的可操作性等,将定性指标与量化指标结合,采用裂隙、洞穴、漏斗3个一级指标和与溶洞连通度、断面比、密度,洞穴类型、数量、位置,漏斗深宽比、形状、周边裂隙发育情况9个二级指标,构建了岩溶区地下漏失无漏失、轻度漏失、中度漏失、重度漏失分级标准;其次,将基岩、地貌、地形、岩石裸露率、植被结构、类型、盖度和土壤深度等地表景观特征作为地下漏失程度的辅助参考指标,使地下漏失评价与地表石漠化程度评价能够有机结合,共同形成岩溶环境评价的整体系统。