西南峡谷型喀斯特不同生态系统的碳格局

采用样方法研究了黔西南峡谷型喀斯特水田生态系统(ST)、旱地生态系统(HD)、草地生态系统(CD)、灌草生态系统(GC)、人工林生态系统(RGL)和次生林生态系统(CSL)的碳贮量、组成及其分布格局。结果表明:1)6种生态系统的植物碳贮量为RGL(121.53)>CSL(116.76)>GC(54.14)>CD(36.05)>ST=HD(0.00)103kg C/hm2,占植物碳贮量绝对贡献的层次:RGL和CSL为乔木层、GC为灌木层、CD为草本层;2)地被物碳贮量分别为CSL(18.34)﹥GC(5.82)﹥RGL(3.96)﹥CD(0.47)﹥ST=HD(0.00)103kg C/hm2,仅占生态系统总碳贮量的0%—4.9%;3)土壤碳含量为CSL(44.11)>RGL(29.39)>GC(21.50)>CD(19.81)>ST(17.56)>HD(16.70)g C/kg,土壤碳贮量为CD(153.12)>CSL(126.11)>ST(112.26)>HD(115.31)>RGL(65.04)>GC(52.69)103kg C/hm2,均随土壤深度的增加而显著降低,且与土壤深度之间有良好的线性关系;4)生态系统总碳贮量为CSL(261.21)﹥RGL(190.53)﹥CD(189.64)﹥HD(115.31)﹥GC(112.65)﹥ST(112.26)103kg C/hm2;RGL的碳格局为植物大于土壤,CSL反之,但都是地上大于地下;GC为植物约等于土壤,地下大于地上;ST、HD和CD为土壤大于植物,地下大于地上。黔西南峡谷型喀斯特固碳潜力很大,减少人为干扰、适宜的退耕还林还草造林措施和合理的管理对策是促进该区域植被恢复、生态重建、增加碳贮存的关键。

峡谷型喀斯特不同生态系统的土壤微生物数量及生物量特征

采用样地调查与室内分析相结合的方法,研究了峡谷型喀斯特水田、旱地、草地、灌丛、人工林、次生林6种生态系统不同深度土壤微生物数量、微生物生物量特征及其分形关系。结果表明:峡谷型喀斯特不同生态系统的土壤微生物数量及组成不同,微生物数量均以次生林最高,旱地最低,其组成数量均为细菌>放线菌>真菌,细菌是土壤微生物的主要类群,数量多达26.66×105—71.64×105cfu/g,占全部微生物比例为87.00%—95.50%,其次为放线菌数量,为1.45×105—3.78×105cfu/g,所占比例为4.21%—12.39%,真菌数量最小,为0.07×105—0.23×105cfu/g,所占比例仅为0.24%—0.61%,不足1%。不同生态系统土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的含量不同,次生林MBC与MBN最高,人工林MBP最高,旱地MBC最低,草地MBN与MBP最低;各生态系统均为MBC>MBN>MBP。不同生态系统的MBC/SOC、MBN/TN、MBP/TP分别为0.44%—0.97%、2.13%—3.13%、1.46%—2.13%,差异不显著;MBC/MBN在3.06—6.54之间,其中次生林极显著高于其他生态系统,其他生态系统差异不显著。不同生态系统土壤微生物数量及生物量均随土层加深而减少,且具有良好分形关系,均达到了极显著水平(P<0.01)。探讨土壤微生物活性为提高石灰土土壤肥力、促进喀斯特植被迅速恢复提供依据。

西南峡谷型喀斯特坡地土壤微生物量C、N、P空间变异特征

土壤微生物是陆地生态系统中最活跃的成分,它推动着生态系统的能量和物质循环,被公认为土壤生态系统变化的预警及敏感指标。以西南峡谷型喀斯特坡地为研究对象,基于网格法取样,结合经典统计学和地统计学方法,揭示了土壤微生物生物量的空间分布与格局及其主要影响因子。结果表明,西南峡谷型喀斯特坡地土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)、碳氮比(MBC/MBN)、碳磷比(MBC/MBP)适宜,MBC、MBN、MBP变异均很大;空间自相关性明显,除MBP最佳拟合模型为球状模型外,其他指标均为指数模型。C0/(C0+C)均<25%(4.9%—6.2%),呈强烈的空间相关,这主要由结构性变异引起。Kriging等值线图表明,MBC、MBN的高值区集中在坡中上部;MBP的格局明显不同,高值区集中在坡脚;MBC/MBN斑块较大,变化缓和;MBC/MBP的空间分布规律不明显,斑块多而破碎。西南峡谷型喀斯特坡地土壤微生物量空间分布的影响因子很多,其中,影响土壤微生物量碳和氮的主要因子有土层厚度、pH、碱解氮。西南峡谷型喀斯特坡地土壤微生物不仅存在着小尺度的空间分布格局,而且不同土壤微生物属性的空间分布不同。因此,应采取适宜措施,激活土壤微生物活性。

西南峡谷型喀斯特区坡地土壤矿物质的空间分布特征

探明峡谷型喀斯特土壤矿物质的分布规律可以为喀斯特地区植被恢复和生态重建提供参考。基于动态监测样地(200 m×300 m)的网格取样,采用经典统计分析和地统计学方法分析土壤矿物质(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间分布特征。结果表明,研究区土壤矿物质含量差异较大,但变异系数不大,SiO2和Al2O3占了土壤矿物质总量的85.99%;SiO2、Al2O3、MgO、MnO均服从正态分布,Fe2O3、CaO分别经过平方和倒数转换后也服从正态分布。土壤各矿物质半变异函数的最佳拟合模型均为指数模型,块金值与基台值比C0/(C0+C)均较小,具有中等或强烈的空间相关性,表明空间变异主要由结构性因素引起;Al2O3和MnO的变程较大,空间连续性较好,其它矿物质的变程较小且相近,空间依赖性较强;Kriging等值线图表明峡谷型喀斯特区土壤SiO2和MnO具有相似的空间分布,受坡位和人为干扰共同影响,基本呈现坡顶高、坡脚低的分布格局;Fe2O3、CaO和MgO的空间分布也相似,斑块较破碎,主要受地形的影响;Al2O3的空间格局呈单峰分布,沿海拔的升高而升高。因此,减少干扰、增加植被覆盖对土壤矿物质具有良好的保持和调控作用。

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。

贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒土壤特性研究

测定了贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒根际和非根际土壤的理化性质 ;探讨了适宜花椒生长的土壤特性 ;

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.

喀斯特峡谷石漠化区6种常见植物叶片解剖结构与δ13C值的相关性

测定6种喀斯特峡谷石漠化区常见植物的δ13C值并对相关植物叶片的解剖结构进行分析。结果表明:植物叶片解剖结构的各个特征在种间变化不同步,同化组织越厚,气孔密度越高,下角质层越厚,δ13C值越正。不同植物种对植物δ13C值影响的结构主导因子不同:构树为下角质层厚度,清香木为栅栏与海绵组织厚度比,石岩枫和野桐为栅栏组织厚度,八角枫和红背山麻杆没表现出主导因子。石漠化发生后,叶片结构表现出抗旱性增强、光合速率增加的趋势,同时叶片也表现出随石漠化强度增大δ13C增大的趋势,显示植物的WUE增加。

花江喀斯特峡谷示范区土壤侵蚀调查

以埋桩、沉沙池和谷坊的实地监测数据为依据,以岩组、地表组成物质为基础,根据坡度、土地利用、植被来类推每个小流域的土壤侵蚀强度,得出花江示范区的土壤侵蚀强度分类结果,并简要分析了地形地貌、岩性、土壤、植被、降雨对土壤侵蚀的影响。

喀斯特峡谷地区不同等级石漠化治理的生态效应——以贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为例

选取贵州省花江石漠化生态综合治理示范区为研究区,对比分析石漠化生态治理前后不同等级石漠化的土壤理化性质、小气候特征、植被数量特征和地表水土流失状况等指标。结果表明:石漠化是可以治理的,强度石漠化治理效应优于中度石漠化,轻度石漠化次之,潜在石漠化生态效应速度最慢;治理措施有效地改善了土壤理化性质、增强了土壤肥力,提高了地表生物量和植被覆盖度,生物多样性得到了有效恢复和保护,改善了区域局部小气候。

喀斯特峡谷不同植被类型土壤的呼吸及其温度敏感性

[目的]了解喀斯特地区植被恢复对土壤碳释放的影响,为精确估计区域土壤碳收支变化提供参考。[方法]以喀斯特峡谷地区典型植被类型（草地、稀灌草丛、灌丛和乔木林地）为研究对象,采用Li-8100便携式土壤呼吸仪对其土壤呼吸、土壤温度和土壤水分进行定位连续观测,系统研究土壤温度（T）和土壤湿度（W）对土壤呼吸速率（Rs）的影响。[结果]（1）草地、稀灌草丛、灌丛和乔木林4种植被类型土壤呼吸均呈单峰型季节动态,土壤呼吸速率的最大值均出现在夏季,最小值出现在冬季,其土壤呼吸速率变化范围分别为0.73~1.21,1.20~1.48,1.54~2.41,1.86~2.95μmol/（m2·s）;观测期内,土壤呼吸速率均值分别为1.65,2.76,2.45,3.43μmol/（m2·s）。（2）土壤温度是影响土壤呼吸速率的主导因素,单因素指数模型显示土壤温度对土壤呼吸速率变化的解释能力为72.37%;三次项模型表明土壤水分的贡献率为43.9%。双因素关系模型较好地反映了土壤温度、湿度对土壤呼吸的影响,二者可共同解释土壤呼吸变化的81.5%~91.2%。（3）土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值与土壤温度和湿度均呈显著负相关（p〈0.05）。[结论]4种植被类型土壤呼吸及其温度敏感性同时受土壤温度和水分影响,当土壤含水量过低或过高时,土壤温度的主导作用相对减弱,土壤湿度的影响作用加强。

贵州花江喀斯特峡谷水土流失及治理效果

采用室内计算机遥感解译方法,结合对贵州花江喀斯特峡谷实施的多项综合治理措施进行大量野外实验,对喀斯特峡谷区的水土流失积累了大量的资料,并建立了示范区水土流失数据库,为今后的治理工作奠定了坚实的基础。在长期的工作过程中,我们从中得到了几点收获:(1)初步改变了以耕地为主的土地利用方式。(2)喀斯特地区所表现出来特殊的土壤侵蚀规律:从基岩类型上来说,砂岩和泥岩>石灰石;从土地利用类型来说,耕地>其他用地,其中裸地>稀疏植被覆盖区>浓密草被覆盖;从地貌形态来说,沟蚀为主的区域>面蚀为主的区域;从坡度来说,3°以上>3°及3°以下;(3)从石漠化等级角度来讲,轻度和中度石漠化地区的是控制该区土壤侵蚀的重点地区。(4)另外,在野外监测方法上还有待于寻求更为恰当的修正值。

贵州北盘江镇喀斯特峡谷石漠化地区生态经济治理模式及效益分析

石漠化地区是造林的困难地带和生态治理的重点地区。为了加快石漠化的综合治理 ,以喀斯特石漠化发育典型的北盘江镇花江大峡谷右岸的顶坛片区为例 ,在阐述顶坛片区的自然环境条件及石漠化现状的基础上 ,分析目前正在实施的几种石漠化治理模式 :如“花椒—养猪—沼气”模式、“砂仁—养猪—沼气”模式、“传统粮食经济作物 (如玉米、花生等 )—砂仁、花椒”套种模式等 ,对这几种发展模式的生态经济效益、发展潜力、存在的问题等进行对比研究 ,查明第 1种和第 2种模式经济效益好 ,而第 3种模式有更好的生态效益 ,并针对存在的问题 ,提出了对策。

贵州花江喀斯特峡谷水土流失状态分析

选取能较好反映喀斯特峡谷特征的花江峡谷作为研究对象 ,采用埋桩、修建沉沙池及充分利用当地沟谷谷坊等手段相结合的方法 ,集中讨论了花江喀斯特峡谷水土流失的现状和特点。一方面 ,研究区的土壤侵蚀量远小于大多数非喀斯特地区 ,但并不是说喀斯特峡谷地区的水土流失不严重 ,相反 ,这正是水土流失发展到极其严重地步的必然现象 ;另一方面 ,流域的土壤侵蚀强度还受其内部岩性结构的影响碎屑岩的比重越大 ,土壤侵蚀模数也越大。同时 ,对不同天然植被条件下的土壤侵蚀监测发现 。

贵州喀斯特峡谷地区土地利用效果评价——以贵州花江峡谷地区为例

通过选取土地生产力、土地多样化程度指数、人均耕地面积、人均GDP等23个影响因子,并采用层次分析法对花江峡谷地区土地利用效果进行评价,以检验当前的土地利用模式是否适宜。测评结果表明,花江峡谷地区土地利用效果以查耳岩村最好,云洞湾、坝山、木工等次之,其它地区则较一般。与此同时,分析评价还证实了目前以经济林(草)种植为主的土地利用模式是适宜于花江峡谷地区的环境条件的。但是,花江峡谷地区土地利用效果很不均衡,有不少地区土地利用效果还比较差,仍需要进一步加强政策扶持与科技、资金及人才的投入。

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。

应用TM影像进行大比例尺土地利用类型划分探讨——以花江喀斯特峡谷示范区为例

通过花江示范区土地利用类型的划分,说明利用TM遥感数据进行喀斯特峡谷区1∶10000大比例尺土地利用类型划分中存在的问题,包括混合像元、阴影、同物异谱、同谱异物,以及独特的石旮旯土。根据国家环保局2000年分类标准,结合花江喀斯特峡谷的实际情况,本文采用了RS、GIS和传统勾绘技术相结合的方法进行土地利用类型划分,分类结果表明此方法是可行的,其精度可达89.65%。

喀斯特峡谷石漠化地区生态重建模式及其效应

贵州碳酸岩盐出露面积达12万多km2,占全省国土总面积的73%,是我国喀斯特地貌最发育的省份;山多坡陡,人地矛盾尖锐,生态环境极为脆弱,水土流失和石漠化问题突出,是我国石漠化面积最大、危害最严重的省份。石漠化地区缺水少土,属于造林困难地带和生态治理的重点地区。文章以喀斯特石漠化发育典型的花江大峡谷右岸的贞丰县兴北镇顶坛片区为例,在阐述顶坛片区的自然环境条件及石漠化现状的基础上,详细分析了目前正在实施的几种石漠化生态治理模式,对这几种模式的效益进行了对比研究,指出了它们的优点与存在问题,并提出了相应的对策建议。

喀斯特峡谷成因及数学模型研究——以猫跳河、六冲河为例

喀斯特峡谷，是喀斯特地区由河流的侵蚀、溶蚀和崩塌作用共同塑造的一种特殊地貌类型，它的发生与发展，与岩石性质、河床水力比降、流量等各因素密切相关。峡谷的发育和存在，对水利水电建设具有重要意义。本文主要从水文地貌物理场观点出发，分析喀斯特峡谷形态与上述各因素的相关关系，并建立一定的数学模型。

喀斯特峡谷景观资源的旅游评价

喀斯特峡谷是一个物质能量作用的地貌系统 ,在 3种地质营力———侵蚀、溶蚀及崩塌联合作用下形成 ,由于其地表、地下形态结构复杂、类型多样 ,且在不同的演化阶段 ,有不同的地貌景观 ,并能集山、水、石、景于一处 ,构成高品位的旅游资源而具有重要的开发价值。文章即从喀斯特峡谷形成发育入手 ,以我国南方典型喀斯特峡谷为例 。