贵州喀斯特山区农业生态效率测度及影响因素研究——基于生态系统服务改进的对比分析

以期望产出是否包括农业生态系统服务,对贵州喀斯特山区农业生态效率进行对比分析,以期为推动该区农业绿色发展提供理论参考与数据支持。采用超效率SBM模型、GML指数测度2000—2019年贵州9个市(州)2种农业生态效率,并利用Tobit回归模型探讨其影响因素。结果表明:①传统的农业生态效率只有贵阳有效,期望产出考虑了农业生态系统服务后,除六盘水、安顺、黔西南及黔南外,其余市州农业生态效率均值进入到有效区。②研究期内贵州传统的农业全要素生产率(GML)年均增长2%,尤其是2012年以后GML指数增长明显。除了遵义、黔东南和铜仁,其余市州传统的农业全要素生产率(GML)均大于1,各市州农业生态效率提高主要依靠技术进步提升带动。除了遵义和铜仁,其余各市州改进的GML指数均较传统的有所降低。③产业结构、财政支农水平、农业机械化密度与传统和改进的农业生态效率均呈正相关,农民收入水平、化肥使用强度与传统和改进的传统农业生态效率都呈负相关,人均耕地水平与植被覆盖度与改进的农业生态效率呈正相关,但与传统的农业生态效率呈负相关。

黔中岩溶区地下水水化学来源特征及其影响因素

文章基于区域水文地质、环境地质调查成果,对黔中岩溶区43个地下水点进行了枯水期和丰水期水样采集测试,利用地球化学图解及主成分分析(PCA)法,探讨该区枯水期和丰水期岩溶地下水水化学特征、离子来源及其影响因素。结果表明,该区地下水枯水期和丰水期的水化学特征及影响因素一致,水化学类型均以HCO_(3)(SO4)-Ca(Mg)为主,吉布斯图解分析表明研究区岩溶地下水为岩石风化型,水化学组成主要来源于岩石风化淋滤溶解;[(Ca+Mg)/HCO_(3)]-[SO4/HCO_(3)]图解分析认为研究区可溶性碳酸盐岩主要受碳酸的风化侵蚀作用控制,局部样品受石膏溶解影响显著;丰水期地下水主成分主要受水岩作用过程(PC1)、人类活动(PC2)及工业生产(PC3)等3类因素影响,这三个影响因素能够解释丰水期地下水水化学组分83.7%的特征;枯水期地下水主要受水岩作用过程(PC1*)和人类活动(PC2*)影响,这二类综合因子能够解释枯水期地下水化学组分85.1%的特征。水岩作用过程是该区地下水水化学组分最主要的影响因素。水岩作用主要影响K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)-、TP、F^(-)、SiO_(2)等8项水质指标,人类活动主要影响NH_(4)^(+)、CODMn及Cl^(-)等3项水质指标,而磷矿开采主要影响SO_(4)^(2-)。研究成果深化了对黔中地区岩溶地下水水化学特征的认识,揭示了地下水离子组分来源及影响因素,研究成果对黔中岩溶区地下水资源的合理开发利用与保护具有积极的指导意义。

贵州喀斯特区4种适生植物持水能力研究

本文初步探讨了贵州喀斯特区不同藤本植物的截留能力变化特征。结果发现:对于喀斯特区不同藤本植物而言,茎截留率表现为葛藤>金银花>西番莲>任豆,叶片截留率表现为西番莲>葛藤>任豆>金银花,且叶片的截留能力比茎的截留能力强;在单位叶面积截留率中,任豆的截留能力最强。说明任豆可以作为贵州喀斯特区一种良好的固土护坡藤本植物。

贵州典型岩溶区不同植被类型下碳酸盐岩溶蚀速率及影响因素

为探究不同岩溶区不同植被类型下碳酸盐岩溶蚀特征及其影响因素。采用溶蚀试片法研究贵州茂兰自然保护区(ML)、镇宁沙子乡(SZ)、兴义郑屯镇(ZT)和施秉干竹槽(GZ)4个典型岩溶区不同植被类型下的溶蚀速率,并分析其主要影响因素。结果表明:不同岩溶区基岩试片、标准试片在一年和一年半的溶蚀速率为2.37~7.42 mg/(cm^(2)·a),溶蚀速率大小表现为SZ>GZ>ML>ZT。4个岩溶区不同植被类型下的试片溶蚀速率存在明显差异,ML和GZ的试片溶蚀速率表现为乔木林>灌木林>草地,SZ和ZT的试片溶蚀速率表现为灌木林大于乔木林和草地,说明不同岩溶区乔木林和灌木林能明显促进碳酸盐岩溶蚀;在土壤0~30 cm,试片溶蚀速率整体随土层增加而增加。ML和ZT的溶蚀速率主要受到土壤CO_(2)含量和土壤pH的影响;SZ主要受到土壤pH和土壤含水量的影响;GZ主要受到土壤CO_(2)含量和土壤有机碳的影响,可见土壤因子对不同岩溶区溶蚀速率的影响存在差异。该研究可为岩溶碳汇精准估算和生态修复与保护提供参考依据。

岩土源热泵在喀斯特地区的应用问题及对策

地源热泵目前的主要形式是岩土源热泵.为厘清系统在喀斯特地区应用时影响运行效果的因素,进行了换热试验和工程调研,认为不利的地层岩性和水文地质条件会在一定程度上制约系统的可持续开发利用,空气潜孔锤钻井技术与施工中存在的问题也会使系统不能正常运行.提出了加强基础地质和水文地质调查、地球物理勘察、钻探技术提升及过程管理等建议和对策.

基于GIS和遥感技术的贵州喀斯特山区水利工程的影响研究

针对现有监测技术在贵州喀斯特山区水利工程监测评价中存在片面等问题,研究基于地理信息系统与遥感技术,提出遥感生态指数模型,并应用于黔中水利工程分析中。结果显示,整体上遥感生态指数因子呈先减后增的趋势,基本符合实际情况;2005-2020年全局莫兰指数整体呈先降后增的趋势,最高为0.727,呈聚集形式。总体上,贵州喀斯特山区水利工程改善了生态环境,表明研究模型具备有效性,可以应用在实际水利工程影响分析中。

喀斯特山区城市群耕地时空演变特征及驱动因素分析

厘清城市化背景下喀斯特山区城市群耕地现状及影响因素,对推进区域可持续发展和保障粮食安全具有重要意义。以黔中城市群核心经济区为例,基于2010年、2020年耕地数据,利用变化轨迹分析法、耕地指数、空间自相关和地理探测器等方法,探究喀斯特山区城市群耕地时空演变特征及其驱动因素。结果表明:从整体看,黔中城市群核心经济区耕地分布表现为“中部贵阳市低,周边高”的特点;从县域看,研究期内县域耕地分布均以300~500 km^(2)为主。黔中城市群核心经济区耕地同时具有转出和转入的变化特征,但耕地转出面积明显大于转入,使得研究区耕地减少2 309.37 km^(2)。黔中城市群核心经济区耕地转入、转出具有明显的空间集聚特征,且均以高-高聚类为主。影响黔中城市群耕地时空分布的主要因素为经济因素,但随着社会经济发展,经济因素的影响程度有所降低,影响因素逐渐趋于多元化。为最大程度控制黔中城市群耕地减少,建议在发展经济的同时要合理规划土地利用,保障耕地安全。

贵州喀斯特区草地生态条件下石灰(岩)土的发生特性及系统分类研究

选取贵州喀斯特区草地生态条件下5个不同区域的石灰(岩)土为研究对象,根据相应的理化性质及发生特性,探讨了影响土壤发育的因素,确定了土壤的诊断层和诊断特性。其中,供试土壤的诊断层包括:暗沃表层、雏形层和粘化层等,诊断特性包括:热性土壤温度状况、常湿润土壤水分状况、均腐殖质特性、腐殖质特性、盐基饱和、碳酸盐岩岩性、铁质特性、石灰性等,并在此基础上对其进行了土壤系统分类,结果显示:5个供试土壤分别属于中国土壤系统分类中的普通黑色岩性均腐土、腐殖钙质常湿雏形土和腐殖钙质常湿淋溶土等亚类。

喀斯特城市刺槐梓木混交林生物量与碳储量研究

采用样地调查与标准木收获法,研究了贵州贵阳市城市刺槐+梓木混交林生物量与碳储量。结果表明:刺槐的单株生物量为58.819kg,其中树干为31.511kg,占整株生物量的53.57%;梓木单株生物量为43.966kg,树干为18.504kg,占整株生物量的42.09%;混交林中刺槐的生物量为33.350t.hm-2,梓木的生物量为50.297t.hm-2,梓木生物量是刺槐的1.6倍;刺槐和梓木2个树种各器官含碳率在48.25%～59.13%之间,且均以树干的含碳率最高;刺槐梓木混交林中,林分植被的碳储量为51.384t.hm-2。研究结果可为城市森林碳汇功能估算提供依据。

岩溶地区缺失原岩残余结构红色风化壳的粒度分布特征及成因指示——以贵州平坝为例

选择和使用合适的示踪指标 ,是揭示岩溶地区红色风化壳物质来源的关键。粒度参数在古环境研究中被大家广泛采用 ,但是在风化壳物源示踪方面还是新的尝试 ,尤其在我国。本文选择贵州中部平坝县 3个下伏基岩为白云岩的缺失原岩结构的红色风化壳剖面 ,通过基岩酸不溶物和剖面的粒度分析 ,表明红色风化壳物质对下伏基岩有很好的继承性。粒度参数随剖面深度呈规律变化 ,指示了标准残积风化壳的发育特征。

黔中岩溶区不同群落演替阶段植物功能群叶片化学计量特征

采用"空间替代时间"方法,对黔中岩溶区天然次生林灌草阶段、灌木林阶段、乔木林阶段的主要优势植物展开调查,按照植物光适应、生活型及叶习性不同功能类群的划分方法,研究分析了主要优势植物叶片C、N、P、K养分元素及其各组分配比计量特征。结果表明,(1)植物叶片OC、TN、TK、TP含量依次为511.35±34.16mg/g、18.27±4.33mg/g、11.30±3.87mg/g、1.41±0.54mg/g,除TN与TP呈极显著正相关(P<0.01)外,其余各元素间均未达极显著水平;(2)植物叶片OC和TP含量随着灌草丛—灌木林—乔木林正向演替呈逐渐降低趋势,TK和TN含量呈现先增加后减小趋势。除灌草丛阶段的植物叶片OC含量显著高于乔木林(P<0.05)外,其余未达显著水平;(3)不同光合特性功能类群间植物叶片OC、TN、TP、TK具有不同的变化规律,植物叶片OC和TP含量为灌木树种>乔木树种,TK和TN为乔木树种>灌木树种、落叶型>常绿型。研究区植物叶片具有较高有机物含量和C蓄积能力,植物生长受到N、P共同限制,富足的K含量可能是植物适应严酷生境和N、P养分限制的重要机制。

贵州喀斯特山区农业生态环境的脆弱性及可持续发展对策

贵州喀斯特山区的农业生态环境极为脆弱 ,对农业的可持续发展带来了很大的不利影响。本文认为其脆弱性主要是由喀斯特自然过程和人为活动共同作用的结果。并据此探讨了其环境整治和农业可持续发展的战略途径及相应的发展模式。

贵州喀斯特地区旅游竞争力评价与对策研究

针对当前地区级区域旅游竞争力评价研究的不足,从现实竞争力、潜在竞争力、支持竞争力和环境竞争力四大核心要素出发,建构出了贵州喀斯特地区旅游竞争力综合评价指标体系,并应用层次分析法和德尔菲法,按综合竞争力得分值大小对区内8个地州市旅游竞争力水平进行了测度与评价。结果表明,贵阳市综合竞争力分值最高,为369分,现状处于资本实力竞争阶段;其次是安顺市、六盘水市、黔南州、遵义市,分别为120分、119分、116分、113分,处于产销竞争阶段;而黔西南州、铜仁地区、毕节地区的分值均低于100分,属于资源竞争阶段。为此,今后贵阳市在旅游人才培训、旅游产品创新、旅游组织管理等方面应发挥其龙头带动作用;而遵义市、黔南州和安顺市应发挥旅游资源优势,提升旅游产品质量,六盘水市则应进一步发挥经济优势与其它区域合作;而分值低于100分的地区则注重塑造本身区域特色和旅游产品特色,开展与周边省份合作,以提升其旅游竞争力水平。

黔南喀斯特不同火烧迹地土壤动物群落特征比较

为探明喀斯特不同火烧迹地土壤动物的多样性,2011年10月对贵州南部喀斯特地区火烧2年的废弃矿场迹地和马尾松林迹地进行了土壤动物调查。结果表明,共有土壤动物1909只,隶属3门6纲17目69科109类,废弃矿场迹地和马尾松林迹地的土壤动物群落类群数和个体密度表聚性明显,而不同火烧迹地优势类群有不同;在植被和凋落物的影响下,废弃矿场迹地和马尾松林迹地土壤动物类群数、个体密度和多样性均未表现出明显的差异(P>0.05),但群落组成差异明显。

贵州喀斯特石漠化区白刺花群落主要种群生态位分析

通过对贵州喀斯特区白刺花(Sophora davidii)群落野外样地调查,分析其组成类型中12个优势种的生态位宽度、生态位相似性比例及生态位重叠。结果表明,生态位宽度排在前5位的分别是白刺花、粉枝莓、火棘、灰毛浆果楝、竹叶椒,白刺花利用资源的能力较强;白刺花在喀斯特石漠化生境中的适应能力较强,并且根系发达,具有较强的固土护坡能力;各种对的生态位相似比例在0～1之间不等,物种利用资源的相似程度差异较大;12个种群间并未表现出显著的生态位完全重叠,各种群间利用资源的差异性显著,表明种群对资源的共享趋势并不明显,显示白刺花群落相对稳定。

新安江模型在乌江独木河流域的应用与改进

为了提高新安江模型在喀斯特地区的模拟精度,以贵州独木河流域为研究对象,使用新安江模型对该流域进行了径流模拟研究.根据模拟分析结果和岩溶地区独特的水文特征,提出了改进新安江模型的3种设想,并对第1种设想(3层蒸散发结构改为2层蒸散发结构)进行了验证.对比分析结果表明,改进后模拟结果的平均确定性系数比改进前的高0.02,改进后的新安江模型可供类似地区的径流分析借鉴.

喀斯特地区土地利用变化研究——以贵州省为例

分析贵州省1996—2008年土地利用变化情况,揭示土地利用变化差异状况及驱动因子。基于贵州省1996—2008年土地利用变更调查数据,利用土地利用结构信息熵和均衡度、土地利用类型年均变化幅度、年均变化率与相对变化率5个指数,分析土地利用变化情况。结果表明:(1)13年间,贵州省土地利用变化主要以耕地和林地的变化为主,土地利用结构变化表现出林地、园地、居民点及工矿用地、水域、交通用地明显增加,耕地、牧草地和未利用地减少。(2)贵州省土地利用结构信息熵和均衡度呈现"上升—下降—上升"的过程,总体呈增长趋势。(3)8类土地利用类型中,园地的区域变化差异较大,牧草地区域变化差异较小;贵州省西部地区的土地利用类型变化较东部地区显著。贵州省土地利用结构变化的主要驱动力是生态退耕政策的实施和经济社会的发展。

贵州典型喀斯特地貌区农村聚落空间分布研究——以清镇红枫区、毕节鸭池区和关岭-贞丰花江区为例

为探索贵州喀斯特地貌区农村聚落空间分布的特点,选取具有代表性的清镇红枫区(高原盆地地貌区)、毕节鸭池区(高原山地地貌区)以及关岭—贞丰花江区(高原峡谷地貌区)三个典型区域作为研究对象。首先利用区域重心分析的方法,以聚集维数和聚集维数图来分析各研究区的聚落在区域重心上的集聚程度,再进一步通过GeoDa软件,使用MoranI和Local Moran'sI系数及相应散点图分析区域聚落整体和局部的分布情况。分析结果表明,高原山地区和高原盆地区聚落均存在集聚性,且集聚程度存在内部差异,其中高原山地区聚落向人口重心集聚,高原盆地区聚落向住宅重心集聚,集聚和半集聚聚落在高原盆地区最多。由于喀斯特地形复杂,各个研究区内部聚落在水平空间分布上均存在一定差异,依照集聚程度不同喀斯特地貌区农村聚落的分布规律为高原盆地区>高原山地区>高原峡谷区。

贵州喀斯特山区生态重建的基本模式及其环境效益

贵州为典型的喀斯特高原山区 ,喀斯特发育的碳酸盐类岩出露面积达全省总面积的 73 %。由于自然因素和人为干扰活动的影响 ,致使生态环境严重退化 ,水土流失面积达 43 5 % ,石漠化面积达 1 33万km2 ,且每年还正以 933hm2 的速率扩展 ,已成为制约社会经济发展的主要障碍 ,恢复与重建生态环境已成了十分突出的问题和任务。文章从理论上阐述了喀斯特山区生态恢复与重建的基本措施和模式 ,并结合实例分析了它们所能产生的环境效益 。

喀斯特地区可持续发展指标体系构建与可持续发展能力评价——以贵州清镇退耕还林(草)生态示范基地为例

通过探讨喀斯特地区可持续发展指标体系的构建思路,对喀斯特乡村地区可持续发展指标体系进行了初步设计,应用层次分析法建立喀斯特地区乡村可持续发展评价模型,并应用模型对贵州清镇退耕还林(草)生态示范基地的可持续发展状况进行了实证评析。结果表明,贵州清镇退耕还林(草)生态示范基地2000年处于不可持续发展状态,必须进行资源利用结构调整,加强经济投入,促进经济发展,尤其要加强教育与科技发展能力建设,促进社会的全面发展。