Research on Model Construction and Technique Support for Integrated Rehabilitation of Rock Desertification in Chaoying Small Watershed of Bijie Test Area of Guizhou Province

Selecting Chaoying small watershed with representative karst rocky desertification in the Bijie test area of Guizhou Province as an example, according to karst rocky desertiflcation degree and the existing eco-environmental problems in the small watershed, we study developmental model and technique support system for integrated rehabilitation of rocky desertification in the small watershed, and bring forward the development model and technique integration for integrated rehabilitation of rocky desertification, which adapt to the karst areas of Bijie test area, Guizhou Province and even South China.

喀斯特石漠化治理区农户适应能力研究

喀斯特石漠化治理区生态环境脆弱,经济发展水平低,该区域农户生计适应能力不仅关系到自身的利益,更影响其与生态环境可持续协调发展。以贵州省安顺市花江示范区为例,通过引入农户适应感知及可持续生计框架构建农户适应能力评价指标体系,采用主成分分析法,对509户农户适应能力进行定量评价及对比分析,探究其影响因素,并提出相应改进策略。结果表明:石漠化治理下花江农户对治理变化的感知能力表现为纯农户>农兼户>非农户>兼农户;花江农户适应能力整体呈现较低水平,兼农户和农兼户比纯农户和非农户适应能力强;影响花江农户适应能力的因素主要有物质和经济能力、人力和自然能力、石漠化治理考虑感知能力和生计多样化程度。通过改善农户的生计资本,增强其物质经济能力,提升受教育程度等措施,可提高喀斯特石漠化治理区农户适应能力。

喀斯特高原石漠化综合治理生态产业技术与示范研究

喀斯特石漠化是威胁我国喀斯特地区生态环境安全、制约区域经济社会发展的重大瓶颈问题。贵州师范大学/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心石漠化防治研究团队在国家科技计划的资助下,自"九五"以来一直从事石漠化防治的理论与技术创新性研究,并取得一系列成果。此次"十三五"重点研发计划项目(编号:2016YFC0502600)将在石漠化成因、等级划分、治理模式与技术体系等存量研究基础上,围绕生态衍生产业这一主题,增量开展喀斯特高原石漠化综合治理与混农林业复合经营、生态经济集约经营、生态产业规模经营、生物医药、生物能源、山地旅游等基础理论攻关、共性关键技术与技术体系研发,为国家石漠化治理工程和精准扶贫提供科技支撑。

喀斯特土地石漠化的图谱分析与生态重建

首先运用"图谱"表达方式和GIS分析工具,分析喀斯特土地石漠化征兆图谱和诊断图谱,以都安瑶族自治县为例监测喀斯特土地利用/覆盖变化及其引起的石漠化时空演变规律及驱动机制;在此基础上,归纳广西喀斯特土地石漠化的4种生态重建模式,剖析各种模式的生物和工程等具体措施,为喀斯特石漠化区域环境治理与可持续发展提供科学基础和个案分析。

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。

贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复响应

为了评估贵州喀斯特生态脆弱区生态恢复的生态经济效果，以喀斯特生态脆弱区的毕节鸭池、清镇红枫湖、关岭一贞丰花江为例，利用经济和生态足迹分析法对喀斯特地区生态经济恢复状况进行评价，旨在揭示生态恢复的响应机制，探讨喀斯特石漠化区经济可持续的生态恢复模式。研究结果表明，2005～2007年3个示范区土地利用、产业结构及其多样性显著改善。生态足迹计算结果显示3个示范区2005～2007年的生态赤字分别下降0．059、0．211和0．142hm^2／人，生态压力指数（腰卯）分别下降0．13、0．137和0．29，每万元生态足迹2005～2007年分别下降0．352、0．538和0．365。结果显示石漠化综合治理工程提高了示范区资源利用效率，环境承载率下降，经济活动对生态生产性空间的占用减少，可持续性潜力增强。

生物土壤结皮在喀斯特生态治理中的应用潜力

喀斯特地区生境条件复杂,生态系统脆弱,其中石漠化成为制约喀斯特地区发展的重要因素。该文综述了生态系统中生物土壤结皮的可抗逆性特征及其对加速母岩成土速率、提高地表抗侵蚀力、改善土壤环境状态,调控降水下渗、改变土壤中水分再分配格局、促进土壤微生物和植被演替以及提高生物多样性的关键作用。探讨了生物土壤结皮与喀斯特生态系统的反馈机制及人工培育结皮植被对石漠化防治的应用潜力。此外,生物土壤结皮与生态系统间的互作机制是研究喀斯特生态治理的关键,两者间的耦合关系是一个动态过程,需要长期的不间断多维度监测。建议加强对生物土壤结皮与喀斯特生境间耦合机制及其在喀斯特岩溶过程的互作机制,喀斯特地区生物土壤结皮耐胁迫特性以及在喀斯特生境下人工培植技术与机理等方面的研究。

喀斯特石漠化生态系统服务价值对生态治理的响应——以贵州花江峡谷石漠化治理示范区为例

为揭示喀斯特石漠化生态系统服务功能价值对生态治理的响应,以贵州花江峡谷为例,将提供产品、涵养水源、保持土壤、土壤肥力、固碳释氧5项功能作为服务价值评估指标,选择生态治理两个时段(前期2000—2005年、后期2005—2010年),基于实测与调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对生态系统服务价值进行了估算。研究区10 a的生态系统类型变化过程中,发生转变的面积14.29 hm2,占总面积的27.7%。其中林分、灌丛、其他生态系统面积有所增加,而耕地、裸岩荒地面积大幅度减少。2000—2005年研究区生态系统类型发生转变的面积11.83 hm2,占土地总面积的22.9%,主要变化区域集中在河岸两侧实施退耕还林区域。2005—2010年研究区生态系统类型发生转变的面积仅占总面积的4.8%,与上一阶段相比转变强度明显降低,变化区域较为分散。研究区生态治理后系统服务价值显著增加,2000—2010年共增加9.61×107元,其中前期增额占18.2%,后期占81.8%。前期年均增长3.49×106元,后期年均增长1.57×107元,后期生态服务价值增长更为显著。其中固定CO2、释放O2价值,产品供给价值和土壤肥力都是服务价值主要组成部分。功能价值的增加一方面源于服务价值低的生态系统向服务价值高的演变(10年间研究区耕地和裸岩荒地向经济生态系统转出868.60 hm2),另一方面归功于生态系统内部服务价值的增加,其贡献率大于80%,是驱动服务价值变化的主导因素。生态治理后生态系统类型间发生明显的空间转变,转变强度、场所与所实施生态治理工程的数量、区域密切相关。治理后生态系统类型间发生转变时间响应较快(前期转变面积占总转变面积的83.0%),但主要服务功能恢复期后才大幅度增加(后期增加功能价值占总增额的81.8%),相比较服务价值变化响应有一定滞后性。

喀斯特生态系统服务价值评价——以贵州花江示范区为例

采用频度法对喀斯特生态系统服务类型及指标进行分析,结合中国南方喀斯特环境特征、生态功能区位等因素,构建了石漠化生态系统服务价值评估指标体系;并以贵州花江示范区为例,基于实测和调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对其2010年生态系统服务价值进行评估。结果表明:示范区生态系统服务价值为19 604.71万元。其中,固碳制氧价值11 181.25万元、土壤肥力价值3 051.56万元、产品供给价值为2 850.40万元、涵养水源价值2 521.13万元、土壤保持价值为0.37万元。示范区生态系统服务价值以间接价值为主,占85.5%,直接价值仅占14.5%;生态功能价值主要依靠灌丛、经济林、耕地和疏林生态系统提供,裸岩荒坡尽管是研究区的优势景观,但提供服务价值较低。

贵州省石漠化综合治理人工种草对土壤侵蚀的影响

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对贵州省盘县哮天龙小流域和晴隆县孟寨小流域坡耕地、人工草地和天然草地3种土地利用方式下土壤理化性质、抗剪强度和崩解速率进行研究,以揭示石漠化综合治理工程草地建设对土壤侵蚀的影响程度。结果表明:(1)在坡耕地上实施人工种草可有效改善土壤容重,调节土壤孔隙度,增加土壤保水能力,0-10cm,10-20cm和20-30cm土壤容重分别降低0.07%,17.83%和15.08%,土壤孔隙度分别增加0.01%,16.06%和13.26%,土壤含水量分别增加43.45%,43.61%和30.46%。(2)坡耕地实施人工种草措施后,土壤有机质含量相对增加77.24%,其中0-10cm,10-20cm和20-30cm土层土壤有机质含量分别增加48.06%,85.58%和107.78%,土壤全氮含量相对增加42.64%,土壤全磷含量相对增加45.24%,土壤全钾含量相对降低43.28%。(3)人工草地和天然草地相对坡耕地表现出良好的土壤抗侵蚀性能,人工草地土壤抗剪强度是坡耕地的2.08倍,天然草地是坡耕地的2.06倍。坡耕地0-10cm土层土壤表现出较高的崩解速率,随着土层深度的增加而减小。与此相反,人工草地和天然草地0-10cm土层土壤表现出较低的崩解速率,但随着土层深度的增加崩解速率表现出逐渐增大的趋势。(4)人工草地土壤相对坡耕地具有较小的容重、较高的土壤孔隙度和较强的抗剪强度,土壤整体的抗侵蚀性能强于坡耕地,在坡耕地上实施人工种草,蓄水保土效益非常明显。

中国南方喀斯特地区石漠化及其治理景观分析研究——以贵州省为例

把景观规划设计的有关理论和石漠化及其综合治理措施结合起来,分析研究并提出了贵州喀斯特地区石漠化景观的类型和石漠化治理景观的主要治理模式和景观代表以及产生的经济社会效益。

岩溶山区石漠化变化与土地利用关系坡度分异规律研究

在中国西南岩溶地区,由于受自然条件和人类活动的影响,生态脆弱性强,以石漠化为主的生态问题尤为突出。该研究以贵州花江为对象,利用2000年、2018年花江示范区的石漠化数据及2018年土地利用数据进行空间叠加和统计分析,探究了石漠化与土地利用关系坡度分异规律。结果表明:(1)示范区土地利用类型以草地和灌木丛为主,在坡度<25°范围,草地和灌木丛随着坡度的增高所占比例呈递增变化,耕地则相反。(2)石漠化变化在坡度5°~25°之间发生显著变化。在<25°的坡度范围,石漠化变化的面积变化与坡度呈正相关,>25°的坡度则呈负相关。(3)草地类型下的石漠化变化最显著的坡度是15°~25°,石漠化变化主要从极重度石漠化转变为中度石漠化。耕地集中在<25°的坡度,以重度石漠化转变为中度石漠化为主。灌木、林地则集中在坡度8°~25°的范围,灌木以极重度石漠化转变为中度石漠化为主。林地以轻度石漠化转变为潜在石漠化为主。土地利用与石漠化关系的坡度分异规律具有一定的相关性。4种地类均在坡度<25°的范围内石漠化变化明显,可见人类活动是影响石漠化的一大主因。