桂西北喀斯特地区龙滩珍珠李矿质元素含量分析与评价

用ICP-AES法和ICP-MS法测定桂西北喀斯特地区龙滩珍珠李试样中Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Zn、P、Se 10种矿质元素。带国家有证标准物质黄豆GBW10013、菠菜GBW10015、苹果GBW10019同样品一起消解测定,同时做加标回收试验,并以膳食矿物质可耐受最高摄入量(UL)为评价标准,初步评估珍珠李果的膳食风险。实验表明,元素检出限在0.004~4.0mg·kg^(-1)之间,加标回收率在90.2%~107%之间,各年龄段人群摄入元素的风险指数范围为0.93%~7.92%,风险远远低于100%。用SPSS21.0软件对各矿质元素之间进行相关性分析,元素之间普遍呈现正显著相关,存在着协同或拮抗作用。

桂西北喀斯特峰丛不同土地利用方式坡面产流产沙特征

由于缺乏长期定位观测资料,西南喀斯特山区坡地水土流失规律一直不明确,严重影响了该区石漠化综合治理和水土流失防治工作的成效和进程。该文基于13个大型径流小区(宽20m、投影面积>1000m2)5a(2006-2010年)的定位观测资料,分析了桂西北喀斯特峰丛洼地不同利用方式坡面降雨产流规律和地表侵蚀产沙特征。结果表明:观测期内年降雨量为1300～2000mm,无论平水年还是丰水年,不同利用方式坡面次降雨径流系数<5%,地表产流很少,降雨几乎全部入渗。不同利用方式地表侵蚀产沙模数虽有较大差异,但土壤侵蚀以微度(<30t/(km2a))为主,部分甚至只有0～5t/(km2a)。植被类型、土地利用方式对坡面降雨产流的影响较小,但人为干扰会增加地表侵蚀产沙量。该文为喀斯特坡地植被恢复重建和水土流失防治提供参考。

桂西北喀斯特人为干扰区植被的演替规律与更新策略

采用全面调查和样方调查方法，以木论自然保护区顶级群落为对照，运用群落生态学原理和方法，研究桂西北喀斯特人为干扰区进入环境保护阶段22a后植被自然恢复过程中群落的演替规律及物种多样性变化。结果表明，干扰区的物种多样性丧失严重，有维管束植物91科206属241种，仅为自然保护区的26．6％，6种植被类型的顺向演替系列为石漠化稀疏草丛→草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛。除石漠化稀疏草丛植被极少外，随着干扰区群落的自然恢复，群落的高度（0．49～15．56m）上升而密度（468．50～0．31株／m^2）下降，总盖度呈高（0．85）→低（0．50）→最高（0．90）→次高（0．80）的变化；群落生物量（7．74—131．42t／hm^2）逐渐积累增大，随高度的升高和草本生物量占总生物量百分比的减少而增加；物种数（14—46）、Shannon—Wiener多样性指数（0．89—4．13）升高，生态优势度在演替的前期（0．28）和后期（0．23）较高，中间较低且保持相对稳定（0．10～0．16），均匀度的变化规律正好相反。和顶级群落相比，干扰区最大的群落高度、生物量和多样性指数分别下降了10．82m、42．02t／hm^2和0．29。针对干扰区植被恢复缓慢的现状，分析了喀斯特干扰区形成机理及其对植被的影响，提出了干扰区不同立地类型上人工与自然相结合的3条植被恢复途径，对大面积处于极度退化下的桂西北喀斯特人为干扰区植被的恢复建设和生态重建具有重要的理论价值和实际指导意义。

桂西北喀斯特人为干扰区植被自然恢复与土壤养分变化

为促进桂西北喀斯特退化生态系统的恢复与重建,采用全面调查和样方调查方法,以自然保护区的顶级群落为对照,研究了桂西北喀斯特人为干扰区自然恢复22a后植被的演替规律与土壤养分变化。结果表明,干扰区物种丧失严重,种类仅有自然保护区的26.6%,随着群落由草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛→顶级群落的顺向演替和发展,群落的高度、生物量和物种多样性、土壤有机质、养分、阳离子交换量和硅、铁、铝、钛等矿质全量逐步增加,钙、镁全量显著减少,pH值降低,土壤质量随着植被的恢复呈波折性提高。

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。

桂西北喀斯特峰丛洼地降水氢氧稳定同位素的季节变化特征

喀斯特地区特殊的二元水文地质结构增加了水文过程研究的难度。大气降水是流域水循环的重要输入因子,研究降水氢氧稳定同位素的季节变化规律及其影响因素,有利于探讨该地区水汽来源、径流划分、水分滞留时间等水文过程。该文以桂西北环江地区典型喀斯特峰丛洼地为例,基于2009年4月-2011年8月的降雨、温度资料以及月降水氢氧稳定同位素组成数据,分析了降水分布及其氢氧稳定同位素组成的季节变化规律,并探讨了各种环境因素的影响。结果表明,当地大气水线与全球大气水线存在一定的偏离,表明研究区降水云气形成过程中汽、液两相同位素分馏不平衡的程度偏大。过量氘年平均值为14.21‰,旱雨季不同,反映了水汽来源的差异。降水氢氧稳定同位素季节变化呈现正弦波动的特性,波动周期和振幅受纬度及季节因素的影响明显大于降水量及温度,表明大尺度环境因素的影响占主导地位。该研究为基于氢氧稳定同位素技术的喀斯特地区流域尺度水文过程研究奠定了基础,对深入分析该地区植被恢复与重建的生态水文效应提供参考。

喀斯特地区不同层次土石混合介质对土壤水分入渗过程的影响

桂西北喀斯特地区土壤中常常含有土石隔层,分析其对土壤水分入渗过程的影响有助于深入研究该区水循环机理和促进植被恢复重建进程。通过室内模拟土柱试验,研究了不同土石隔层碎石粒径(5～20,20～40 mm)及土石隔层(土石质量比为1:1)位置(上层(0～20 cm),中层(10～30 cm),下层(20～40 cm))对土壤水分入渗过程的影响。结果表明,碎石粒径为5～20 mm时,土石隔层位于中层时土壤累积入渗量最大。碎石粒径为20～40 mm时,土石隔层位于下层时土壤累积入渗量最大。当土石隔层位置一定时,碎石粒径较小有利于土壤水分入渗;粒径为5～20 mm的土石隔层土壤稳定入渗速率最大,且达到稳定入渗的时间最短,但土层隔层位于下层时均质土壤及不同粒径土壤的稳定入渗速率无显著差异。土石隔层位置和隔层碎石粒径对初始入渗速率没有显著影响;土石隔层位于上层时,土石隔层的存在缩短了水分入渗运移过隔层的时间。土石隔层位于中层时,隔层碎石粒径为20～40 mm时水分入渗到达隔层及运移过隔层的时间最长。土石隔层位于下层时,隔层碎石的存在缩短了水分入渗到达隔层及运移过隔层的时间。Kostiakov入渗模型与Philip方程都可以较好地描述含土石隔层土壤的入渗过程,但Kostiakov入渗模型模拟效果更好。

典型喀斯特峰丛洼地降雨特性及浅层地下水埋深变化特征

以桂西北典型喀斯特峰丛洼地连续6年(2006-2011年)的降雨资料和浅层地下水埋深的实测数据为基础,分析研究区降雨特性和浅层地下水的变化特征。结果表明:研究区虽然降雨丰富,但年际变化大且季节分布不均。除2008年为丰水年(1 979.8mm)、2011年为欠水年(1 127.3mm)外,其余年份均为平水年(1 302.7～1 510.1mm);降雨主要集中在4-9月(雨季),其占全年降雨量的比例表现为平水年(82.4%～85.1%)>丰水年(74.7%)>欠水年(65.9%);有效降雨次数、累计有效降雨量和最大日降雨量有随年降雨量增加而增加的趋势;60min雨强大于16mm/h的降雨和最大日降雨量的最大值分别为67.4mm/h和152.9mm,主要集中在5-8月;年内50%以上为无雨天气,其中,平均出现26次连续3d以上,5次连续10d以上的无雨天气,不同水文年差异不大,且多发生在旱季,年降雨量并未因无雨天数的增加而降低。雨季地下水埋深约为2m,旱季大于3m,呈中等变异,且雨季大于旱季;地下水埋深年内随降雨呈单峰型分布,但峰值维持时间短,前期降雨对地下水位的涨落有重要影响。

喀斯特石山地区社会经济与生态环境可持续发展系统研究:以桂西北为例

本文建立了广西西北部喀斯特石山地区可持续发展的系统动力学模型 ,并用 DYNAMO程序预测了未来2 0年桂西北地区的人口、工业、农业、第三产业、生态环境、土地资源、社会总产值、人均国民收入等的动态变化趋势。结果显示 ,该地区由于人口、工业资产增加使物质和能源消耗增长太快 ,而对污染治理的投入又太少 ,导致桂西北地区的生存环境质量下降 ,因此应当加大对污染治理的投入力度 ,改善区域环境质量 ,这是实现息烽县区域可持续发展的关键。根据区域特点探讨了桂西北喀斯特贫困山区的形成演化 ,提出了可持续发展的途径。

桂西北喀斯特斜坡带生态安全评价及反贫困对策

按照层次分析法,从生态环境压力、资源生态环境质量、生态环境整治能力三方面来设定喀斯特山区可持续发展的生态安全评价指标体系,对桂西北喀斯特斜坡带进行生态安全评价,获得研究区域3个县在1991～1995年和1996～2000年两个时段的不安全指数及其时空变化特征,并提出区域反贫困的生态对策。

不同植被对桂西北石漠化地区土壤生化作用强度的影响

为了深入了解不同植被对石漠化地区土壤品质变化的影响,对桂西北石漠化地区13种不同植被典型样地的土壤理化性质、纤维素分解作用、氨化作用、硝化作用及无机磷转化作用进行了比较研究。结果发现,不同植被土壤的生化作用强度有明显的差异,以乡土树种为优势种的样地,其土壤生化作用强度通常高于外来树种为优势种的样地,青檀、鞍叶羊蹄甲、圆果化香、侧柏、青冈、任豆、阴香、吊丝竹等乡土树种可作为石漠化地区植被恢复的先锋树种;除植被覆盖度低的类芦样地外,以湿地松、小叶桉为优势种的样地土壤生化作用强度较低。从生态恢复效果及经济社会效益角度考虑,在石漠化地区植被恢复过程中,应重视不同树种的优化配置及生态恢复技术的合理运用。

桂西北岩溶地区古树寄居植物的调查研究——以广西河池地区为例

采用文献调查和实地考察相结合的方法,对桂西北岩溶地区古树附生或寄生维管束植物进行调查研究,了解喀斯特地区古树栖居的高等植物的常见种类、分布特点、传播方式及其对古树的影响,探讨岩溶地区古树保护的策略以及珍稀物种生物学保护的有关措施。调查结果发现,桂西北岩溶地区古树寄居植物共有40科59属68种,其中寄生植物4种,附生植物64种。寄居植物的分布与古树的年龄、树种及生境有一定的关系,其繁殖体主要通过风媒或鸟媒等途径传播,并且对生活环境有良好的适应性。寄居植物以草本植物种类居多,蕨类、兰科植物和寄生植物种群数量最大。寄居植物(寄生植物除外)与宿主(古树)之间主要表现为互利共生关系,一般不会对古树造成严重影响。为保护古树及寄居的珍稀物种,笔者提出了五点有关建议和措施。

桂西北喀斯特环境移民示范区果园雨季土壤水分动态

根据 2 0 0 2年 4月下旬到 7月下旬 ,对桂西北喀斯特环境移民示范区 ,上坡柰李、中坡桔园、山顶自然植被三种类型 0～ 6 0 cm土层一次性降水前后土壤含水量的变化进行观测 ,探明了在雨季一次性降雨对土壤水分的影响 ,0～ 6 0 cm土壤在降水 4 h后达到最高值 ;土壤孔隙度越大 ,质地偏砂 ,土层含水量的变化也越剧烈 ;植被丰富的土壤含水量变化较平缓。

不同植被对石漠化地区土壤微生物数量的影响

通过对桂西北石漠化地区不同植被调查样地细菌、真菌、放线菌等不同土壤微生物类群数量的测定,及其与相应样地凋落物纤维素分解强度和土壤有机质、速效磷、全磷、碱解氮、全氮、速效钾、全钾等生态因子的相关性分析,了解不同植被对石漠化地区土壤质量变化的影响,以便筛选出石漠化地区生态恢复的优良先锋树种,为桂西北岩溶地区退化生态系统的恢复与重建提供科学依据.实验结果表明：（1）不同植被对土壤微生物的影响作用不同,各样地土壤有机质及氮磷钾含量有明显差异,不同类群土壤微生物数量差异显著,其大小排序为：细菌〉放线菌〉真菌,细菌、放线菌和真菌所占比例分别为50.82%～73.70%、23.90%～49.12%和0.05%～4.85%;（2）土壤微生物数量与凋落物纤维素分解强度及土壤氮、磷、钾含量显著相关;（3）综合考虑不同类群土壤微生物数量及土壤营养状况,以任豆、青檀、圆果化香、侧柏为优势种的样地,其土壤质量状况较好,而以湿地松、小叶桉、湿地松＋小叶桉、类芦为优势种的样地,其土壤质量状况较差,前者比较适合作为石漠化地区植被恢复的先锋树种,后者则应该谨慎使用或不宜使用.

桂西北喀斯特地区珍稀兰科植物

为了开发利用桂西北岩溶地区丰富的药用植物资源，利用超声波协同提取和正交试验，优化鞘花寄生总黄酮提取的工艺条件。利用分光光度法，对阴香、香樟、桂花等7种寄主的鞘花寄生枝叶、花及果实总黄酮含量进行测定。结果表明：（1）鞘花寄生果实总黄酮提取的优化工艺条件为：乙醇浓度30％，超声波提取时间60min，超声波提取功率180W，料液比1：30。在此条件下得到的鞘花寄生果实总黄酮提取率为3．96％。（2）不同寄主的鞘花寄生，其总黄酮含量有明显差异；3n同寄主的鞘花寄生，其不同器官的总黄酮含量也有极显著差异，并且均表现为：枝叶〉花〉果实。不同寄主的鞘花寄生，其枝叶、花和果实总黄酮含量分别为：5．29％～14．09％，3．92％～6．11％和2．68％-4．98％。（3）鞘花寄生总黄酮含量较高，极具开发利用价值。

桂西北岩溶地区桑科榕属植物果实多糖含量比较

为了开发利用桂西北岩溶地区丰富的桑科榕属植物资源,采用超声波辅助法提取,苯酚—硫酸法测定桑科榕属植物果实多糖的含量,通过单因素试验和正交试验优化多糖提取的最佳工艺条件,并对其进行验证。结果表明:黄毛榕果实多糖提取的最佳工艺条件是:料液比1∶40,提取时间60 min,提取温度80℃,超声波功率160W。此条件下黄毛榕未成熟果实多糖的提取率为1.61%。按黄毛榕多糖提取的最佳工艺条件提取并测定的14种桑科榕属植物果实多糖含量为0.39%～3.63%,其中舶梨榕果实多糖含量最高,斜叶榕果实多糖含量最低,不同成熟度的榕属植物果实,其多糖含量略有差异,不同的桑科榕属植物果实,其多糖含量有较明显的差异。

桂西北岩溶地区野果资源调查及开发利用

在多年工作的基础上,通过野外生态调查、查阅文献资料、个别访谈等方法,对桂西北岩溶地区野果资源植物的种类、种群数量、属种组成、保护现状及利用价值等相关问题进行调查研究,整理得到该地区野果资源植物共计37科65属104种(含亚种和变种)。调查发现,除了食用价值外,大部分野果均具有一定的药用价值或保健价值,部分植物具有园艺价值或其他经济利用价值。结合桂西北天然绿色食品(健康长寿养生食品)开发,笔者对桂西北野果资源保护及开发利用问题提出了若干建议和措施。

桂西北岩溶地区11种桑科植物生理生化特性比较

为筛选适合岩溶地区经济开发和植被恢复的优良物种,采集了构树、大叶榕、小叶榕、无花果等11种桂西北岩溶地区常见桑科植物的叶片,测定其叶绿素、可溶性总糖、脯氨酸含量等13个生理生化指标,并用数理统计方法对有关数据进行处理分析。结果表明:不同桑科植物的生理生化特性有明显差异,桑科植物对岩溶环境具有复杂的适应机制和不同的生存策略,对岩溶环境具有良好的适应性。适合石山植被恢复的优良树种为构树、大叶榕、小叶榕、柘树和薜荔等;适合作为野果资源开发的树种为黄毛榕和青果榕;适合作为经济作物进行规模化经营的树种为无花果和桑树。

桂西北岩溶区大田条件下不同水稻品种的镉累积特征

【目的】分析桂西北岩溶地区大田Cd污染条件下不同水稻品种对Cd的吸收累积特征,为区域内Cd污染稻田稻米安全生产提供参考依据。【方法】以桂西北19个当地主栽水稻品种为试验材料,采用田间小区试验方法,测定不同水稻品种的生产性状、产量、不同部位Cd含量等指标,分析不同水稻品种Cd的富集和转运特征,并对区域适种Cd低累积水稻品种进行推荐。【结果】19个水稻品种间产量差异明显,其中,深两优9569产量达627.8 kg/667 m^(2),显著(P<0.05,下同)高于其他品种,亚航金占的产量最低,为429.5 kg/667 m^(2)。水稻不同部位的平均Cd含量排序为根>糙米>秸秆>谷壳,其中,特优6811、H两优991和五山丝苗的糙米Cd含量分别为0.35、0.37和0.37 mg/kg,显著低于其他品种,较Cd含量最高的恒丰优777(1.11 mg/kg)分别降低68.5%、66.7%和66.7%;糙米Cd富集系数以恒丰优777最高(0.985),特优6811、H两优991、亚航金占和五山丝苗的Cd富集系数显著低于其他品种;各水稻品种各部位的Cd转运系数(TF)中,以Cd由根向秸秆的转运系数(TF)最小,Cd由谷壳向糙米的转运系数(TF)最大(湘优1126除外),其中,特优6811、H两优991和五山丝苗3个品种的TF显著小于其他品种。相关分析结果显示,糙米Cd含量与根Cd含量呈显著正相关,与TF及糙米Cd富集系数呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】水稻品种特优6811、H两优991和五山丝苗的糙米Cd含量、糙米Cd富集系数及TF均相对较低,具有低Cd累积潜质,可通过配合其他Cd污染稻田修复技术措施在桂西北岩溶区域作为Cd低累积品种推广种植,而恒丰优777、宜香2239、丰两优3305、湘优1126、F优498和广8优华占的糙米Cd含量较高,不建议在该区域内土壤Cd含量大于1.12 mg/kg的污染稻田中种植。

传统生计与桂西北喀斯特地区土地资源合理利用——以广西木论国家级自然保护区周边村屯为例

以广西木论国家级自然保护区周边的村屯为调查研究对象,在个别访谈、查阅文献和深入开展田野调查的基础上,对当地群众的传统生计及喀斯特地区土地资源的合理利用问题进行了讨论,分析了桂西北喀斯特地区不同土地资源利用方式对生态环境的影响,以便找到促进社区经济可持续发展及生态脆弱区环境保护的优化路径,既解决当地群众的生计问题,又达到人与自然和谐共处的目的。