中国南方喀斯特地貌分区纲要

对热带喀斯特地貌形成的动力学机制和任美锷先生提出的喀斯特地貌演化理论展开讨论,并遵循地貌类型的地带性和非地带性规律,根据地貌形态和成因的相似性,提出我国南方喀斯特地貌分区纲要。根据喀斯特地貌的气候类型,南方喀斯特地区分为:热带喀斯特地貌类型区和非热带喀斯特地貌类型区。根据喀斯特地貌形态组合,热带喀斯特地貌类型区再分为:黔中高原浅碟型峰丛洼地,黔-桂斜坡带漏斗型峰丛洼地和广西峰林平原等3个亚区。根据区域地貌形态,非热带喀斯特地貌类型区再分为:川西、滇西北中高山,滇东高原盆谷,北盘江高原峡谷,黔渝川鄂湘接壤的中低山槽谷,湘中、湘南、鄂东中低山丘陵区等5个亚区。     

施秉喀斯特地貌世界遗产价值研究

对施秉喀斯特演化环境、地貌类型及分布、地貌演化史、石灰岩与白云岩地貌差异等特征进行研究,试图提炼施秉喀斯特的世界遗产地貌价值。研究表明：施秉喀斯特具有热带―亚热带地区独特的喀斯特地貌演化环境;展示了热带―亚热带地区独特而典型的白云岩峰丛峡谷喀斯特地貌景观,从分水岭至峡谷区呈现了峰林洼地―峰林谷地―峰丛谷地―峰丛峡谷喀斯特地貌逆向回春演替规律,是白云岩峡谷喀斯特地貌形态及地貌演化的模式地;记录了古生代以来3次较大的碰撞运动,即早古生代的加里东运动,晚古生代的海西造山运动,及中、新生代以来的印支运动、燕山运动和喜马拉雅山运动。燕山运动是本区最强烈的造山运动,产生了区内众多褶皱和断裂构造,奠定了施秉地区的地貌构造轮廓。喜马拉雅山运动,尤其是第二、三幕运动,全面塑造了施秉喀斯特峡谷地貌;施秉白云岩喀斯特地貌展现出与石灰岩封闭型地貌不同的以开放型地貌为主的特征,在中国南方喀斯特系列自然遗产中有重要地位,具备地貌世界遗产价值。     

广西环江锥状峰丛喀斯特景观演化机制

广西环江喀斯特世界自然遗产提名地是贵州荔波喀斯特世界自然遗产地的拓展地。环江喀斯特地貌发育演化受岩性、地质构造、断层、节理、裂隙和地下水文系统等因素影响。岩层由纯度较高的石灰岩和白云岩等可溶性碳酸盐岩构成,地壳运动使该地抬升,岩层受力发生褶皱并隆起断裂,断层节理发育;降雨、较高的温度以及地表-地下水对可溶性岩石进行侵蚀-溶蚀作用,使侵蚀基准面下降,河流下切,地表因长时间受剥蚀和溶蚀,地貌演化由幼年期经青年期进入壮年晚期。发育成峰丛谷地、洼地、峡谷及峰林洼地、谷地、盆地和多层洞穴等为主的形态多样的锥状喀斯特地貌景观。环江喀斯特自寒武纪以来经历了形成山间盆地和石炭系巨厚碳酸盐岩的沉积成岩阶段及喀斯特化作用,地貌发育演化经过3个主要阶段,即褶皱断块山地―盆地形成阶段、喀斯特峰丛―峰林发育阶段和喀斯特峡谷形成阶段。演化模式遵循峰丛洼地→峰丛谷地→峰丛峡谷→峰林洼地→峰林谷地地有序正向演替规律。揭示了热带-亚热带锥状喀斯特地貌发育主要阶段及演化过程。     

锥峰和塔峰溶丘地貌的表层喀斯特带径流溶蚀形成机制

塔峰、锥峰和常态山是西南喀斯特地区的三种主要丘陵形态.表层喀斯特带径流溶蚀动力学机制可以较好的解释喀斯特坡地发育.表层喀斯特带的顺坡径流量大的喀斯特地区,坡地溶蚀速率高,易于塔峰和锥峰地貌的形成,反之,易于常态山地貌的形成.降水、岩层组构等环境要素控制了表层喀斯特带的顺坡径流量.西南喀斯特地区的这三种溶丘的空间分布和这些环境要素的区域差异有关.滇东高原、贵州高原和广西丘陵平原的岩性和大地构造条件差异不大,气候是这三地溶丘地貌形态差异的主要原因:滇东高原为西南季风气候区,降水量较低,表层喀斯特带顺坡径流量小,溶丘地貌以常态山为主;其余两地为东亚季风气候区,降水量较高,表层喀斯特带顺坡径流量大,溶丘地貌以锥峰和塔峰为主,其中,广西丘陵平原的降水量大于贵州高原,前者溶丘地貌以塔峰为主,后者以锥峰为主.     

喀斯特高原峡谷与高原盆地区石漠化及变化特征对比

以贵州典型喀斯特峡谷和高原盆地区为研究对象,以5期卫星遥感影像为数据源,综合运用“3S”技术,辅以其他参考图件获得研究区不同时段石漠化图,通过对研究区石漠化状况及工程治理后动态变化特征作对比分析,探讨不同地貌类型区石漠化及其变化特征的差异性。研究表明：石漠化发生与演变和地貌类型存在一定相关性,花江喀斯特峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化发生率分别为67.4％和31.6％,花江喀斯特峡谷区石漠化面积、石漠化发生率、石漠化强度明显地高于清镇高原盆地区。2000―2010年,花江喀斯特高原峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化面积分别减少2.79和5.04 km²,石漠化年变化率分别为-0.91%和-2.78%,清镇喀斯特高原盆地区石漠化减少更明显。在监测时段内,花江喀斯特高原峡谷区石漠化年变化率先增加后逐渐减少,而清镇喀斯特高原盆地区则一直保持较高的石漠化年变化率,这在一定程度上说明石漠化越严重,治理越难,治理成效越不明显。当前开展的石漠化治理专项工程应根据不同地貌类型差异合理布设治理工程,先易后难,重点做好轻、中度石漠化地区的石漠化治理工作。     

典型喀斯特地貌空间配置的洪水资源化机理——以贵州省为例

洪水资源化是解决喀斯特地区水资源严重缺乏的有效途径。文章在贵州省喀斯特地区选取40个流域作为研究样区,利用面向对象技术的监督分类型方法,提取典型喀斯特地貌类型;分析流域样区特征,利用系统聚类法,将其划分为6种流域类型,即是：喀斯特低中山型（Ⅰ）、峰丛谷地型（Ⅱ）、混合型（Ⅲ）、峰林盆地（溶原）型（Ⅳ）、峰丛洼地型（Ⅴ）和峰林地貌型（Ⅵ）;利用相关分析方法,分析不同地貌空间配置对洪水径流特征的影响,探索地貌空间配置对洪水的分配与承载规律,从流域结构角度研究地貌空间配置对洪水资源化的实现。研究表明：1）洪水径流模数、径流系数及其C_v值曲线呈现“双峰型”分布,且分别在峰丛谷地型流域（Ⅱ）和峰丛洼地型流域（Ⅴ）达极大值;2）不同流域类型实现洪水资源利用总量,从大到小排序为：Ⅴ（6.22×10⁸ m³）>Ⅰ（2.88×10⁸ m³）>Ⅵ（1.49×10⁸ m³）>Ⅱ（1.34×10⁸ m³）>Ⅳ（1.25×10⁸ m³）>Ⅲ（0.55×10⁸ m³）;3）除峰丛谷地型（Ⅱ）和混合型（Ⅲ）流域外,所有流域类型的地下洪水资源总量大于地表洪水资源总量。喀斯特流域的洪水资源化,深受喀斯特地表的起伏及其流域侵蚀基准面和溶蚀基准面的控制。     

西南喀斯特山区峰丛洼地农业生产活动的生态景观效应探讨

西南喀斯特山区峰丛洼地特殊的地形地貌特征,造成了物质能量循环及环境的封闭性,生态环境脆弱性强,加之区域社会经济发展落后,农村经济主要以传统种植业为主,农业生产活动对区域生态环境及景观有重要的影响作用。对农业生产活动及其生态效应进行探讨,以揭示其对喀斯特峰丛洼地自然景观格局演化的影响作用,有助于喀斯特峰丛洼地区生态环境的恢复与重建。通过野外实地考察及相关文献整理,尝试从农业生产活动对喀斯特峰丛洼地系统中的水文系统、植被系统、土壤系统的影响效应入手,探讨农业生产活动对喀斯特峰丛洼地自然景观格局分布的影响。结果表明,峰丛洼地农业生产活动与喀斯特峰丛洼地景观变化具有显著的相关性联系,农业生产活动对峰丛洼地景观格局的作用机制,主要是通过原始植被的破坏阻断了峰丛洼地表层岩溶水循环路径及改变了表层岩溶带的产流模式造成的,最终导致峰丛洼地地表植被系统的稳定性弱化,损坏了景观的系统性,造成景观破碎化,使景观均值性减弱,稳定性下降进而造成景观的逆向演替甚至石漠化。     

不同石漠化程度岩溶峰丛洼地系统景观格局的比较

利用花江岩溶峡谷区南坡不同石漠化程度的5个独立的岩溶峰丛洼地系统景观要素的实测数据,分析了多样性、优势度、破碎度、分离度等景观格局指标的变化规律及其所指示的生态学意义。结果表明,这些指标在不同峰丛洼地系统都能较好地评价石漠化过程中景观格局的动态变化规律,对分析石漠化土地的发展趋势具有较好的指示意义。但多样性指数、优势度指数、均匀度指数也与各峰丛洼地系统的景观基质有关,在不同石漠化程度的峰丛洼地系统中,反映的景观生态意义是不一样的。景观格局分析不仅强调面积,而且还考虑所研究石漠化土地的空间分布特征(格局)、景观组成特点与石漠化过程的关系和对石漠化的影响,在石漠化程度判定和石漠化指标的研究中景观格局是一个不可忽视的问题。     

中国喀斯特天坑研究起源、进展与展望

喀斯特天坑是20世纪末首先在中国南方峰丛和峰林喀斯特地区中发现的一种特殊且宏大的地表负地形,由于具有独特的科学价值和旅游价值,自被发现以来便引起了国内外地貌学者和地质学者的高度关注。对于喀斯特天坑(tiankeng)能否显著区别于其它普通漏斗,而成为一种独立的喀斯特地貌类型,国内外学者已从形态学、成因学、演化发生学等方面进行了深入探究,但仍未取得完全共识。国内外学者在其分类、形成与演化机制、发育条件、地质年代判定、岩溶生态环境等一系列问题上,也进行了较深入的探讨与激烈的争论。同时,对于喀斯特天坑价值的讨论以及开发与保护方面的研究也正引起国内外学者越来越多的关注。为此,论文围绕中国喀斯特天坑的研究阶段、研究进展、价值和开发与保护等主要议题进行了系统性的梳理与评述,进而提出中国喀斯特天坑当前研究中存在的问题和未来的研究方向。     

贵州高原不同地貌区和植被类型水分利用效率的时空分异特征

贵州高原具有少日照、多云雨和复杂下垫面的山地特殊气候和地形,准确探究该区域生态系统水分利用效率(WUE)的时空分异特征对进一步了解喀斯特地区碳水循环过程具有重要意义。本文气象站点数据用ANUSPLIN软件进行插值处理,与使用时间序列谐波分析法和质量控制文件重新构建高质量的MODIS-NDVI数据作为CASA模型的输入数据模拟植被NPP,再结合MOD16-ET数据估算WUE。综合利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验和稳定性分析等统计方法,对贵州高原2000—2014年各地貌区、植被类型WUE的时空分异特征进行对比分析。研究表明:(1)研究区近15年来WUE均值和趋势的空间格局都呈西部高于东部的特点, WUE趋势呈显著增加态势(R~2=0.63,P0.001)。(2)从各地貌区来看,多年WUE均值排序为:断陷盆地岩溶峡谷峰丛洼地非喀斯特地貌岩溶高原岩溶槽谷,其中断陷盆地和岩溶峡谷呈显著(P0.05)增加趋势。(3)从不同植被类型来看, WUE大小呈混交林阔叶林耕地针叶林草地灌丛排序。针叶林和灌丛变异系数(CV)值较高,但前者对气候波动的抵挡能力更强,增加速率更快。草地CV值最低,变化速率最慢,不易受气候波动的影响。由于退耕还林等生态工程的实施效果显著,使耕地WUE的变化速率最快。