断陷盆地生态环境地质分异及石漠化演变机理的研究途径

针对2016年度国家重点研发计划项目"喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范"之课题一"断陷盆地生态环境地质分异及石漠化演变机理",旨在揭示喀斯特断陷盆地碳、氮、钙、水在生态系统中的迁移规律,阐明生态系统演替和石漠化演变过程及驱动机制。为此,选择蒙自盆地南洞地下河流域和泸西小江喀斯特盆地流域石漠化治理示范区,在对岩性、地形、地貌、生态水文、植被、社会经济、气象、土壤等因子分异特征研究的基础上,利用径流小区定位观测、同位素技术、生态化学计量学和模型模拟预测等技术手段,定量刻画典型流域植被与水文过程的交互作用,确立流域生态需水关键期及需水量,明确植被生态水文耦合过程对碳、氮、钙、水等物质传输的影响,评价生态系统碳固持能力,获取影响生态系统演替和石漠化演变过程的关键控制因素,预测生态系统演替和石漠化演变趋势,进而为喀斯特断陷盆地石漠化区面向生态的水资源合理配置和生态功能恢复提供理论依据。     

岩溶断陷盆地典型县域石漠化治理综合效益评价 ——以云南建水县为例

云南省建水县境内分布有建水盆地、曲江盆地两大盆地,是岩溶断陷盆地区的典型代表,并且是石漠化综合治理工程"十三五"建设的重点县域,近十年来石漠化治理产生了明显的成效.为探究岩溶断陷盆地石漠化治理的成效,文章以建水县为例,基于2007—2017年Landsat TM数据,森林资源二类调查数据、石漠化监测数据及社会经济年鉴数据,借助主成分分析法、熵值法建立了建水县石漠化治理效益评价体系,对建水县石漠化治理效益进行了综合性评价.研究表明:①2013年以前综合效益及生态、经济、社会效益均呈现出上升的趋势,2013年以后,各项效益上升幅度开始减小.②建水县石漠化治理综合效益及经济、社会、生态效益存在正向可持续性,且经济和生态效益的可持续性要明显高于社会效益.③从指标层来看,限制社会效益的主要因素为外出打工人口增加率及空巢老人数目增加率,区域吸引力不足.生态效益中植被覆盖增加和石漠化面积减少在人口较少、生态修复力度较大的山区更为明显.而经济效益中,粮食产量上升趋势明显低于二三产业经济生产总值占比和经济作物收益的增加趋势.建水县石漠化治理以来,产业结构得到了改善,石漠化面积减少,居民满意度得到了提升.     

"喀斯特断陷盆地关键带与生态地质"专辑特邀主编寄语

自第三纪以来,康滇地块的地壳运动十分活跃,形成了喀斯特断陷盆地.由于该区"盆-山"地形变化剧烈,山地气候反差大;而西南季风的控制,使得该地区旱季是雨季的2倍,水资源的时空分配不均,土壤流/漏失严重,植被立地条件差,以至于石漠化问题缓解不明显.2016—2020年,在该区实施了国家重点研发计划典型脆弱生态修复与保护专项项目"喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范",为我们了解喀斯特断陷盆地关键带与生态地质特征、总结已实施石漠化综合治理工程成果提供了条件.在《地球学报》编辑部的大力支持下,从4个方面"水资源、水土流失、生态地质、生态服务",15篇文章构成"喀斯特断陷盆地关键带与生态地质"专辑,专辑并没有包括专项项目的全部内容,但对深入了解喀斯特断陷盆地的地质、气候、水文、生态和生态服务功能提供重要的参考价值.     

基于气候情景的岩溶断陷盆地2020—2050年植被动态变化模拟预测

岩溶断陷盆地作为我国西南部重要生态脆弱区和生态安全屏障区,生态价值不可估量.其独特的植被生态系统对气候变化十分敏感,探讨在未来全球变暖的必然趋势下断陷盆地植被变化趋势,能为进一步了解岩溶断陷盆地植被变化的气候驱动机制提供了重要依据.本研究基于2001—2016年间气象数据集和NDVI时间序列数据,利用TS非参数趋势分析法对未来2020—2050年两种RCPs(Representative Concen-tration Pathways)未来气候情景下的NDVI值进行预测,开展了不同气候变化背景下断陷盆地未来植被的可能演变趋势分析.结果表明:相对于基准期(2001—2016年),在不同典型浓度路径(RCP4.5和RCP8.5)情景下,断陷盆地气候整体呈持续增温增湿趋势,且植被NDVI也有一定的升高.综合分析两种情景下的NDVI变化共性趋势发现:青藏高原东南缘木里河谷地区温度和降水量升高缓慢,区域性干旱增强,植被出现退化,是未来断陷盆地植被修复的难点地区;而云贵两省边界地区温度和降水涨幅迅速,未来植被改善明显,是植被修复成果的重点保护区.     

云南石漠化地区植被恢复模式及优化建议

云南省区域内石漠化面积广布,严重制约着当地社会经济的可持续发展。文章概括了云南石漠化研究现状,主要从石漠化区划,治理模式和石漠化区植被恢复种类三个方面,综述了云南石漠化研究成果。云南石漠化区划分为2个大区和5个小区;经过多年的探索形成了4类23种石漠化治理模式,435种可用作石漠化地区生态恢复的植物物种,其中乔灌木376种,草本59种。结合地理位置、气候和海拔对适宜恢复植被进行了初步总结,指出了石漠化研究治理中存在的不足,为后续的石漠化植被恢复治理研究提供重要参考。     

岩溶断陷盆地“盆-山”耦合地形影响下的气候特征及其对石漠化生态恢复的影响探讨

掌握石漠化山区受海拔影响的气候特征的垂直差异,能够对岩溶山地气候及其影响下的水热组合条件有更为科学的认识,对石漠化演变研究和综合治理有重要意义。本文通过在典型石漠化山区（云南蒙自断陷盆地区）沿盆地、坡地到山区设立三个小型气象观测站获取山地垂直剖面的气象数据,从月（季）、日尺度分析石漠化山区“盆-山”耦合地形的气候垂直特征及其对石漠化生态恢复的可能影响,结果表明:（1）观测剖面是当地主导风东南风的背风坡,年降雨量高原面（1 027.4 mm）>盆地（662.6 mm）>坡面（574.4 mm）;且 “山谷风”效应显著,白天吹谷风,降雨比例更大。地形起伏使盆地降雨年变异系数达152.36%,远大于坡面（113.81%）与高原面（99.36%）,地形放大了垂直方向的“干湿”差异,区域干燥指数:盆地（1.74）>坡面（1.70）>高原面（0.88）。（2）垂直方向水汽差异使高原面年太阳辐射量（5 492 MJ·m-2）略小于盆地（5 817 MJ·m-2）。同时盆地与高原面气温垂直梯度达0.74 ℃·100 m-1,因此在光热条上存在明显的垂直差异。（3）垂直气候特征对石漠化生态恢复的影响具体表现在:①年内降雨集中,结合坡度较陡的地形易加速水土流失;②降雨量少,且集中在日间,强烈的蒸发易加剧土壤水分亏缺,不利于植被恢复。③研究区水分缺乏,因此在植被恢复治理中应选择耐旱的作物,同时要考虑垂直方向的光热条件差异,盆地选择喜光热作物,海拔高的地区选择喜温凉的作物。      

我国西南岩溶石漠化土地生态建设分区治理思路与途径探讨

论述了实施岩溶石漠化分区治理的必要性;根据岩溶石漠化土地分布特点及区域自然地理、社会经济、生物资源等差异性,将我国西南岩溶区分为中高山、岩溶断陷盆地、岩溶高原、岩溶峡谷、峰丛洼地、岩溶槽谷、峰林平原及溶丘洼地（槽谷）8个岩溶石漠化综合治理区,其建设重点与主要措施分别是:中高山区重点实施封山育林育草与营造生态防护林与薪炭林,利用自然景观和原生态文化,发展生态旅游业;岩溶断陷盆地区对盆地周边山地实施封山育林育草,盆地内修缮水利设施,建设高效经果林或中草药基地;岩溶高原区保护好现有林草植被,积极发展水源涵养林与经济林,完善生态体系结构,培育生态经济型产业,合理开展生态移民;岩溶峡谷区通过封造、乔灌治理相结合,提高岩溶植被的生态功能,积极发展生态旅游业与特色农林牧业;峰丛洼地区开展封山育林育草,发展南亚热带特色林业,适度进行生态移民;岩溶槽谷区加强对石漠化区域的生态建设,提高非石漠化土地的开发利用力度;峰林平原区合理开发利用地表和地下水资源,实施封山育林和人工造林,提高森林生态功能与景观价值;溶丘洼地（槽谷）区则围绕洞庭湖流域、岩溶景观区开展封山育林育草、人工造林,加强薪炭林与沼气池建设。      

基于土地利用情景模拟的喀斯特关键带生态系统服务权衡与协同分析——以蒙自喀斯特断陷盆地为例

以蒙自喀斯特断陷盆地为例,利用CLUE-S模型设置自然演化、微度、适度、强力生态治理情景并探究2030年不同情景对生态系统服务的影响及权衡与协同特征。结果表明:(1)2018年蒙自喀斯特断陷盆地植被净初级生产力(NPP)、产水量、覆盖型喀斯特区土壤保持量、裸露型喀斯特区土壤保持量、食物供给量分别增加了13.98%、38.97%、23.04%.、25%、105.43%,且各种服务变化存在一定的空间差异性;(2)随着生态治理力度加大,2030年NPP和土壤保持量不断增加,产水量不断减少,食物供给量在强力生态治理情景下减少,在其他三种情景下增加;(3)NPP与产水量、食物供给量为权衡关系,与土壤保持量为协同关系;产水量与土壤保持量为权衡关系,与食物供给量为协同关系;土壤保持量与食物供给量为权衡关系;(4)相较于2018年,适度生态治理情景下四种生态系统服务之间的协调性最好,是较为合理的生态治理模式。     

广西石漠化危害与治理对策

广西岩溶区生态地质环境脆弱,石漠化明显,面积达27294.5km2,严重地制约着地区的经济发展.广泛分布的纯碳酸岩是形成石漠化的基础,地貌植被退化过程也可促进石漠化.水和气候也是石漠化形成的重要条件.人口增长过快、不合理的土地开发、工业污染是形成石漠化的重要因素.但自然因素和人为因素的主次因地而异.文中针对石漠化的形成条件及原因,提出了治理对策,阐述了石漠化的治理需要采用治水、恢复生态环境、发展沼气、控制人口增长等综合治理模式.     

贵州省岩溶地区石漠化的形成及其生态治理

随着西部大开发的推进，生态环境问题已经引起高度重视，土地膜漠化的形成及其治理也逐渐成为岩溶工作者、生态学家的研究热点。由于贵州地区岩溶分布广，地势起伏较大，土壤贫瘠，加之人为因素的影响，植被遭受破坏，水土流失严重，土地石漠化愈演愈烈。通过分析贵州石濮化形成原因，提出了一系列石漠化生态治理措施，为保证贵州省、西南岩溶区植被顺向演替，生态逐步恢复提供决策参考。     

滇池流域石漠化特征分析

位于云南省会昆明盆地内的滇池流域是滇中岩溶和石漠化较为发育的地区,石漠化总面积225.56 km2,占流域总面积的7.71%,占岩溶总面积32.69%。石漠化主要分布在望海山、大板桥—呈贡、黑林铺、海口、梁王山、上蒜片区,其中又以北东部的大板桥片区石漠化最为严重。石漠化已造成流域内水土流失加剧、可耕地面积减少、土壤涵养水源能力降低及生态环境恶化等危害。通过地面调查和ETM遥感解译,查清了流域内石漠化的发育分布与碳酸盐岩的岩性及其组合、岩溶作用、地形地貌、气象等自然因素、人为因素和工业污染关系密切。针对石漠化的形成原因,提出了生态修复、农田基本建设、水资源开发利用、农村能源建设、小集镇建设、土地合理利用等治理措施。     

南洞流域东部重点区石漠化现状及治理对策

为了探讨南洞流域东部重点区石漠化现状及其治理对策,通过遥感数据分析结果并结合地面实地调查验证,对云南南洞流域东部重点区石漠化分布特征、成因、危害及其区域林地生态环境质量状况进行了分析。结果表明,南洞流域东部重点区石漠化面积占岩溶区面积的17.2%,集中分布于大庄盆地西北部,以轻度石漠化为主,轻度、中度、重度石漠化的面积比例约为7∶3∶1,石漠化与水土流失问题突出,岩溶区林地生态环境质量等级以三级、四级为主,占区域总面积的53.77%,整体水平较低,且明显低于区内的非岩溶地区林地。粗放型畜牧和农耕方式是导致区内石漠化形成和加剧的最重要因素。提出休垦弃焚、恢复次生植被、合理开发利用土地资源、优化农林畜牧产业结构,实施林草建设工程、草食畜牧业工程、水利水保设施工程,建立保障制度和监督机制,开展全面的石漠化综合治理对策,以确保区域生态恢复、农林畜牧经济健康发展及南洞地下河流域生态安全和水资源开发利用。      

昆明岩溶断陷盆地的环境地质问题及治理对策

昆明岩溶断陷盆地处于长江、红河、珠江三大水系分水岭地带,面积2920km^2。随着昆明城市建设的快速发展,滇池地区的自然环境受到极大影响。最为严重的是滇池及地下水污染,在脆弱的地质环境条件下,加之人类不合理的工程活动,地下水位持续下降、岩溶塌陷、地面沉降以及石漠化、山地灾害等一系列环境地质问题日愈加剧,严重制约了当地社会经济的持续发展。本文通过研究昆明岩溶断陷盆地地质环境条件及各种环境地质问题产生的原因及形成机理,为城市规划、建设、管理提供可靠的地质环境信息,从而提出环境地质问题治理对策,对于昆明市的科学发展有着重要的现实意义。     

广西石漠化危害与治理对策

广西岩溶区生态地质环境脆弱，石漠化明显，面积达27294．5km^2，严重地制约着地区的经济发展。广泛分布的纯碳酸岩是形成石漠化的基础，地貌植被退化过程也可促进石漠化。水和气候也是石漠化形成的重要条件。人口增长过快、不合理的土地开发、工业污染是形成石漠化的重要因素。但自然因素和人为因素的主次因地而异。文中针对石漠化的形成条件及原因，提出了治理对策，阐述了石漠化的治理需要采用治水、恢复生态环境、发展沼气、控制人口增长等综合治理模式。     

基于MODIS资料的2000-2004年江河源区陆地植被净初级生产力分析

基于EOS/MODIS卫星遥感资料的分析表明,2000-2004年江河源地区陆地植被平均年NPP为82.04 gC.m-2,相当于同期全国陆地植被年NPP的23%,其中2001年的年NPP最小,只有78.04gC.m-2,2002年最大,为85.44 gC.m-2.根据年NPP分布显示,黄河源区的植被生长状况要好于长江源区,其中在黄河源东南部陆地植被的年NPP>250 gC.m-2,为江河源区植被年生长最大的区域;该地区的植被年NPP最小值的区域分布在长江源的西北部地区,年NPP大部分<50 gC.m-2.江河源地区植被的年NPP表现为显著的年际变化特征,不同地区年NPP的变化特征各不相同;高寒草甸的年NPP为该地区所有陆地植被年NPP中最大,其5 a平均值为89.38 gC.m-2,其次为高寒草原和灌木及草本植被;由于地处高寒地区,温度成为影响该地区陆地植被净初级生产力的主要因素.     

长江下游中生代火山岩岩石化学特征及成因分析

(一)分布规律长江下游中生代火山活动强烈,愈向东部则火山岩活动愈强.火山岩主要分布在郯一庐断裂以东的近NE—NNE分布的断陷盆地中,较大时断陷盆地自西而东为庐纵、宁芜、溧水、溧阳、锡沪,比较小的还有怀宁、繁昌等断陷盆地.再往西尚有金(牛)保(安)盆地,但已不属长江下游范围.上述火山岩分布范围大致如图1所示.从较大的盆地中火山岩之下伏地层及火山岩系大致厚度来看(表1),是不相同的,也是有一定变化规律的.从西而东,火山岩分布范围一般不断变大,而火山岩     

国家重点研发计划项目“喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范”获批

正近日,由中国地质科学院岩溶地质研究所牵头申报的国家重点研发计划项目"喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范"获批,并进入合同修改和签订阶段。断陷盆地区是石漠化综合治理重要类型区之一,其集中分布在我国的滇东和攀西一带,位于珠江、长江中上游,隶属国家"两屏三带"生态安全屏障的黄土高原—川滇生态屏障,是我国重要的生态保护功能区。目前,断陷盆地石漠化面积约1.51万km2,占喀斯特面积的32%。     

辽宁北部地区地形分异的生态效应

辽北地区东部低山丘陵区存在植被垂直分异现象,中部平原区和西部沙质草甸草原区存在植被水平分异现象.对它们与生态系统的相互关系进行了研究.区域地形特征直接控制和影响着地方气候和小气候、风化和成土作用、水文地质作用、表生带地球化学过程等生态环境条件,进而控制和影响着植物群落和动物群落类型及其分布.即地形影响和决定生态环境条件,进而影响生物界（植物、动物、微生物和人类）,地形与生物界具有相互影响和制约的密切关系.中小地形影响小气候,而小气候影响生物.     

西南喀斯特地区石漠化综合治理:成效、问题与对策

西南喀斯特地区石漠化与贫困问题相互交织,是该区域社会经济可持续发展的瓶颈。近二十年来,通过实施植被恢复、水土保持、生态移民等一系列治理措施,石漠化整体扩展的趋势得到初步遏制,由过去持续扩展转变为净减少,西南喀斯特地区生态状况呈良性发展态势,但防治形势仍很严峻,迫切需要寓经济发展于生态治理之中。本文在分析石漠化综合治理成效、存在问题的基础上,探讨了基于民生改善的石漠化防治对策。认为今后应在系统梳理和总结一期治理经验和不足的基础上,进一步加强石漠化演变规律及其关键驱动因子、喀斯特关键带结构与功能变化、植被与水文过程相互作用等基础研究,将植被恢复与生态服务提升、民生改善有机结合,健全“造血”功能,培育和发展与生态治理方向相适应的生态衍生产业,助力扶贫攻坚,实现生态治理与脱贫致富双赢,促进该区域社会经济协同发展及西南生态安全屏障建设。      

基于AVIM的中国陆地生态系统净初级生产力模拟

利用AVIM（植被与大气相互作用模式）模拟了现代中国陆地生态系统NPP的分布并计算了全国NPP的碳总量。研究结果表明我国现代陆地生态系统的年NPP变化范围在0~1 389 gC/m2之间,年平均值为355 gC/m2,年吸收3.33 Pg的大气碳。中国陆地植被NPP呈现自东向西逐渐减小的趋势,NPP的最大值出现在云南西双版纳地区,最小值分布于青藏高原以及新疆地区。中国现代陆地植被NPP主要分布于小于100 gC/(m2·a)、300~500 gC/(m2·a)以及500~700 gC/(m2·a)3个区间,其占总计算值的比例都超过了20%以上;大于1 000 gC/(m2·a)的NPP最少,只占总数的2.15%。对中国陆地植被NPP与气候的相关性分析表明,降水是影响我国陆地生态系统NPP的主要原因。