西南喀斯特地区不同石漠化阶段土壤黏土矿物组成及其含量变异研究

为了探索西南喀斯特地区土壤中黏土矿物组成及其含量的变异规律,以贵州省普定县和荔波县不同石漠化阶段典型土壤的黏土矿物为例,采用x-射线衍射仪图谱分析方法,计算得到黏土矿物组成及其含量,探讨不同石漠化阶段黏土矿物组成变化规律及其含量之间的线性关系。结果表明：不同石漠化阶段黏土矿物的组成是相同的,均为高岭石、蒙脱石和伊利石;在未石漠化、轻度石漠化、中度石漠化阶段,蒙脱石在剖面表层的质量分数分别为27．82％、29．34％、58．32％,高岭石分别为21．39％、31．81％、36．93％,伊利石分别为50．79％、38．85％、4．75％;在西南喀斯特地区,各石漠化阶段伊利石与蒙脱石的含量之间以及伊利石和高岭石的含量之间都呈显著的线性相关,相关系数分别为-0．9703、-0．9456;西南喀斯特地区土壤相似的成土作用和成土环境造成了黏土矿物相同的组成,而黏土矿物含量的差异说明各成土作用的程度或阶段是不同的;粉粒中的黏土矿物主要为石英和白云母,而砂砾中的黏土矿物主要为石英。     

中国西南喀斯特地区石漠化成因及防治初探

喀斯特地区石漠化,是我国西南地区生态环境最突出的问题。首先探讨我国西南地区喀斯特石漠化成因,主要有自然因素和人为因素两方面的原因,指出喀斯特石漠化引起的干旱缺水、土壤贫瘠、地质灾害等严重威胁当地人民的生产和生活;据此,提出防治喀斯特石漠化的基本措施,即缓解人口压力、加快生态建设、调整产业结构与布局等。     

基于耗散结构理论的西南喀斯特地区石漠化治理

在分析西南喀斯特石山地区石漠化现状的基础上,认为这些地区所要建立的人地关系地域系统是耗散结构.根据耗散结构理论,建立和谐的人地关系地域系统,不仅需要不断地进行物质、能量和信息的输入和交换,以及调整输入种类,还需要提高这些地区的喀斯特意识,并提出提高喀斯特意识的具体措施.     

滇东喀斯特地区石漠化裸露红土的表层有机质含量分析

滇东石漠化地区裸露红土是近年来关注的一种特殊的类荒漠化景观。为了解红土裸露原因,在富源县、宣威市、罗平县等地石漠化裸露红土典型发育地段获取有植被覆盖红土及裸露红土表层样品进行有机质含量分析。结果表明,裸露红土表层有机质含量在0.06%~3.85%之间,平均值为1.31%,远低于同区域有植被生长的山原红壤样品及其它喀斯特地区土壤表层样品。石漠化过程中,植被破坏后土壤有机质大量流失,进而影响土壤结构、保水保肥能力等,导致红土裸露。滇东喀斯特地区成片分布的裸露红土应处在石漠化过程中植被退化但土壤尚未被完全侵蚀的阶段。      

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。      

喀斯特石漠化地区土壤Fe组成及其发生学意义

土壤中氧化铁的组成反映了土壤的成土过程和环境条件。通过对西南喀斯特石漠化地区不同石漠化阶段山地自然土壤和农田土壤Fe组成的分析,研究了土壤全铁、游离氧化铁和非晶形氧化铁的分布规律,探讨了喀斯特地区石漠化土壤的发育过程和Fe的指示作用。研究表明:①喀斯特地区土壤表层全铁含量在38.9～53.9g/kg之间,游离氧化铁含量在18.0～26.7g/kg之间,铁游离度在44.1%～73.4%之间,铁活度在7.2%～11.4%之间。②随着石漠化程度的加剧,土壤游离氧化铁和铁游离度呈增加的趋势,而铁活度呈降低的趋势。③在土体分布上,自然土壤剖面随深度的增加,土壤铁游离度和铁活度呈明显降低的趋势,而农田土壤铁游离度呈增加的趋势。④喀斯特地区的土壤是石灰岩溶蚀风化的产物,人为活动干扰下的自然土壤石漠化过程是在水力作用下的表土侵蚀过程,而农田土壤受水分垂直运动的影响,是土壤丢失的过程。     

浅谈贵州喀斯特地区石漠化综合治理

以系统论观点探讨了石漠化内涵,认为石漠化的最主要原因是脆弱的喀斯特环境条件和不合理的人类社会经济活动造成的,其发展过程是非线性的。因而,石漠化治理应针对喀斯特环境的脆弱性,以协调人-地关系为宗旨,按计划分步骤地改变或改善人类社会经济活动,一方面实现石漠化治理,另一方面实现社会经济的可持续发展。在此基础上,文中进一步阐述了石漠化综合治理策略、综合治理模式和综合治理专家系统研发。     

贵州喀斯特峰丛洼地石漠化区土壤物理特征时空分异

喀斯特峰丛洼地在全国8个石漠化治理区中面积（310万hm2）居第二位,贵州是全国石漠化最严重的地区。喀斯特生境的高度异质性、土被不连续性,导致土壤物理特性的差异,使持水保水能力有较大差异。为了弄清喀斯特峰丛地石漠化区土壤物理特征时空分异,利用环刀法对贵州喀斯特峰丛洼地石漠化实验区不同季节、不同地貌部位的土壤取样,用SPSS19.0数学统计方法对样品进行统计分析,结果表明:①土壤物理特征存在较大的时空分异,除了少部分为弱变异外,其它均表现为中等变异程度,这与生境类型复杂多样、生境高度异质性有关。②不同坡度土壤物理特征变化不显著,但土壤物理特征在不同地貌部位（上、中、下坡）随季节（春、夏、秋、冬）变化而变化。③不同植被类型下,除了非毛管孔隙度外,土壤自然含水量等物理特征变化极显著。以灌木林、人工林（经果林）分布区域土壤较为疏松、透气性好,而以针叶林或荒草地分布区,土壤粘重,透气性相对较差。      

喀斯特石漠化地区土壤地下漏失的机理研究——以贵州普定县陈旗小流域为例

土壤的地下漏失是喀斯特石漠化地区一种特殊的水土流失方式。本文以喀斯特石漠化严重地区——贵州普定县陈旗小流域为例,阐明了土壤地下漏失的过程及其机理。研究结果表明喀斯特地区特殊的地质环境为土壤的地下漏失创造了有利的空间条件;地表降水的大量渗漏为土壤的地下漏失提供了侵蚀的水动力条件;风干的土壤团聚体遇水易崩解,离散出的细粒物质可沿土间孔隙和岩溶裂隙向地下空间迁移;岩溶洞隙内填积的粘土在流水的浸润软化下呈可塑、软塑甚至流塑状,可向其下的溶洞、地下河蠕滑搬运,最终导致地表土壤漏失。      

喀斯特石漠化概念演绎及其科学内涵的探讨

通过喀斯特石漠化概念、演绎过程的介绍,深入探讨了喀斯特石漠化的科学内涵.喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理的社会经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,它以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志.     

喀斯特石漠化信息遥感提取的不确定性

我国西南喀斯特地区以石漠化为特征的生态环境退化严重,遥感是快速、大面积石漠化定性评价、关健指标定量提取必不可少的手段.在简述喀斯特生态地质背景复杂性的基础上,系统分析了目前喀斯特石澳化信息遥感提取在遥感数据源、提取方法、、精度验证、不确定性源等方面的问题,并提出未来石漠化遥感监测的重点研究内容.     

西南岩溶石山区地下水开发在石漠化防治中的地位

石漠化的形成和发展与缺水密切相关,水资源开发利用是石漠化防治的首要问题。本文分析了石漠化形成和发展实质、岩溶石山区水资源的空间分布和开发利用条件,从理论上论述了岩溶地下水开发与石漠化治理的关系,并以实例论证了岩溶地下水开发对石漠化防治的效果。指出岩溶地下水的开发利用在岩溶石山地区石漠化防治中具有重要的地位。     

喀斯特石漠化--中国西南最严重的生态地质环境问题

作为最严重的环境地质问题,日益扩展的土地石漠化,正在吞噬着中国西南喀斯特地区民众的生存空间,已经构成灾害和贫困之源。喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,是人类不合理经济活动叠加于脆弱生态地质环境背景上的综合作用结果。它以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志。中国西南脆弱的喀斯特生态环境是经过漫长的地质历史演化而形成的,它对喀斯特石漠化具有明显的控制作用。构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌格局,古环境演化奠定了石漠化的物质基础。喀斯特地区的人口压力及不合理的人类活动,导致土地资源的严重退化、植被覆盖度锐减、水土流失加剧和生态环境严重恶化,超载的社会经济压力是导致喀斯特土地石漠化最重要的驱动力。尽管喀斯特石漠化综合治理非常艰巨,但仍具备恢复或重建生态环境的可能性。     

我国南方岩溶山区石漠化基本问题研究进展

通过参考国内研究的相关文献,运用比较分析方法,从岩溶石漠化概念的内涵、分布格局和量化分级、成因分析和演化过程、综合治理和效益评价等基本问题回顾了我国南方岩溶山区石漠化研究进展:岩溶石漠化的概念和成因已取得了较为一致的认识;石漠化等级评价指标相差甚远,需要建立统一调查研究方法、分级标准和评价指标体系;已探索出了一些较好的治理模式和方法,但治理建设仍然存在很大困难;目前没有成熟的石漠化治理效益评价体系和方法,严重影响了石漠化治理措施的修订和完善。指出了我国岩溶石漠化问题研究应从如下几方面加强:不断创新岩溶石漠化的研究方法;把握岩溶石漠化与人类活动相互作用关系;深入开展岩溶石漠化过程模拟与调控研究;推广和完善岩溶石漠化综合治理技术和模式;重视地球系统科学在岩溶石漠化研究中的运用。在岩溶石漠化与人类活动相互作用关系方面,特别要注意加强石漠化地区土地的生产力和人口承载力的定量研究;实施岩溶山区人类经济活动影响预报和经济社会后果预报,建立岩溶山区生态安全监控预警系统;加强不同时空尺度下岩溶石漠化人文驱动机制研究;确定自然因素和人文作用对石漠化过程的正负面影响和各自的贡献率,建立相应的概念模型和数学模型等。      

西南地区石漠化分布、演变特征及影响因素

根据中国西南岩溶区1999—2008年石漠化遥感调查结果,研究了该区石漠化发生现状和近十年间石漠化在区域、岩性、地貌及区域经济等方面的演变特征,并对发生石漠化的影响因素进行分析。结果显示,石漠化集中分布在滇、黔、桂三省区;石漠化的发生与岩性和地貌密切相关,其中纯碳酸盐岩中石漠化发生率高于杂碳酸盐岩,并随灰岩或碳酸盐岩含量减少而降低,而地形高差相对大的峰丛洼地、峰林洼地石漠化发生率最高,并随地貌相对高差变小而降低。石漠化发生程度与岩性、地貌关系表现多样,纯碳酸盐岩中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,杂碳酸盐岩中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化比例;在峰林洼地、峰林/缓丘平原中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,缓丘台地和丘陵谷地中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化,是岩溶构造演化与人类活动共同制约的结果。从1999年到2008年间,该区石漠化已经呈现转轻趋势,主要表现在总面积减少,石漠化程度减轻;石漠化演变过程中发生在不同岩性和地貌中改善或恶化发生率的变化趋势与上述石漠化的发生规律相似。石漠化还不同程度地影响居民的生活水平,调查显示,严重石漠化县域内石漠化面积与农民人均纯收入、人均生产总值等呈负相关,县域内石漠化面积是影响农民人均纯收入,乃至人均生产总值最重要的因素。因此,石漠化调查结果显示,研究区石漠化呈向好趋势,但是治理难点依然存在。     

Rocky desertification and its causes in karst areas: a case study in Yongshun County,Hunan Province,China

Rocky desertification, a process of land degradation characterized by soil erosion and bedrock exposure, is one of the most serious land degradation problems in karst areas, and is regarded as an obstacle to local sustainable development. It is well known that human activities can accelerate rocky desertification; however, the effects of climate change on rocky desertification in karst areas are still unclear. This study focused on the effects of temperature and precipitation changes and human activities on rocky desertification in karst areas to determine the impacts of climate change and human disturbances on rocky desertification. Areas of different level of rocky desertification were obtained from Landsat TM (1987) and Landsat ETM+ (2000) images. The results show that, although the total desertification area increased by only 1.27% between 1987 and 2000, 17.73% of the slightly desertified land had degraded to a moderate or intense level, 2.01 and 15.71%, respectively. Meanwhile, between 1987 and 2000, the air temperature increased by 0.7°C, and precipitation increased by 170 mm. Statistical results indicate that the increase in precipitation was caused by heavy rainfall. In addition, under the interactive influences of heavy rainfall and temperature, the average karst dissolution rate was about 87 m³ km⁻² a⁻¹ during the 14 years in the study area. Further analysis indicated that rocky desertification was positively related with the increase in temperature and precipitation and especially with the heavy rainfall events. Climate change accelerated rocky desertification in the karst areas. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

Progresses and Prospects of the Research on Soil Erosion in Karst Area of Southwest China*

The karst area of Southwest China is suffering from serious ecological and environmental problems due to soil erosion while the research on soil erosion is not sufficient. Primary achievement was systematically reviewed in this paper in three aspects: erosion characteristics, current researches about erosion on different spatial scales, and key scientific problems. Based on the review, the authors figured out the shortcomings of the existing studies and pointed out the directions on erosion study in southwest China karst region. The results showed that: ① Due to the existence of a dual structure in karst environment including ground and underground erosion, the process of runoff and sediment production on slope scale and confluence and sediment transportation processes on catchment scale were more complex under the unique geological and hydrological backgrounds; ② At present, most researches about erosion mechanism in karst area focus on slope scale and some achievements on quantitative evaluation of erosion factors have been made. Continuous data with high quality about relationship between water and sediment on catchment scale is limited. When data is scarce, river sediment data can be used as an effective way to study soil erosion intensity and spatial-temporal variation in karst area; ③ It is more reasonable to use 50 t/(km²·a) as the grading standard of soil loss tolerance than the previous grading standard of soil erosion intensity. Given the complex relationship between rocky desertification and soil erosion, more quantitative studies about the effects of rocky desertification on soil erosion are still necessary. There are different viewpoints on soil leakage definitions, leakage mechanism and leakage ratios, and new breakthroughs could be achieved by combining different methods and matching multi-scales. In conclusion, in order to further reveal soil erosion laws and establish and revise available regional soil erosion forecasting models for Southwest China karst areas, synchronous test and monitoring on slope, watershed, and channel spatial scales are urgently needed. The results can provide theoretical and technical support for promoting soil and water conservation work for the karst area of Southwest China.     

西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川岩溶区为例

以重庆南川区为例,利用TM遥感影像、Arcgis和Erdas软件,运用地图代数原理,采用图像数据转移矩阵计算,结果表明从1988年到2000年水土流失增强面积为9 605.89 hm2,减弱面积为79 947.85 hm2;石漠化强度增强面积为15 078.92 hm2,减弱面积为12 492.53 hm2。石漠化是水土流失长期作用的结果,水土流失是石漠化形成过程的阶段性表现,二者在成因上存在因果关系,但在生态治理恢复的过程中,水土流失减弱面积与石漠化减弱面积的变化不同步,在时间上存在滞后关系。造成这种滞后的现象,原因是石漠化土地生态的恢复过程较水土流失土地的长。