典型表层岩溶动力系统的环境敏感性研究--以广西马山县弄拉峰丛洼地为例

利用多参数自动记录仪(CTDP300)对广西马山县弄拉监测站的降雨量及表层岩溶泉水的水位、水温、pH值、电导率进行了监测。结果表明,系统对环境变化响应及时。其地球化学行为表现为明显的季节与昼夜动态变化,且在不同的气候条件下,水化学动态变化有不同的表现。在正常气候(无雨)条件下,水温、pH与电导率之间具有较好的正相关关系。暴雨期间,降雨开始阶段稀释作用明显。降雨中后期,CO2效应逐渐占主导地位。因此有必要把水、岩、CO2气体作为一个整体来解释表层岩溶作用的水文地球化学行为。     

广西弄拉峰丛山区土壤有机质与微量营养元素有效态

以广西弄拉峰丛山区为例探讨岩溶区偏碱性条件下土壤有机质与有效态养分含量之间的相关关系。结果表明土壤有机质可显著影响有效态养分含量。主要微量营养元素的有效态多大于其缺素临界值,但存在潜在缺素的可能性。有机质与有效态锌、铁和硼均存在三种函数类型的正显著水平相关关系,反映出土壤有机质与它们的关系密切且稳定。说明有机质含量的增加,有利于提高有效锌、铁和硼的含量。前两者以指数函数类型建立的回归方程最好,后者以幂函数类型建立的回归方程最好。有效态锰与有机质较符合幂函数方程,呈显著负相关。      

不同岩溶生态系统中元素的地球化学迁移特征比较——以广西弄拉和弄岗自然保护区为例

研究了广西弄拉和弄岗自然保护区两种不同岩溶生态系统的元素地球化学循环特点,结果表明,弄拉、弄岗的成土过程都表现为Si和Fe相对累积,而其它化学元素则表现为相对淋失。弄岗与弄拉相比,其元素的淋失程度更为强烈,但在植物中两者表现出比较相似的元素地球化学特点。弄岗泉水p H比弄拉的低,水的溶蚀能力增大,水中可溶物增多,元素循环也比弄拉的快。      

表层岩溶系统水化学成因及植被恢复条件下变化趋势——以广西马山弄拉兰电堂泉为例

常见的碳酸盐岩主要有灰岩和白云岩, 两者的岩溶作用机理不同, 因而常形成不同的地貌格局。在我国西南地区, 若在小范围内有灰岩和白云岩出露时, 往往在山体陡峭的部位出露质纯层厚的灰岩, 而山间平原多出露白云岩。这种地层组合结构致使表层岩溶带的发育具有独特的双重岩性结构。基于兰电堂表层岩溶系统的研究, 发现绝大部分水样的水化学类型均为HCO₃-Ca·Mg型, 其主要阳离子Ca²⁺和Mg²⁺质量浓度的季节动态变化趋势不明显, 但对短期降水稀释效应及森林植被CO₂效应的响应则非常迅速。将降水量小且比较均匀的8、9、10及12月水样的ρ(Ca²⁺)和ρ(Mg²⁺)关系曲线定义为"同比例溶解线", 并用其判别不同降水条件下泉水化学成分差异的成因。另外, 为了研究次生森林生态功能逐步恢复条件下岩溶作用强度的变化趋势, 对近10年来弄拉表层岩溶泉水化学组分进行分析对比, 发现岩溶水化学中主要阴、阳离子浓度均有增加趋势, 也进一步佐证了森林植被的岩溶效应。     

不同植被条件下表层岩溶泉动态变化特征对比研究--以广西马山县弄拉兰电堂泉和东旺泉为例

以广西马山县弄拉岩溶动力系统监测站为例,通过人工及自动记录,分别对表层岩溶泉水的物理、化学指标的多日和昼夜变化规律进行了研究.在不同的植被条件下,水的物理、化学指标的多日与昼夜动态变化有不同的表现.在次生林条件下, 泉水物理化学指标动态变化相对稳定:电导率较高,在599~603μs/cm之间,钙离子浓度变化在73~90mg/l之间,岩溶作用强度较大;在灌丛条件下,泉水电导率较低,为435~460μs/cm,钙离子浓度在52~83mg/l之间,多日和昼夜变化幅度较大,说明灌丛区表层岩溶泉更易受地表环境变化的影响,敏感性更强,总体上岩溶作用强度不及次生林区.     

云南岩溶断陷盆地植被演替土壤碳氮磷化学计量学特征

岩溶断陷盆地生态环境脆弱,石漠化严重,植被恢复是该地区生态重建、水土保持的有效措施。文章采用空间换时间的方法,以云南省泸西县岩溶断陷盆地5种不同演替阶段（玉米地、人工林、草地、灌木林、原始林）不同土层（0～10、10～20 cm）的土壤为研究对象,对比分析不同植被类型和不同深度条件下土壤C（碳）、N（氮）、P（磷）含量及化学计量比差异,旨在探明研究区土壤养分垂向分布及化学计量学特征,为该地区植被恢复管理及土地合理利用提供科学依据。结果表明：不同演替阶段、不同土壤深度土壤养分含量存在较大差异;随着演替年限的增长,土壤SOC（土壤有机碳）、TN（总氮）含量总体呈增长趋势且主要表现在0～10 cm深度土层上,而TP（总磷）含量存在波动,未表现出明显变化规律;各演替阶段0～10 cm土层的SOC、TN含量数值上均要高于10～20 cm土层,除原始林地以外,其余演替阶段不同土层间TP含量没有显著差异;在0～10 cm土层上,C/N、C/P、N/P均与土壤SOC含量呈显著正相关,C/P、N/P与土壤TN含量呈显著正相关,土壤TP含量与C/N、C/P和N/P无显著相关性;植被类型和土壤深度显著影响研...     

岩溶峰丛洼地不同环境水土流失差异及防治研究——以广西果化岩溶生态研究基地为例

与碎屑岩地区相比,特殊的岩溶水文地质结构,导致岩溶区存在不同的水土流失过程和特点,尤以峰丛洼地区最具代表性。通过广西平果县果化岩溶峰丛洼地土壤地表侵蚀和地下漏失的调查研究显示:洼地不同地貌部位水土流失差异较大,从山峰、垭口、山坡、山麓到洼地底部,土壤地下漏失模数分别为49.09 t/(km2·a)、212.06 t/(km2·a)、727.71 t/(km2·a)、1104.03 t/(km2·a)、909.11 t/(km2·a),分别占该点年均总土壤侵蚀模数的92.43%、96.24%、78.57%、70.88%和38.68%;不同土地利用方式下的土壤侵蚀存在差异,其土壤侵蚀模数大小依次为坡耕地苦丁茶地苏木林地灌草坡牧草地。通过对该地区水土流失防治及石漠化综合治理,山峰主要涵养水源林、山坡主要发展生态产业防治水土漏失、洼地修建排水系统工程得到良好的效果,治理区土壤侵蚀模数从2003年到2010年下降了65%。     

岩溶山地典型植被恢复过程中土壤理化性质及微生物特征

探讨了岩溶山地耕地、1年退耕地、灌草地、15年侧柏疏林地、25年侧柏次生林地植被恢复过程中土壤理化性质和微生物特征的变化.结果表明土壤随着植被恢复的进行,容重先升高后降低,总孔隙度与之相反;各恢复阶段(退耕地、灌草地、疏林地、次生林地)表土>0.25 mm水稳定性团聚体含量较耕地的增幅为5.1%~12.5%,以疏林地最高;团聚体结构破坏率依次降低,各恢复阶段较耕地降幅为34.0%~64.7%,与有机质呈负相关;全N、碱解N等肥力因子含量总体呈逐渐增加的趋势;各恢复阶段中以灌草地pH值最高;表土微生物总数先降后升,各阶段细菌占微生物总数的66.7%~93.3%,放线菌占4.2%~28.8%,同时细菌也是土壤呼吸的主要贡献者.土壤特征的差异性是地表植物组成、凋落物成分及不同指标之间综合作用的结果.     

岩溶断陷盆不同深度土壤微生物量碳氮对植被演替的响应

为了解岩溶断陷盆地底部不同植被类型土壤微生物量碳氮（MBC、MBN）含量的变化,以中国西南典型生态脆弱区云南省岩溶断陷盆地底部原始森林、草地、人工林、灌丛和玉米地土壤为研究对象,探究土壤微生物量碳氮对植被类型的响应。结果表明：灌丛类型土壤微生物量碳氮含量最高,微生物量碳氮含量随植被正向演替呈现先增大后减小的趋势;各植被类型土壤微生物量碳含量随土层深度增加而降低。多因素方差分析出土层深度和植被类型是土壤微生物量碳含量的显著影响因素（P＜0.05）,其中土层深度是土壤微生物量碳含量的极显著影响因素（P＜0.01）。     

表层带岩溶作用:以土壤为媒介的地球表层生态系统过程— — 以桂林峰丛洼地岩溶系统为例

作者基于在桂林丫吉村岩溶试验场的长期、系统观测及有关实验研究进展,从影响岩溶作用的土壤化学因素、土壤CO2 及土壤有机碳行为等方面论证了土壤对于表层带岩溶作用的媒介及驱动意义,提出岩溶地球化学过程涉及到土壤中Ca2+ 的移出及交换释放,土壤CO2对系统空气CO2 浓度及HCO3- 排释的控制,并指出土壤有机碳是岩溶作用碳转移的重要媒介。作者认为表层带岩溶系统的发育演进为石质岩溶→生物岩溶→土壤岩溶→生态系统岩溶,因而表层带岩溶作用是以土壤为媒介的表层生态系统过程。      

岩石—土壤—植被(红背山麻杆、裸花紫珠)间的元素迁移——以广西巴马岩溶石山地区为例

通过对碳酸盐岩与土壤、碳酸盐岩与红背山麻杆、裸花紫珠及土壤与红背山麻杆、裸花紫珠间的元素相关分析,发现:(1)碳酸盐岩和土壤的元素存在高度的相关关系,从岩石到土壤,元素迁移顺序总体表现为:CaO＞MgO＞Na2O＞P2O5＞MnO＞Pb＞Zr＞Fe2O3＞TiO2＞SiO2＞Al2O3;(2)土壤与两种检测植物的元素也存在较高的相关性,并且两种检测植物还表现出基本相似的土壤元素生物吸收系数,即:红背山麻杆的土壤元素生物吸收系数顺序为:P＞Ca＞Fe＞K＞Na＞Mn＞Pb＞Al＞Mg＞Zr＞Ti＞SiO2,裸花紫珠的为:P＞K＞Fe＞Na＞Ca＞Mn＞Al＞Pb＞Mg＞Zr＞Ti＞SiO2;(3)植物中的常量元素由岩石中的常量元素所决定,在同样的岩性基底上,不同植物体内富集、累积而成的元素结构有着较高的一致性。      

天目山泥炭类脂物记录的微生物特征和植被演替

为进一步了解泥炭中微生物特征和植被的变化,对采自浙江天目山的样品进行了类脂生物标志物与有机碳同位素(δ13Corg)的测定。有机碳δ13Corg值整体偏负,显示C3植物占优势的特点。正构烷烃的分布特征表明,大多数样品来源于陆生高等植物和低等菌藻类生物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示植被类型以木本植物为主,但草本植物的相对比例也发生了多次变化,且这种变化与有机质的相对贡献量密切相关。在深度100~68cm,不同来源的有机质,特别是低等菌藻类的相对贡献量都相对较少;在深度68~30cm,低等菌藻类生物的贡献逐渐变大;而表层泥炭的有机质主要来源于高等植被,菌藻类的输入较少。泥炭有机碳同位素与类脂生物标志物的综合特征表明,该区植被经历了几次明显变化,并据此可将研究区中全新世以来环境演化分为早(4100~3200aB.P.)、中(3200~700aB.P.)、晚(700aB.P.以来)三个环境演化阶段,其结论与前人的环境演化与全球气候变化研究具有较好的可比性。     

喀斯特峰丛洼地不同植被类型土壤水分的空间异质性分析——以广西环江毛南族自治县西南峰丛洼地区为例

通过网格(5 m×5 m)取样,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地4个典型植被类型表层土壤（0～10 cm）水分的空间异质特征,探讨了其生态学过程和机制。结果表明,随着干扰强度的降低,植被产生了由农作物(Ⅰ)?人工林(Ⅱ)?次生林(Ⅲ)?原生林(Ⅳ)的变化,土壤水分显著提高,空间变异特征明显不同,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别符合指数模型、高斯模型、指数模型和球状模型,块金值与基台值之比(C0/(C0+C))在0.269～0.500之间,具有中等的空间相关性,Ⅰ和Ⅳ土壤水分的空间结构相似,(C0/(C0+C))值较大,随机因素和自相关异质性各占50%,分维数D值较大,空间依赖性较小,Ⅱ和Ⅳ相反;农业耕作区土壤水分的空间延续范围较大,变程达252.9 m,其他3个植被类型的变程均较小(141.2～163.2 m);Kriging等值线图从不同位置和方向上清楚地表明Ⅰ和Ⅳ土壤水分的空间分布均呈凸型分布,Ⅱ呈单峰分布,Ⅲ呈凹型分布;影响土壤水分空间分布的因子很多,其中干扰通过对植被的调控发挥了关键作用,降低干扰是喀斯特峰丛洼地脆弱生态系统水资源改善、合理利用及生态恢复重建的重要举措。      

广西弄岗自然保护区生物岩溶显微形态之发育特征(英文)

生物岩溶显微形态是显微生物体直接对碳酸盐岩钻孔溶蚀的产物。生物作用在岩石表面留下的显微形态可分为: 1.单体形态 包括（1）球状钻孔形态,由球状生物体（组织）,如(球状藻细胞、球状地衣子实体等对岩石进行钻孔溶蚀而形成;（2）丝状钻孔形态,由丝状藻体、球状藻体、丝状真菌、苔藓假根对岩石进行生物物理、生物化学作用而形成;（3）栅栏状、蠕虫状显微钻孔形态,由异层地衣体共生球状藻形成。 2.组合形态 组合形态是单体形态在一个完整钻孔溶蚀剖面中的排列、组合方式。从表及里,其组合形态单元有:有机质层、藻类钻孔层和真菌钻孔层。组合中有时包含苔藓假根钻孔层。主要的组合形态有:（1）有机质层+藻类钻孔层;（2）有机质层+真菌钻孔层;（3）栅栏状或蠕虫状钻孔层+丝状（真菌）与球状（藻细胞或真菌孢子）钻孔混合层+真菌丝状钻孔;（4）栅栏状或蠕虫状钻孔层+球穴状钻孔层;（5）两种或多种丝钻孔共生;（6）球状钻孔与丝状钻孔共生。 据现有研究,影响生物岩溶显微形态发育的因素有:（1）显微生物类型;（2）岩石的成分、结构和构造;（3）环境因子——光强度、水分和温度等。 由此可见生物岩溶显微形态是生物、岩石及...     

贵阳喀斯特地区植被类型与季节变化对土壤微生物生物量和微生物呼吸的影响

土壤微生物特性是土壤修复的指示因子,近年来西南喀斯特地区退化土壤的相关研究较多,但不同植被类型的土壤微生物特性的变化研究相对较少。对贵阳郊区耕作土壤、灌丛、女贞人工纯林和马尾松人工纯林表层土壤（0～10cm）微生物生物量碳（SMBC）、微生物呼吸（MR）和微生物代谢熵（qCO2）的研究结果表明,土壤SMBC和MR均表现为次生林高于耕作土壤,灌丛最高;与qCO2相反,马尾松林土壤微生物活动显著弱于其他样地,不同植被类型土壤微生物活动均表现为在秋季相对较强。与植被类型的显著影响相比,季节变化、植被与季节的交互作用对SM—BC和MR的影响不明显。SMBC与土壤温度不相关,与土壤含水量呈极显著相关而土壤含水量季节变化不明显。MR与土壤温度和含水量均无显著相关性可能是季节变化对两者影响不明显的主要原因,但需要大量区域样本进一步证实。认为演替初期的灌丛比人工阔叶或针叶纯林更有利于土壤微生物群落的生长,土壤有机质积累较快,植被自然恢复是喀斯特退化土壤恢复初期更适合的徐径．     

论岩溶峰丛洼地石漠化的综合治理技术——以广西平果果化示范区为例

广西平果县果化生态重建示范区面积600hm^2,为典型岩溶峰丛洼地,居民贫困、石漠化严重。2001年以来,通过详细调查研究,因地制宜建立了适合峰丛洼地地貌结构特点的复合型立体生态农业模式:开发20多种乡土树种,人工诱导封山育林310hm^2,开发表层岩溶泉、岩溶天窗和隐伏岩溶管道水资源每年1万多立方米,引进了多种优质高效果树和药材,培植了生态产业,在土地整理的基础上,采用综合措施对岩溶土壤进行了改良,在开发引进多种适宜优质牧草的基础上发展家庭养殖业,提高了生态和农业生产的效果和效率,不但石漠化得到治理,峰丛洼地生态逐步恢复,而且农民纯收入年均增加20％,促进了区域经济的发展。      

农业旅游活动对岩溶地区土壤微生物群落结构的影响——以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园为例

开展农业旅游活动对土壤生态环境影响的专题研究,可为休闲农业旅游区的合理开发和有效保护提供理论基础,为评估未来农业旅游活动对环境的影响提供科学依据.本文以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园为例,通过对游步道两侧的土壤进行调查采样,并运用磷脂脂肪酸(PLFAs)谱图分析法,研究了土壤微生物群落组成、受农业旅游活动影响的距离及其受冲击程度.结果显示:微生物群落结构受冲击范围在4 m以内(p<0.01),微生物生物量在土壤中的分布随着离游径的距离变小而明显下降趋势;在受农业旅游活动冲击的范围内细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性菌、真菌的生物量随着离游径的距离变小而明显下降,放线菌在部分样区表现出该规律,原生动物无此规律;对所测PLFAs数据进行多样性和冲击指数分析后得出假单胞菌(16∶0)受影响程度最大,节杆菌(17∶0)受影响程度最小,受冲击程度大小与该微生物在生物总量中所占的比重呈正相关;农业旅游活动对土壤微生物群落结构造成了破坏,土壤生态系统的稳定性已受到冲击.     

贵阳次生林不同演替阶段土壤微生物生物量与反硝化酶活性的研究

土壤营养元素赋存状态和微生物活性是喀斯特地区生态恢复的关键质量指标,温室气体N2O的排放是全球变暖的重要因子。研究了雨季贵阳不同演替阶段森林表层土壤（0～10cm）微生物生物量（SMB）、反硝化酶活性（DEA）、无机氮（N）库和N转化特征,并与玉米地、茂兰喀斯特原始森林土壤做了对比分析。结果表明,微生物群落对土壤水分条件响应强烈,土壤有效N的增加有助于微生物群落的增长,土壤N转化速率越快,微生物N同化作用越低。人为干扰（火烧和农业活动）会增加或降低土壤SMB、增加潜在的气态N流失。总的来说,不同演替阶段土壤SMB、DEA和土壤N库均有显著差异,随植被恢复土壤SMB呈上升趋势,温室气体N2O的排放量呈下降趋势,气态N流失形态从N2O转变为N2,N循环过程趋于优化,表明自发演替是退化喀斯特森林恢复的可靠方式。     

贵州喀斯特山区植被演替对土壤有效性氮磷含量及酶活性的影响

对贵州南部茂兰喀斯特山区不同植被类型的土壤进行调查与采样分析,探讨植被演替过程中土壤生物有效性氮磷含量及酶活性的变化。结果表明:喀斯特植被从阔叶林向灌木林及灌草丛的演变过程中,土壤全氮、活性有机磷含量出现下降;而速效氮、硝态氮、速效磷及水溶性磷的含量出现显著的降低,灌草丛土壤中速效氮、硝态氮、速效磷及水溶性磷的平均含量分别比原生阔叶林土壤减少28.09%、65.44%、69.42%和81.71%;同时,土壤脲酶、蛋白质酶、磷酸酶活性分别比原生阔叶林土壤减少74.72%、63.08%和50.32%。在喀斯特山区土壤生物有效性氮磷含量的变化明显地受到植被群落演变的影响,森林退化主要导致土壤硝态氮及水溶性磷数量的明显减少。      

广西岩溶区土壤修复对策研究——以桂林奶牛场为例

土壤是人类生存的基本资源,土壤在岩溶区生态重建中有着重要的地位。通过实验数据分析探讨了土壤肥力、土壤含水率、土壤酸碱度等变化对广西岩溶区土壤生物多样性和土壤修复的影响。试验发现,优良牧草可在短期内快速修复岩溶区的土壤环境,不同牧草和灌木品种对土壤修复的作用不同,采用牧草与灌木混种的方式进行土壤修复是今后值得重视的途径。