论岩溶作用对全球碳循环的意义与碳汇效应——兼对《对<中国岩溶作用产生的大气CO2碳汇分区估算>一文的商榷》的答复

岩溶作用促进大气二氧化碳汇过程不仅局限于碳酸盐岩地区,而是涉及全球陆地地质岩石地区,因此以前仅考虑岩溶面积计算的岩溶碳汇量偏低,需要以河流流域为单元全面计算全球岩溶碳汇效应。除了产生河流溶解无机碳被带入海洋外,岩溶作用还可通过水体生物吸收形成颗粒有机碳以及在岩溶土壤中固定有机碳等方式形成碳汇,因此,岩溶地质过程固碳形式多样。其中,仅全球水生生物固定岩溶水重碳酸根产生的有机碳近0.5Gt,生态恢复可促进岩溶土壤有机碳固定及岩溶流域碳汇,我国西南石漠化治理工程至少可增加岩溶碳汇2~3亿t,如果重视岩溶增汇技术的应用,全球岩溶碳汇效应将非常显著。所以,岩溶碳汇研究意义重大,岩溶碳汇效应更不可忽略。      

岩溶地区生态系统养分平衡研究

以岩溶地区生态系统中养分储存和运移为中心,综合研究了矿物分化、大气降水而引起的养分输入,淋溶流失、水土流失造成的养分输出,以及与生物导致的养分内部循环之间的相互作用和相互联系;讨论了岩溶生态系统养分的流入、保持和流失之间的平衡,并以桂林丫吉村岩溶试验场为例建立系统内各养分体系之间的反馈网络模型。      

西南岩溶石漠化综合治理水—土—植被关键技术进展与建议

石漠化综合治理关键技术研发是石漠化综合治理工程的关键步骤.本文根据第一期石漠化治理工程的进展,分析了岩溶水资源特征与开发利用技术、土壤资源维持与质量提升技术、植被恢复与功能提升技术和水—土—植被耦合模式的研发进展和不足,对第二期石漠化综合治理提出了一些建议,认为第二期石漠化综合治理关键技术研发应以“结构一过程—服务”为指导框架,加强岩土组构等地质环境背景、水土过程和石漠化过程以及关键服务功能维持和提升机理的基础研究,加强功能型植被、关键共性和个性技术研发以及关键技术的配套和优化,加大石漠化综合治理关键技术的适用性评价和推广应用,完善流域内生态系统服务主体功能区评估和生态补偿,有效准确的治理石漠化,以促进西南岩溶石漠化地区生态、经济和社会的可持续发展.     

不同土地利用方式下土壤CO2时空分布特征及其影响因素——以湘西大龙洞地下河流域为例

为了解不同土地利用方式/覆被条件土壤剖面CO2时空分布特征及其影响因素,对湖南湘西大龙洞地下河流域的4种土地利用方式（林地、草地、玉米地、烟叶地）土壤不同深度的CO2浓度进行为期一年的观测。结果显示,不同土地利用方式的土壤CO2表现为草地(7 527 mg/m3)>林地(7 197 mg/m3)>烟叶地（4 562 mg/m3）>玉米地(4 414 mg/m3);随剖面深度加大,草地和玉米地土壤CO2呈先增大后稳定的趋势,林地和烟叶地则表现为先增大后降低的趋势;时间变化上,不同土地利用方式下的土壤CO2月均浓度曲线与气温的变化曲线有很好的对应性,表现为2-8月浓度升高,8-12月降低,12月至次年2月为小幅下降,土壤CO2浓度的最低值和最高值分别出现在2月和8月。相关性分析显示,气温对土壤CO2浓度的影响最显著,此外,不同土地利用方式下有机碳的差异,与气温相耦合的降雨因素等都对土壤CO2浓度变化有重要影响。      

典型石漠化峰丛洼地土壤重金属的空间分异特征及其影响因素

研究石漠化峰丛洼地土壤重金属空间分异特征及其影响因素,对推动区域土壤重金属污染防治、石漠化综合治理具有重要的指导意义和实践价值。以广西平果市典型石漠化峰丛洼地土壤为研究对象,通过调查采样分析以及综合运用地统计学、地质累积指数、潜在生态危害指数和地理探测器等方法,分析探讨土壤重金属的空间分异特征及其影响因素。结果表明,研究区8种重金属元素的空间分布总体呈东北向西南降低的变化格局,研究区东北部和东南部为重金属高值叠加区的集中分布区,Cr, Cd元素呈现中等的空间相关性,其他6个重金属元素表现为强空间相关性;研究区受Cd, As, Cr, Cu, Zn等元素不同污染程度的影响,且以Cd的影响尤为突出,其地质累积指数和潜在生态危害指数分别高达1.34和107.73;pH、地层、Fe₂O₃、土地利用、P、CaO、Mn、到断层距离、石漠化程度是影响研究区土壤重金属空间分异的主要因子,而且不同因子组对土壤重金属空间分异的交互作用以双因子增强型和非线性增强为主。因此认为不同因子对石漠化峰丛洼地土壤不同重金属元素空间分异特征的影响程度存在差异,Cd是石漠化峰丛...     

岩溶IGCP国际合作30年与岩溶关键带研究展望

全球岩溶类型多样,对环境变化敏感,资源与环境问题突出,是地球关键带监测与研究的重点,IGCP661项目的执行为岩溶区关键带类型划分与监测对比研究提供了契机和国际合作平台。近30年岩溶IGCP执行始终强调岩溶系统与人类活动环境的相互作用,其轨迹实际上与地球系统科学到地球关键带理念是一脉相承的。IGCP299提出了岩溶形态组合概念,揭示各种岩溶形态与其形成环境之间的因果关系。岩溶动力系统(IGCP379), 岩溶生态系统(IGCP448)概念的提出有助于我们更好地理解岩溶系统的整体功能,及系统内水、生物地球化学过程、人类活动的相互作用,进而形成了一整套岩溶动力学研究方法体系。开辟了岩溶记录与全球变化、碳循环与应对气候变化、石漠化形成演变与生态修复等研究新领域,并取得了丰硕的研究成果,有力地推动了现代岩溶学的发展。      

岩溶脆弱生态区生态恢复、重建的原理与方法

西南岩溶山区又称岩溶脆弱生态区,该区生态系统功能脆弱、抗干扰能力低,面临严重的生态危机,急需修复和重建.针对西南岩溶区的生态恢复重建工程,从景观、系统、生物群落、种群等层次论述生态学原理与方法及其具体的运用.以生态学的原理与方法为指导,进行土地利用的优化设计,调整农村产业结构,通过全面封育与先锋群落的构建、实行乔灌藤草优化配置、生态防护林体系与特色农林产品基地建设结合,恢复良好的森林植被,是岩溶区生态恢复重建的基本步骤.     

广西干旱喀斯特平原的干旱及其成因量化研究

作为广西的重要粮食基地的喀斯特平原区,是气候干旱和喀斯特干旱迭加的地区,干旱问题已成为该区经济发展的障碍。本文主要通过以往的研究资料的分析、计算,从造成干旱的气候、喀斯特地质背景及人类活动3个方面的主要因素,分析干旱形成原因和量化干旱程度。研究结果表明,气候因素是产生干旱的基本原因;可溶岩地质基础是干旱形成的重要原因; 人类不合理活动则加重了旱灾的程度。其干旱程度,在峰丛谷地农业区最为严重,峰林谷地农业区和峰林平原区中等,孤峰平原区最轻。      

贵州六盘水石漠化的特点、成因与防治

贵州六盘水市石漠化面积2575km2,约占国土总面积的26%,是贵州乃至整个西南岩溶区石漠化最严重的地区之一。六盘水石漠化的特点在西南岩溶区很有代表性: 一是岩石裸露、植被覆盖率低; 二是坡度大、岩溶裂隙发育;三是土地质量差、环境容量小; 四是旱涝灾害频繁。石漠化的产生与发展既有自然方面的原因,如: 强烈的岩溶化过程,陡峻、封闭的地形,地表、地下双层岩溶结构,缓慢的土壤形成过程,植物的生态效率低等;又有人为的原因: 大规模砍伐森林,烧山,不合理利用土地,过度放牧等。六盘水石漠化主要防治措施应包括:(1)是开发和调蓄表层岩溶水资源;(2)是通过土地整治,改善土地利用结构;(3)是以因地制宜培植当地名特优植物资源为主体,发展生态农业;(4)是控制人口数量,提高人口素质;(5)开展扶贫和生态恢复示范工程。      

典型岩溶县生态承载力演变分析——以云南泸西为例

以云南省泸西县为研究对象,从生态弹性力、生态支撑力、生态压力3个维度将生态承载力目标分层,结合研究区石漠化严重、水资源匮乏、经济结构以农业为主的特点构建了岩溶石漠化县的生态承载力综合评价指标体系,并采用主客观有机结合的赋权方式,评价了泸西县2008-2017年生态承载力演变规律。结果显示:在研究时段内,生态弹性力指数波动剧烈,生态支撑力指数稳定上升,生态压力指数略有下降,生态承载力指数由0.269 2增加至0.759 0,由低承载力上升到较高承载力,虽然在2012年受严重自然灾害影响有所下降,但是承载力整体上升明显,泸西县生态系统的承载能力有所提高,可持续发展状况有所提升;受岩溶断陷盆地坡度陡、水土流失及石漠化严重等问题的制约,叠加原始粗放的耕作方式,泸西县第二、三产业发展缓慢,这仍制约着泸西县经济的可持续发展。