贵州普定喀斯特植被恢复进程研究

喀斯特地区由于其环境的特殊性,人为干扰后植被的恢复有很多不确定性。在普定进行标准木解析和年轮调查,对喀斯特地区植被恢复进程进行研究。结果表明,喀斯特植被在恢复过程中,乔木层表现为高度增加、地径增粗,高度、地径的增长分别呈现对数、乘幂曲线,乔木发育时间连续,生长位置随机分布;而在繁殖体大量存在的情况下,植被可以直接由草灌阶段恢复发育形成次生乔林,且恢复时间明显缩短。     

桂林喀斯特石山阴香群落主要种群的种间关系

采用2×2列联表的χ2检验和Spearman秩相关系数,分析了桂林喀斯特石山阴香群落乔木层12个和灌木层13个主要种的种间关系。结果表明:(1)乔木层χ2检验有1个种对为显著正关联,1个种对为显著负关联;Spearman秩相关分析有3个种对为显著正相关,4个种对为显著负相关。灌木层χ2检验仅有1个种对为显著正关联;Spearman秩相关分析有8个种对为显著正相关,2个种对为显著负相关。整体来看,种对间达到显著水平的种对数较少,大多数种间关系松散,独立性相对较强;(2)正关联的种对主要体现了它们间生物学特性相近,对生境的生态适应性相似和相互重叠的生态位;而负关联的种对间往往具有不同的生物学特性,对生境条件的适应性相异或存在相互竞争;(3)喀斯特石山生境的复杂性和多样性,以及人为干扰的加剧等因素对阴香群落种间关系的波动影响明显。     

基于EOS-MODIS的广西全境石漠化信息提取方法研究

喀斯特石漠化是发生在亚热带岩溶地貌中的土地退化过程,其显著特征为土壤严重侵蚀、基岩裸露、植被退化、土地生产力下降。石漠化既制约当地的经济发展,又可能引起小环境气候的恶化,同时也破坏生物多样性,危及生态环境自然景观。因此,研究石漠化,分析其成因和分布特征对喀斯特地区的防灾减灾以及可持续发展具有十分重大的意义。EOS-MODIS数据所固有的优点(获取便捷、覆盖范围广、成像周期短),使其成为理想的大范围石漠化研究的潜在遥感数据源。     

会仙喀斯特湿地地下水分水岭移动特征研究

会仙喀斯特湿地分布于漓江流域和柳江流域的分水岭地带。该湿地仅由地下水补给,地下水水位对维持该湿地生态系统起着决定性的作用。2019年,在会仙湿地具有代表性的6个水位观测点(4个地下水水位观测点,2个地表水水位观测点),利用压力传导型水位计,自动记录了一个水文年的地下水和地表水水位。研究结果表明,雨季与枯季会仙湿地的地下水水位存在明显差异,地下水水位的变化幅度最大可达2.5 m;核心区的地下水分水岭具有可移动性,在雨季降水量增加时,其向东移动,在雨季降水量减小和枯季水位下降时,其向西移动;暴雨过后,地下水和地表水水位都迅速回落至暴雨前的水平,地表水体和会仙湿地地下水系统都没有起到储蓄洪水的作用;枯水期地下水水位继续下降,并且低于149 m,导致枯水期会仙湿地严重萎缩;在枯水期,通过外部输水补给,保持会仙湿地的地下水水位不低于149 m,是减缓该湿地退化的关键措施。     

会仙喀斯特湿地沉积物的沉积速率

为了研究会仙喀斯特湿地沉积物的沉积速率,在会仙喀斯特湿地设置了 4个采样点,于2018年12月10日,根据实际采样条件,在各采样点采集了不同深度的沉积物样品,测定沉积物岩芯中210Pb的比活度值并分析其垂直分布规律;利用210Pb计年常用模型中的恒定通量恒定沉积模型,计算得到会仙湿地沉积物的沉积速率.研究结果表明,会仙...     

典型喀斯特流域降水与径流特征分析及径流年际变化的影响因素贡献分解

地下水文过程是地球关键带科学研究的重要问题,在具有地表地下二元水文结构的喀斯特地区,其水文过程与其他类型区差异显著,研究黔中典型喀斯特小流域后寨河流域降水与径流特征及径流年际变化的影响因素,有助于在区域视角上了解气候变化与人类活动影响下的喀斯特流域水文特征。本文基于贵州省普定县后寨河流域出口观测站1987~2006年实测降水、地表径流、地下径流序列水文数据,分析比较了后寨河流域降水、径流的年内与年际变化特征,并采用集中度与不均匀系数两个指标分析比较了流域降水与径流的年内分配特征。采用累积距平法、年际累积量法分析了流域降水量与径流量的年际变化趋势,确定出1990年与2002年两个拐点年份,其中1990年为突变年。运用累积量斜率变化率比较法定量计算出气候变化与人类活动对径流年际变化的贡献率：以人类活动影响较小的初始阶段T₁（1987~1990年）为基准期,在不考虑潜在蒸散量的影响时,计算得到人类活动影响加剧的措施期T₂（1991~2002年）时段降水量减少对于地表、地下径流量减少的贡献率分别为39.32%、46.52%,人类活动对于地表、地下径流量减少的贡献率分别为60.68%、53.48%;如果考虑潜在蒸散量的影响,潜在蒸散量减少对于地表、地下径流量减少的贡献率分别为-14.89%、-17.61%,而人类活动对于地表、地下径流量减少的贡献率分别增至为75.57%、71.09%。可见,人类活动是后寨河流域径流量年际变化的主要驱动因素。

     

基于探地雷达解译的喀斯特坡地表层岩溶带空间分布特征研究

表层岩溶带作为喀斯特关键带区别于其他区域地球关键带的近地表岩土结构标志层,对于水分和养分下渗、赋存、滞留、植被水分养分利用等方面具有重要作用,是岩石-土壤-植被系统中生物地球化学过程最为活跃的关键地带。描述和认识表层岩溶带对认知喀斯特关键带结构信息、研究水土物质循环过程、揭示表层与地下水资源利用规律等方面具有十分重要的理论和现实意义。本文利用探地雷达技术,探测黔中高原黔西县东南部喀斯特坡地,共计测线35条,测点799个,提取表层岩溶带发育厚度并分析空间分布特征,得到以下结论：喀斯特高原峰丛地貌区表层岩溶带发育较好,发育厚度集中在2~8m之间,最深可达18.8m。表层岩溶带发育空间分布异质性强,坡地表层岩溶带厚度发育异质性变化强于坝地。地面物质组成和表层岩溶带发育厚度关系密切,坡地石质化比例提高,表层岩溶带发育较深,地面物质组成可作为高原型喀斯特坡地反映表层岩溶带发育程度的综合代用性指标。本次研究还指示了喀斯特坡地土地石质化是表层岩溶带地质历史时期不断溶蚀发育演化、土壤地质历史持续漏失的结果。表层岩溶带的发育为水土漏失提供了空间基础,水土漏失也进一步加剧了岩土界面的水岩反应过程,促进了表层岩溶带的进一步发育以及地表土体下沉、基岩裸露、土地石质化景观的出现。

     

喀斯特山区植被退化过程中的土壤质量变化及评价

为构建喀斯特山区土壤质量评价体系,通过对喀斯特山区植被退化过程中的小生境土壤进行调查,选用土面和石沟2种代表性小生境的土壤作为评价单元,用典范对应分析从29个指标中选出16个,通过因子分析法对土壤质量进行定量综合评价。结果表明：在喀斯特森林植被退化过程中,用土面和石沟2种小生境面积加权计算土壤质量综合分值,能更准确地反映植被退化过程中土壤质量的阶段性变化,具体可分为3个阶段,不同阶段之间土壤活性有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、有效锰、有效硫和脲酶活性出现显著降低,有效铁、蔗糖酶活性和粘粒含量出现显著增加。第Ⅰ阶段内（原生林-次生林）各土壤指标在样地间没有明显的差异;第Ⅱ阶段（灌木林）土壤活性有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硫、脲酶活性和有效锰含量相对第Ⅰ阶段平均分别下降了33.73%、22.41%、57.66%、37.72%、44.59%、46.57%和12.52%;蔗糖酶活性及土壤粘粒含量平均分别增加了81.38%和47.69%;第Ⅲ阶段（灌草丛）土壤速效磷、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和有效锰含量相对第Ⅱ阶段平均分别下降了42.82%、44.42%、28.45%和20.55%,土壤有效铁、粘粒含量平均分别增加了56.40%、57.49%,该阶段的土壤速效磷、速效钾含量已处于缺乏的水平,土壤质量明显下降。     

保水剂与活性炭改良白云岩石漠化坡地土壤促进植物生长的盆栽试验研究

文章分析了白云岩坡地岩土组构特点,针对白云岩坡地土壤易漏水、漏肥的原因,提出利用保水剂的保水功能和活性炭的吸附与缓释功能对白云岩坡地土壤进行改良的思路和方法,并开展相关盆栽试验,研究保水剂保水、活性炭保肥对促进植物生长的作用,取得了良好效果。研究结果表明：（1）减少水分渗漏,利用保水剂的吸水性,是促进白云岩坡地植被生物量提高的重要措施。加入保水剂含量比例为0.5%时,总生物量比不加保水剂处理增加51.2%。加入保水剂含量比例为1%时,总生物量比不加保水剂处理增加111.2%;（2）同等添加0.5%保水剂情况下,随着活性炭加入比例的提高,生物量增长显著。加入3%的活性炭处理相比未加入活性炭处理,总生物量提高31.2%;加入5%的活性炭处理相比未加入活性炭处理总生物量提高78.6%。初步论证了利用活性炭的吸附与缓释功能改良白云岩糖砂层土壤,缓解养分渗漏的可行性。（3）白云岩土壤改良前后,植被生长差异显著。加入0.5%保水剂和5%的活性炭的处理比无添加的对比实验,总生物量提高101.2%,其中地上部分与地下部分分别增长90.9%和205.8%。此研究为白云岩石漠化坡地提高土地生产力, 缓解人地矛盾, 促进白云岩石漠化坡地植被恢复及土地的开发利用探索了新途径,是一种待之有效的土壤改良方法。