一部喀斯特的重要之作——评卢耀如的《地质—生态环境与可持续发展》

近日拜读了中国工程院院士卢耀如教授的新作《地质—生态环境与可持续发展——中国西南及邻近岩溶地区发展途径》。该书由河海出版社出版。     

植物营养元素的含量和δ 13 C值随海拔而变化的特征及营养元素相互作用对碳同位素分馏作用的影响

为了研究植物营养元素的含量和δ 13 C值随海拔而变化的相关关系，沿着海拔450 m的贵州茂兰至海拔 1330 m的贵州安顺一线，采集和分析研究了C3植物---小果蔷薇（ R．cymosa Tratt）的叶片。分析结果表明，植物叶片中营养元素含量随着海拔的上升而产生的变化是：氮、磷和钾的含量会在增高，而钙和镁的含量却会降低。植物叶片的δ 13 C值会增大，其变幅为＋2．4‰／ 1000 m。     

山东省枣庄市市中区地质灾害调查与防治

枣庄市市中区主要地质灾害有喀斯特塌陷、采空塌陷和崩塌。地质灾害易发区划分利用袭扰系数法，按易发程度依次为高易发区、中易发区、低易发区及不发育区。地质灾害点按规模、危害和潜在危险性划分为危险性大、危险性中等、危险性小3级。在评估基础上确定了地质灾害重点防治区、次重点防治区、一般防治区。对喀斯特塌陷应通过地下水的合理开发利用结合工程治理予以防治；对山体崩塌应以避让为主；采空塌陷应侧重土地综合开发治理。     

石漠化的成因机理与防治对策

从石漠化的研究现状出发，依据我国西南岩溶石山地区石漠化特征，着重分析其主要控制介质为岩性、构造、地貌、气候、岩溶、地下水、植被等自然介质因子与森林砍伐、高坡开垦等人为介质因子．石漠化是以岩溶山区脆弱的岩溶生态环境为基础，以内、外地质作用和人类恶性生态地质作用为驱动力，以资源退化和恶化为本质，基岩不断裸露，生态环境不断恶化，周而复始的恶性循环过程．提出对石漠化的研究重点是成固机理研究，对石漠化的防治应着重于对石漠化的驱动力及其主异因子的防治，阐述了治山必须先治水等防治对策与建议．     

滇中路南石林的发育年代

路南石林是多斯喀斯特过程的产物。根据石林与地层的接触关系、岩性变化,古风化壳,溶蚀率,钙化样年龄,确定了路南石林发 多期性：前玄武岩期、前路南古湖期、路南古湖斯,高原－巴江期。     

基于DEM的喀斯特流域地貌发育影响因素分析

影响喀斯特流域地貌发育的因素复杂多样,除岩性、气候等条件外,流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征等也是影响喀斯特流域地貌发育的重要因素。本文根据贵州省ASTER影像,利用RS和GIS技术,提取DEM数据;以DEM数据、TM影像和CBERS影像为基础,选取32个喀斯特流域,探讨分析影响地貌发育的五大因素,并提取25个指标;借助MATLAB和Spss软件进行数据处理和主成分分析,得出影响地貌发育的九个主成分,得出影响喀斯特地貌发育从大到小的因素是流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征。     

基于野外控制试验的不同持续时间干旱对喀斯特溶蚀的影响研究

溶蚀作用是喀斯特地区最根本的作用过程之一,与水密切相关,极易受到干旱的影响。过去研究表明,干旱对喀斯特溶蚀有重要的影响,但具体影响有多大尚不清楚。论文采用标准溶蚀试片法并通过野外控制试验的方式,定量地给出了12种不同持续时间干旱对黔中地区林地、灌草地和耕地及其地下不同土层深度喀斯特溶蚀的影响,并初步分析了其影响过程机理。研究表明：① 不同持续时间干旱对林地、灌草地和耕地喀斯特溶蚀的影响程度分别达到30.61%~83.33%、38.45%~88.82%和66.76%~95.14%,均随干旱持续时间的增加而呈明显的上升趋势;② 干旱对不同土层喀斯特溶蚀的影响不一致,较短持续时间干旱对林地、灌草地和耕地中下层喀斯特溶蚀的影响较大,而长持续时间干旱则对表层喀斯特溶蚀的影响较大;③ 土壤水分是干旱影响喀斯特溶蚀的关键要素,土壤pH随土壤水分变化而变化,而土壤有机质对喀斯特溶蚀的干旱影响则有一定的减缓作用。     

下垫面因素对喀斯特地区水分利用效率的影响

水分利用效率是衡量陆地生态系统对气候变化响应的重要指标,而下垫面因素通过影响局部气候进而影响水分利用效率。喀斯特地区生态缺水严重且下垫面情况复杂,但目前该区域多个下垫面因素对水分利用效率的综合影响仍不明晰。论文利用MODIS GPP和ET数据集计算中国西南喀斯特地区的水分利用效率,结合岩性组合、土壤类型、土地利用类型及地表粗糙度,采用广义线性模型,揭示了下垫面因素对水分利用效率的综合影响。结果表明：研究区水分利用效率受海拔和喀斯特发育程度综合影响,在空间上从东南向西北逐渐升高。下垫面因素中岩性组合对水分利用效率的影响表现出了喀斯特与非喀斯特地区的差异,喀斯特地区的碳酸盐岩岩性组合对水分利用效率呈负向影响,纯喀斯特岩性组合比非纯喀斯特岩性组合负向影响更强;土壤类型对水分利用效率的影响受分布海拔高度差异、土壤有机质差异及喀斯特与非喀斯特地貌差异3种因素影响;土地利用类型总体上呈植被越茂盛的地类对水分利用效率的正向影响越强的趋势;地表粗糙度的增大先对水分利用效率趋正向影响,后趋于负向影响。碳酸盐岩影响土壤性质,而土壤性质和地表粗糙度共同影响植被来对喀斯特地区的水分利用效率产生综合影响。     

基于网格GIS的喀斯特石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断——以贵州花江示范区为例

喀斯特石漠化地区生态系统健康是生态建设和石漠化综合治理的目标,以贵州省花江石漠化综合治理示范区为例,运用遥感影像解译方法,结合社会调查与水文气象监测数据,从生态环境支撑系统、资源环境支撑系统和社会经济支撑系统三个方面,构建石漠化治理过程中生态系统健康变化诊断指标体系,在格网GIS技术支持下,对各诊断指标实现5 m×5 m尺度的网格化表达,运用栅格数据的空间叠加方法实现生态系统健康模型诊断,揭示石漠化治理过程中生态系统健康的时间动态与空间格局。结果表明:（1）花江示范区生态系统很健康的区域不存在;（2）近十年来,花江示范区生态系统健康整体状况有所改善,石漠化综合治理取得一定成效,但整体上仍然以不健康和亚健康的区域为主,占区域总面积78.68%;（3）空间上呈现出区域差异的特点,示范区东北部海拔大于1 000 m的峰丛陡坡上生态系统健康状况较差,峰丛洼地区生态系统健康状况则相对较好。