甘肃省沙质荒漠化现状及开发治理对策

甘肃省地处我国西北内陆腹地 ,由于自然及人为因素的作用 ,造成省内沙质荒漠化土地广泛分布。近半个世纪以来 ,沙质荒漠化加剧 ,荒漠化土地面积迅速扩展 ,生态平衡失调 ,环境恶化 ,严重制约了社会、经济的发展。针对甘肃省沙质荒漠化扩展的原因和防治中存在的问题 ,提出了防治对策。     

从系统论的角度看沙漠化与可持续发展问题

从系统论的角度,采用系统研究方法对沙漠化的成因及其发展过程加以剖析,认为只有通过发展社会经济和生产力,使人类在合理的社会制度、经济政策和先进的生产方式指导下,发挥主观能动性,协调干旱区的人地关系,优化人地系统诸要素间的结构,保持系统的稳定性,才是解决干旱区沙漠化,实现区域可持续发展的关键之所在。     

耗散结构理论在我国北方农牧交错带人地系统分析中的应用

在分析了耗散结构形成的条件基础上,首先对我国北方农牧交错带人地系统进行了状态识别,指出:北方农牧交错带的大部分人地系统处于低序的耗散结构状态,有些地区的人地系统已退化到近平衡态线性区;沙漠化的成因是系统封闭和自组织混乱;点状治理有其自身的局限性;沙漠化的逆转也应遵循系统演化的分支理论。最后,指出我国北方农牧交错带的人地系统具有脆弱性、低耗散性和功能性的特点。     

中国土地荒漠化分类系统探讨

通过对前人研究土地荒漠化类型划分成果的学习消化并结合自己多年对土地荒漠化研究,提出我国土地荒漠化类型划分的原则和分类系统,以主导营力和表现形式为划分指标,不但将全国划分为流水作用、风力作用、化学作用和人为直接作用等4个类型,而且从不同类型中再细分出侵蚀劣地,侵蚀裸岩、裸土,堆积沙砾地,土壤劣化;风蚀劣地,风积半流动沙丘,风蚀裸地,土壤粗化、贫化;次生盐渍化、酸化、碱化地,三废污染,农药、化肥污染;废弃土、石、渣堆积,人工挖掘劣地等13个亚类,并对其分布、特征及形成等作了简要论述。     

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。     

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。

     

基于主成分聚类法的典型黑土区土壤地球化学分类

土壤地球化学分类对农业区划和生态区划具有指导意义。本文基于多目标区域地球化学调查获取的土壤常量元素数据,利用主成分分析和K均值聚类组合方法——主成分聚类法,对东北典型黑土区进行地球化学分类研究。结果显示:成土母质是土壤常量元素特征的主要控制因素,利用主成分聚类法将典型黑土区土壤样品划分为5类最为合理,各类样品的常量元素含量具有显著性差异(P<0.05)。土壤地球化学分类结果与第四纪地质单元有一定的对应关系,而分类结果更能反映成土母质的真实分布情况。同时,松花江南部黑土区较高的SiO2含量指示了黑土的沙化生态问题,在黑土地保护中应给予重视。     

贵州贞丰—关岭花江喀斯特石漠化地区土壤厚度的空间分布特征

土壤厚度与石漠化发展程度有着密切的关系,土壤也是石漠化地区生态恢复以及农业生产的基础。为了研究典型高原峡谷中-强度石漠化地区的土壤厚度空间分布规律,在土壤厚度野外调查的基础上,利用地统计学方法分析了贵州典型石漠化地区——贞丰—关岭花江小流域土壤厚度空间分布特征及主要影响因素。结果表明：（1）研究区土壤平均厚度仅为26 cm,土壤平均厚度表现为坡耕地>荒地>林地;（2）土壤厚度空间变异性以强度为主,荒地的土壤厚度空间分布连续程度优于林地和坡耕地,林地的土壤厚度空间分布有明显突变性,坡耕地的土壤厚度具有点状分布特征,有耕作物附近土壤厚度较大;（3）土壤厚度与海拔、基岩裸露率、坡度之间均有明显负相关关系;（4）自然和人为因素综合影响下的土壤强侵蚀是研究区土壤厚度分布极为不均的主要原因,对该区域石漠化的治理可以采用工程措施与生物措施相结合的方法。研究结果对研究区石漠化因地制宜地防治及其他地区水土流失防治、生态恢复、农业合理生产具有一定的参考价值。     

石漠化地区碳酸盐岩风化特性的淋溶实验研究

岩溶石漠化威胁着中国岩溶地区生态环境安全、制约着区域经济社会的可持续发展。石漠化的形成和发展不仅与上覆红黏土的流失有关,也受到红黏土形成过程的影响。为了探究碳酸盐岩风化特性及其与石漠化的关系,选取贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区的石灰岩和白云岩为研究对象,进行淋溶实验。实验结果表明：（1）湿热条件可以提高碳酸盐的淋蚀速率,对白云岩的淋蚀速率提高幅度比石灰岩大;粒径对石灰岩淋蚀速率没有显著的影响,粒径对白云岩的淋蚀速率影响明显,表现为颗粒越小淋蚀速率越快;碳酸盐岩总淋蚀速率与Ca²⁺淋蚀速率有很强的相关性。（2）石灰岩比白云岩更容易发生溶蚀;石灰岩表面和内部发生强烈的差异性溶蚀而形成大量溶孔（隙、洞）,造成水土流失非常严重,更容易发生石漠化且石漠化程度比较严重。石灰岩石漠化地区应注重的差异性溶蚀,以留住现有土壤为主,同时创造保水条件,加速风化。白云岩节理裂隙发育,易于发生物理风化和崩解,形成颗粒均匀的碎石、砾石土,破碎的细颗粒有利于风化,但地表土层稀薄,保水性差,植物难以生长。白云岩石漠化地区要提高土层的保水性,创造湿润的风化环境,促进白云岩风化。     

贵州巨木地下河流域石漠化地学治理实验及其意义

贵州巨木地下河岩溶流域石漠化治理工程是一项从地学的角度探索石漠化治理的实验,实验以改善石漠化区岩溶地质环境为目标,以地下河的开发利用、农作物生长过程中矿物元素补偿等为手段,解决了实验区人畜饮水安全和农田灌溉缺水问题,提高了农作物产量和农产品品质,使地区经济得到了明显发展,有效地控制了不合理的人为工程活动的发生。遥感监测成果对比表明,经过治理实验区内的石漠化面积明显减少、石漠化程度显著降低。由此认为改善地质环境是石漠化治理的有效途径之一,值得提倡与推广。然而,由于西南岩溶石山区岩溶系统复杂、小型多样,不同的岩溶系统差别较大。因此,只有在查清岩溶流域系统具体的地质条件的基础上,合理制定综合治理方案,进行石漠化地学治理才能更有效。