重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究

重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究

李阳兵[1]2002年在《重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究》文中指出早在1983年已把岩溶地区视为和沙漠边缘一样的脆弱环境。已往的研究大部分忽视了土地利用方式对岩溶生境退化影响的过程探讨,且局限于大尺度的或单一因素的研究,缺乏从中小尺度和生态系统角度阐明岩溶生境的致损与恢复机理.探讨岩溶生态系统退化的过程、特点及其机理,有助于理解岩溶生态系统的运行规律,为退化岩溶生态系统的恢复和重建、土地利用结构优化提供依据。 重庆市幅员面积8.24万km~2,碳酸盐岩出露面积32038.14km~2,占幅员面积的38.9%,主要集中于渝东北和渝东南各区县市。本论文选择北碚观音峡背斜低山、南川金佛山、黔江、巫山四个地点作为重庆市岩溶山地的典型代表,选择10种土地利用方式:(原始)林地、次生林地,人工经济林、灌丛、草坡、弃荒农耕早地(撂荒2年、5年、10年)、坡耕地、早地、菜地、裸地。通过野外调查和室内分析,研究了四个岩溶山地不同土地利用方式对土壤理化性质、土壤种子库组成、生物量和生物多样性的影响,目的在于阐明土壤肥力变化、土壤种子库质和量的变化,生物多样性和生物量变化与土地利用方式间的关系:分析岩溶生境退化与恢复的关键因子、环节和指标。结果表明: 1.岩溶环境中土壤颗粒组成主要受母质影响,而植被和土地利用方式对其也有很大影响。长期的耕作及土壤侵蚀作用可以影响到表层土壤的颗粒组成。表土砂质化现象在岩溶环境中十分普遍,但不同利用方式差别很大。在自然植被演替成为次生植被或人工开垦利用后,岩溶山地土壤表层出现砂土化。经开垦利用后,岩溶环境土壤表层砂化现象更加明显。 团聚体稳定性分析表明,不同土地利用方式下水稳性团聚体有较大变化,因此各级水稳性团聚体的比例应能较好地反映土壤团聚体的质量,团聚体的破坏率可说明土壤中团聚体的稳定性程度,湿筛后北碚、黔江、金佛山、巫山团聚体结构破坏率变化范围为2.9%~35.1%、9.2~85.8%、2.2%~48.8%、2.2%~21.8%,团聚体结构破坏率平均值分别为15.1%、35.9%、13.6%、10.2%,说明重庆岩溶山地不同地区之间、同一地区不同土地利用方式土壤团聚体的水稳性有较大的差别。 土壤表层>5mm水稳性团聚体含量:草坡>原始林>果园>林地>弃耕地>耕地,>2mm水稳性团聚体含量:原始林>草坡>林地>果园>弃耕地>耕地,>0.25mm的水稳性团聚体含量:草坡>原始林>林地>弃耕地>果园>耕地。林地、草坡地,土壤表层和亚表层的水稳性团聚体以>2mm为主,而果园、弃耕地、耕地>2mm的水稳性团聚体比例相对较小。这说明人为耕作活动影响最大的是大的水稳性团聚体,岩溶区林地、灌草坡开垦破坏后,由于水稳性团聚体明显下降进而影响到其抗蚀性和储水性,加剧生境的干旱,而坡耕地退耕后团聚体可在一定程度上得到恢复。 为了进一步比较不同利用方式对岩溶环境土壤团聚体稳定性的影响,将若干土壤样品用C-D试剂进行了处理,用水浸泡30min(水土比为4:1)、振荡10min(150次/min)后再按H.И萨维诺夫湿筛法步骤进行分筛,结果表明,土地利用强度较大、较少有机质参与形成团聚体的坡耕地、果园、菜地、弃耕地土壤的0.25mm水稳性团聚体下降幅度较大,而林地(6、10、4)、灌草坡土壤的>0.25mm水稳性团聚体含量下降幅度较低。 相关分析表明,有机质对于水稳性团聚体的影响大于粘粒的影响,林地、草坡开垦后,土壤有机质含量下降应是土壤团聚体水稳性下降及数量减少的主要原因,全N含量与水稳性团聚体数量有较好的相关关系。在北硷石灰岩低山,土壤水稳性团聚体与有机质的相关系数较大,其次是 CaCO;,粘粒的影响较小;在黔江岩溶区,土壤水稳性团聚体与有机质和 CaCO。的相关系数都较大;而金佛山自然保护区石灰岩土壤由于其有机质含量很高,土壤水稳性团聚体受到粘粒和CaCO。的明显影响;巫山岩溶山地土壤水稳性团聚体则与粘粒、CaCO。的相关系数较高。 林草系统的表层士壤总孔度较高,而果园、退耕地、耕地的总孔度相应较低,土壤容重变化趋势与其相反。草坡(样地3,9)、林地(4,6,10)、菜地(样地7)、耕地(样地1)的孔隙分布较为均匀,尤以毛管孔隙(0刀02~0刀Zmm)和通气孔隙(>0刀Zmm)这样的良性孔隙占优势,占总孔隙度的比例在 56%以上;而弃耕地(样地 2)、果园(样地 5,8)的非活性孔隙比例较高,但弃耕地(样地2)的毛管孔隙仍比耕地、果园的高。不同土地利用方式下这两类孔隙差别较大的原因在于土壤的团聚体稳定性和有机质含量差异较大。 在不同利用方式下土壤水分特征曲线的变化,主要集中在通气状况的改变,土地利用和管理,对土壤通气孔隙的影响更大。用数学模型(0—a·S-‘)模拟土壤水吸力(kPa)与含水量(cm’/。m’)间的关系,对土壤水分特征曲线拟和方程求导,得到土壤水分另一个重要参数比水容量 C(s)=d 0/ds=-ah.s-’‘”’‘,它在很大程度上反映了土壤水分释放性能一土壤供水能力。样地豆、7的供水能力较好;样地3、6不仅持水能力好,供水能力也较好;样地9持水能力差,供水能力也差;样地4、10的持水性能较好,但供?

侯建筠[2]2002年在《重庆市典型岩溶区的土壤肥力特征》文中研究指明资源、环境与人口问题是人类所面临的重大课题。对岩溶地区来说,这些问题更为突出。岩溶空间介质具有地上地下双层结构,可溶岩造壤能力低,岩溶水空间分布不均、地表地下水关系密切、水源易漏失,偏碱性环境、生物资源集聚程度低,植被逆向演替快、顺向演替难,岩溶地质与生态环境十分脆弱,受到人为因素的影响和破坏,极易产生石漠化、土壤侵蚀与退化等一系列问题。岩溶土壤肥力退化问题主要表现为土壤贫瘠、植被减少、水土流失和土地石漠化。由于岩溶生境的特殊性和不合理的土地利用,如毁林开荒、陡坡开垦、过度放牧等,造成岩溶生态一旦发生退化,就显得更严重和难以治理。 我国西南地区碳酸盐类岩石出露面积达41.05X10~4km~2,是世界上最大的岩溶连续带。重庆市幅员面积8.24万km~2,碳酸盐岩出露面积3.20万km~2,占幅员面积的38.83%,主要集中于渝东北和渝东南各县,其中碳酸盐岩面积占土地面积50%以上的区县有南桐矿区、南川、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山、巫溪、城口,占30%以上的县有丰都、奉节、巫山,石柱和涪陵都在28%以上。作为一种脆弱生境,岩溶环境自然景观核心部位的土壤肥力及其退化理应引起人们的高度关注,因而有必要全面了解岩溶脆弱生境退化与恢复的关键环节与过程。 本研究以重庆市的南川金佛山(自然保护区)、黔江武陵山(国家重点退耕还林示范县,森林覆盖率50%以上)和北碚中梁山(遭人为破坏严重)典型岩溶区为对象,选择了几种重要的利用方式,包括林地、果园、耕地、弃耕地和灌草坡,采用野外岩溶生态调查和室内试验测量分析相结合的方法,以不同土地利用方式岩溶土壤肥力为重点,对不同土地利用方式土壤肥力特征进行量化分析,找出岩溶土壤肥力差异的主要方面及其根本原因,论文主要从土壤剖面物理退化指标(有效土层厚度、有机质层厚度、质地、团聚体、水分含量等),化学肥力退化指标(有机质、全N、全P、全K、碱解N、速效P和速效K等),样地土壤微生物指标(细菌、真菌、放线菌数量及总量)以及样地土壤种子库植物群落多样性等4个方面对重庆典型岩溶区的土壤肥力特征进行了较为详细的分析研究,为岩溶地区士壤资源的合理利用及结构的调控管理提供依据。现将主要结果摘要如下: l、士壤学研究表明,团粒结构是土壤肥力的中心调节器,影响着土壤的空隙性、持水性、通透性和抗蚀性;任何土壤的退化首先将表现出团粒结构的消失;团聚体百分比是决定土壤侵蚀、板结等物理过程速度和幅度的关键指标之一,了解不同土地利用和土壤管理方式的物理过程和性质相当重要。不同利用模式下红壤团粒结构的特征研究己有报道,但关于岩溶环境中土壤变化的研究则很少。土壤团聚体与土壤的结构密切相关,团聚体含量高,则说明土壤结构好。大于0.25nun的团聚体百分含量是研究团聚体特征的重要指标,大于3m团聚体最能体现土壤肥力。士地利用方式和利用年限对土壤团聚体的形成、土壤表层团聚体的组成和质量、表层下不同深度土壤团聚体的特征均有较大影响。 北殆5种利用方式对岩溶山地土壤水稳定性团聚体统计结果表明:N.25水稳定性团聚体含量大小比较的顺序为草坡>林地>弃耕地>果园>耕地,力m的为草坡>林地>弃耕地>果园>耕地,巧的为草坡>果园>林地>弃耕地>耕地。林地、草坡的土壤表层和亚表层水稳定性团聚体以>Znun为主,而果园、弃耕地、耕地土壤>二nun的水稳定性团聚体较小;水稳定性团聚体以及团聚的水稳性均与有机质的含量呈正相关,林地、草坡开垦后,土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳定性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后,土壤团聚体可得到恢复。 南川金佛山岩浴土壤团聚体研究结果表明:叩z5恤的团聚体含量大小排序是竹诬血祖杉林>草甸土>乔木林>玉米地;植被好的竹回丛结构好于原始林地银杉林,银杉林的结构又好于草甸土,结构最差的是耕地玉米地;在耕地中,剖面上层的结构比下层的结构差,说明耕作对土羹有一定的破坏作用。 黔江岩溶上缀冽面团聚体的数量趋势是灌草丛>乔木伽抛荒地>玉米地>桑-树地路边棵地。 叁样地团聚脓征比较:从叁样地的玉米地和蠢草丛两种植被下大于3nun的团聚体特征比较来看,南川金佛山自然保护区土壤结构好于黔江区又好于人类活动破坏强烈的北暗区。 0 土壤水稳定性团聚体有较大差别是不同土地利用方式土壤抗蚀性、储水性 有较大差别的原因,有机质含量下降造成团聚体稳定性下降和水稳定团聚体减 少,恢复和改良石灰岩土壤结构性及结构稳定性的关键是增加有机质的投入。 二、土壤颗粒组成是土壤肥力特征的重要指标,根据颗粒组成可划分土壤质 地。北殆遭人为破坏较大的岩溶土壤粘重化特别严重,土壤结构性差,膨胀收 缩性剧烈,士壤物理性质极差。但从植被不同的退化生态系统来看,玉米地、 荒玉米地

屈双荣[3]2003年在《基于GIS重庆岩溶区景观格局状况分析》文中进行了进一步梳理目前,人类对自然的过度利用导致水土流失加剧、生态环境退化、生物多样性剧减、土地生产力下降等一系列恶果;同时,环境退化已成为经济发展的制约因素。更为严重和令人担忧的是,这种影响已经具有全球的特点,由此引起的全球变化,使人类陷于生态困境中。如何保护现有的自然生态系统,综合治理与恢复已退化的生态系统及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前的重要课题。 作为我国乃至全球生态问题最突出的典型----岩溶生态区,其生态退化表现最为明显,影响也最为广泛。严重而频繁旱涝灾害、水土流失、石漠化现象加剧、地面塌陷、生物多样性丧失、植被与土壤出现逆向演替、生产力水平降低、人居生活困难等,集中了全球生态问题的主要表现和主要类型;因此,加强对岩溶区生态特征和退化类型的研究,不但能为岩溶区生态的恢复和重建提供依据,也为其它生态区的研究提供方法借鉴。 在现代生态研究的各种方法中,景观生态学是一门研究空间格局对生态过程相互作用的新兴交叉学科,是宏观生态研究一个新的分支,它是将气候、地貌、岩石和土壤、植被、水文作为景观构成的五种要素,并将它们所形成整体景观作为研究对象,通过对景观格局的分布、形成和变化的研究和分析,了解各种自然因素与人类活动对景观格局的形成、分布和变化的作用。景观生态学近年来发展迅速,应用越来越多,其主要特点表现在:①可提供景观组分特征分析的景观空间格局指数;②用于建立景观整体分析的景观格局分析模型;③建立景观动态变化的模拟模型。它体现了当代生态学研究从微观走向宏观,从定性走向定量,从应用线性科学研究方法到应用非线性科学方法的进展趋势。但景观生态学取样数据十分庞大,景观空间格局指数和分析模型、模拟模型的建立需作大量运算;因此,本研究采用基于GIS的技术手段,运用GIS的技术特点和强大运算能力对重庆岩溶区的景观格局进行研究,以期建立起一套相对完整的重庆岩溶区的景观格局模型,为重庆岩溶区生态的特点、恢复和重建提供依据。 我国西南地区碳酸盐类岩石出露面积达41.05万km~2,是世界上最大的岩溶连续带。重庆市碳酸盐岩出露面积约3.91万km~2,约占幅员总面积(8.24万km~2)的50%,主要集中分布于渝东北(其中包括叁峡库区)和渝东南各区市县。本研究是以重庆市1:30万的土地利用现状图(2000年版)、1:60万的土壤图以及重庆市百米等高距的地形图和四川省(包括重庆市)1:60万的地质图作为基本分析图件。在土地利用类型的基础上,依据土地利用现状划分了耕地、园地、林地、未利用地、草地、居民工矿用地和水域7类景观嵌块体类型,再借助于GIS软件生成重庆岩溶区景观图。最后,运用景观生态学原理,采用了目前国内外应用最为常用的景观格局指数方法进行景观格局分析,并且以秀山县为例,应用马尔柯夫模型进行岩溶区景观变化的态势分析。其分析结果如下:l)重庆岩溶区景观类型和整体格局特点 重庆岩溶区景观格局分析结果表明,重庆岩溶区的景观类型包括森林景观、草原景观、荒漠景观、农业景观、城乡景观和湿地景观共六大类型。其中,森林景观和农业景观分别占整个岩溶区总面积的 58.20%和N.00%,if岩溶区景观格局中占有绝对的优势,起着支配地位,对岩溶区生态环境起着主要的作用。 重庆岩溶区景观多样性指数(H)为 l.42,处于最大多样性指数(Hmax)2.81 中段。而景观优势度和均匀度分别为 l.39和 0.51(与 1差距甚远),景观丰富度密度 0.0002,相对丰富度 l.0,反映出岩溶区景观的丰富度小,多样性程度不高。以上指标表明重庆岩溶区景观的总体多样性程度不高,丰富度较小。 重庆岩溶区景观整体的破碎度为 2.28 SE-05,而各类景观的破碎化程度相对较低,处于1二483E.06~3石门IE.05之间。景观嵌块体的分维数在1石6~1.99之间,处于最大域值卜2的上段;形状指数在 22.84-122二5之间;分离度指数在 0.14-9刀3之间;密度和边界密度的都很小,分别处在 0力5个爪-3.97个爪m’和 2.20km-’-7.80km-‘z间,表明各类景观嵌块体的几何形状较复杂,被分割的程度较低,破碎化现象不明显,空间异质化程度低。2)重庆岩溶区士壤景观格局特征 除了山地草甸士以林地和草地,棕壤以林地为主要景观外,另外的9种土壤类型上都是以耕地和林地为主要的景观,农、林用地在景观空间格局的结构和功能中起主导作用。但是,由于各类士壤性质和分布特点的不同,耕地和林地在各类土壤上的分配比例上存在着明显的差异,以及人类的活动使得耕地的嵌块体数急剧增多和居民工矿用地、林地、未利用地的嵌块体数目增加。总体上来说,重庆岩溶区土壤景观整体上以农、林为主,几何形状较复杂,多样性程度不高,人工干扰指数不大,破碎化程度低,空间异质化程度小。岩溶区叁大土壤类型(黄壤、黄棕壤和石灰士)的景观格局指数差异不大,表明了士壤类型对于岩溶区景观的影响小。3)重庆岩溶景观分区特征 根据地质、地貌和区域景观特征,可将重庆岩溶区划成叁大景观区:代?

何冬晓[4]2008年在《重庆典型岩溶山地生态环境脆弱性分析及生态重建探讨》文中研究说明脆弱的岩溶生境逐步成为当今国际地学研究热点,继“地质、气候、水文与岩溶形成”和“岩溶作用与碳循环”之后,我国学者袁道先院士等又提出并实施“全球岩溶生态对比”,其核心问题是阐明岩溶生态系统的运行规律,促进西南岩溶脆弱生态治理及我们西部大开发的可持续发展。重庆市是喀斯特地貌发育比较典型的省份之一,属于比较典型的生态环境脆弱区。由于自然因素和人为因素的影响,在人口增长和经济发展的压力下,使得原本极度脆弱的喀斯特生态环境日益脆弱,正在向着恶性循环的方向发展,已严重影响到本区域可持续发展战略的实施,表现为:社会经济发展与生态环境的协调性差,可持续能力弱,人地矛盾、人粮矛盾尖锐突出等方面。因此,探讨喀斯特生态环境脆弱性特征及其成因机制,搞好喀斯特脆弱环境的治理,对于提高重庆喀斯特山区生态环境容量、稳定性,实现可持续发展具有重要意义。本文以重庆岩溶地区为例,对重庆岩溶区生态环境脆弱性进行分析,并对区域生态重建技术进行探讨。全文主要包括以下几部分:第一部分为前言部分。包括喀斯特脆弱生态环境的界定及重要意义,国内外岩溶脆弱生态环境研究的现状,本文研究背景及重庆自然地理特征和岩溶区岩溶分布概况。第二部分为重庆岩溶山区脆弱生态环境特征及成因机制。包括重庆岩溶山区生态脆弱性特征:耕地资源不足、群落结构简单、土壤侵蚀明显、水土流失严重、石漠化加剧、承受自然灾害能力差等:并从内在驱动因子、外在驱动因子两方面出发,对重庆岩溶山区生态环境脆弱的原因加以论证。第叁部分为重庆典型岩溶区生态环境脆弱性评价分析。选取重庆25个岩溶区,通过合理选取10项指标因子来建立岩溶生态环境脆弱性评价体系,利用层次分析法结合专家打分计算出各指标权重,通过建立隶属函数确定出每个指标对各分级标准的隶属度,采用模糊综合评判方法进行定量评价,然后根据最大隶属原则定出各县区脆弱度等级并利用GIS技术绘制等级分布图。第四部分为岩溶石山地区生态重建探讨。包括岩溶区生态重建的含义、重建基本原则,以及生态重建的思路和对策,在此基础上,按照各个等级脆弱区的生态系统特点,比较分析不同脆弱区生态重建的具体措施、技术路线。第五部分为结语与讨论。

李阳兵, 高明, 谢德体, 魏朝富[5]2004年在《重庆岩溶山地土地类型及其评价》文中认为较为准确地确定土地生态系统的退化恢复程度是生态恢复的基础和前提。本文选择重庆市有代表性的典型岩溶山地生态系统,利用分层聚类分析确定了不同土地利用方式下生态系统的生态退化恢复程度。结果表明,重庆岩溶山地土地生态系统按土壤属性与植被条件的退化恢复程度可分为4种类型,次生林地的生态状况都有所恢复,而大面积存在的石灰岩荒草坡与重庆石灰岩山地的顶极植被相比,其退化程度是严重的。为植被生态系统的恢复与重建提供了理论依据。

李阳兵, 高明, 邵景安, 谢德体, 魏朝富[6]2005年在《岩溶山区不同植被群落土壤生态系统特性研究》文中提出自然植被演替成为次生植被、人工林或人工开垦利用后,岩溶山地土壤物理性能退化;沙化现象明显;坡耕地土壤长时间持水供水性能、抗旱性能降低;土壤种子库中草本种子比例大,木本植物种子少,土壤种子库退化更严重。研究区土壤有机质和全N受植被类型和土地利用强度影响明显,坡耕地土壤有机质较林草地系统低,退耕还林还草后,土壤有机质含量稳定增加。与自然植被相比,人工林、次生林系统土壤有机质含量仍较低。从弃耕地→灌草坡→次生林地的演替过程中,土壤种子库生态优势度呈降低趋势,物种丰富度和多样性增加。研究结果认为,岩溶生态系统土地退化的实质是土壤作为水库、养分库和土壤种子库功能的差异退化。

袁红[7]2009年在《西南岩溶区土壤养分保持能力和土壤退化研究》文中研究指明岩溶生态系统是一种脆弱的生态系统,具有环境因子的利弊兼容性、生境的多样性和严酷性、水分亏缺的异质性和派生性、环境的脆弱性和改造的艰难性。因此岩溶区土壤退化和土壤的养分保持能力研究是一项非常重要和有意义的工作。本文系统分析了岩溶区不同石漠化程度下土壤的指纹电荷特征,及其所表征的土壤养分保持能力和土壤退化程度:选择叁个岩溶区域进行对比,探讨岩溶区土壤在自然生态恢复、人为生态重建、人类无规划利用等方式下的养分保持能力,得出人为生态重建能有效恢复岩溶区土壤的养分保持能力;同时通过对人为生态重建区一年前后的土壤进行分析,提出运用土壤指纹电荷方法对某一研究区域的土壤养分保持能力进行研究,制作图谱,后期研究则只需取少量土壤测定pH值后查询前期土壤指纹电荷图谱即可得出某时段内土壤养分保持能力的变化趋势;最后对南平镇石庆村西南坡退耕樟树林坡地不同坡位处土壤的营养元素进行分析,进一步验证了岩溶区坡地土壤流失的双重性,即不仅存在地表流失,而且还有地下漏失。土壤pH值是土壤重要的基本性质之一,对土壤的理化性质、微生物活动以及植物生长发育都有很大的影响,因此在一定区域,根据土壤pH值的变异可以评估土壤的养分保持能力。土壤指纹电荷特征是通过土壤pH值获得的一系列特征值,由于任何区域、类型土壤所含可变电荷特征都不一样,如同人类指纹般具有唯一的特征性,因而被称为指纹电荷。它能表征岩溶区土壤退化中的养分保持能力,且与非岩溶区土壤对比,土壤指纹电荷特征对岩溶区土壤的养分保持能力和土壤退化能力有更明显的指示作用:通过对缙云山非岩溶区与南平岩溶区旱地、撂荒地的土壤指纹电荷特征进行对比分析,得出无论是旱地还是撂荒草地,非岩溶区土壤实际pH值所对应的指纹电荷都处于中等水平,这说明在非岩溶区,旱地由于一定量的施肥使土壤养分保持能力处于中等水平,撂荒草地由于少有人类活动干扰,土壤养分保持能力也处于中等水平。但岩溶区撂荒草地土壤B层实测pH值所对应的指纹电荷处于低值,表明岩溶区土壤退化后恢复较慢,指纹电荷特征更能表征岩溶区土壤的养分保持能力。岩溶区土壤剖面中,碱性界面处与远离基岩处土壤pH值变异较大,因此,岩溶区土壤样品的采集不同于非岩溶区土壤样品的常规采集,应具有岩溶的特殊性:本研究在岩溶区这一特定地域,通过对碱性界面处与远离基岩处土壤pH值进行变异分析,发现在同一土壤剖面中,土壤pH值变异系数竟然>2%,由此可见岩溶区碱性基岩对界面附近土壤pH值的影响较大。尤其在碱性基岩面上20cm范围内,土壤pH值变化最大,如在退耕樟树林土壤地质剖面中,碱性基岩面上20cm范围内土壤pH值比20cm范围外土壤高出0.14个pH值单位,比土壤表层土壤高出0.24个pH值单位。在马尾松土壤地质剖面中,基岩表面20cm范围内土壤pH值与土壤表层pH值的差值更大,达到0.5个pH值单位,变异系数为5.11%。金银花种植地土壤地质剖面中,碱性基岩表明20cm范围内土壤pH值为7.15,基岩表面20cm~40cm土壤的pH值为7.05,差值为0.1个pH值单位。因此,在对岩溶区域范围内土壤的环境质量、肥力质量、健康质量进行整体性、综合性分析和评价时,其土壤样品的采集应避免碱性基岩界面对土壤理化等一系列性质的影响。而在对岩溶区小范围内土壤的异质性进行分析和评价时,要注意基岩、岩石裂隙对土壤发生、发育的影响。在研究方法上,根据岩溶区土壤pH值特征,对土壤指纹电荷的测定进行了参数修正,将pH值梯度范围修正为(8.0、7.2、6.4、5.6、4.8、4.0),使之更适合岩溶区土壤特征:土壤pH值与土壤发生密切相关,岩溶区发育于碱性母岩上的土壤,由于Ca~(2+)的大量存在常使土壤呈碱性反应,一般石灰土的pH值为中性到微碱性,如安徽省石灰岩风化物发育土壤的pH值在6.15~8.06之间,重庆北碚鸡公山石灰土的pH值在5.98~8.00之间,重庆巫山地区石灰土pH值在5.68~8.51之间,重庆黔江地区石灰土pH值在5.18~7.69之间,广东阳山黑色石灰土pH值在7.00~8.06之间,重庆金佛山岩溶石灰土pH值在4.25~6.95之间。因此,在对研究区岩溶土壤样品进行分析时,对pH值的上限做了扩展,pH值设定区域为4.0~8.0,具体的梯度值分别为(8.0、7.2、6.4、5.6、4.8、4.0)。得出不同石漠化程度下土壤指纹电荷特征,把金佛山土壤样品根据分析划分为无石漠化阶段、轻度石漠化阶段、中度石漠化、强度石漠化阶段,并对不同石漠化程度下土壤样品进行土壤指纹电荷特征和土壤有机质及其组分关系分析,得出在不同石漠化程度下,土壤指纹电荷有明显变化,且呈衔接式——阶梯状发展,即:在无石漠化的山顶,土壤A、B层土壤保持养分能力最强的pH值范围与土壤实测pH值较为吻合;轻度石漠化条件下,土壤B层养分保持能力与无石漠化的土壤A层较为一致,土壤A层养分保持能力受到明显扰动;中、强度石漠化条件下,土壤A、B保持养分能力的相对平衡点的pH值明显偏酸,这在A层表现尤为明显,主要是人为施肥的结果。土壤有机质对土壤指纹电荷即土壤保持能力有重要作用,其中富里酸的正相关作用较大,而胡敏酸的负相关作用较大。通过区域对比分析,得出叁种生态恢复与重建模式下土壤的养分保持能力,并通过土壤指纹电荷特征予以验证:选择重庆北碚鸡公山槽上,重庆南川区南平镇,重庆南川区东胜镇分别作为叁种生态恢复与重建模式(自然生态恢复、人为生态重建、人类无规划利用区)的研究区作对比分析,从土壤结构退化、土壤水分退化、土壤微生物退化、土壤养分退化四个方面得出鸡公山自然生态恢复区基本无退化;南平镇人为生态恢复区主要处于轻度退化阶段;而东胜镇人类无规划利用区则处于退化中度阶段。这与基于土壤指纹电荷特征得到的叁区域土壤退化趋势是相一致的。通过时间对比分析,得出不同土壤利用方式下土壤养分保持能力和土壤退化的变化趋势,提出运用土壤指纹电荷方法对某一研究区域的土壤养分保持能力进行研究,可以减少研究区土壤的破坏程度,只要前期充分展开相关指纹电荷工作研究,制作图谱,后期研究则只需取少量土壤测定土壤pH值后查询前期土壤指纹电荷图谱即可得出某时段内土壤养分保持能力的变化趋势:通过对重庆南平镇石庆村人为生态恢复区不同土壤利用方式下前后一年土壤样品的分析,得出退耕后撂荒草地土壤的各项养分保持指标含量增长最快,对恢复土壤退化程度最为有利,其次是杉树林和樟树林;而从人为生态恢复的各种利用方式来看,花椒林土壤的养分保持能力最好,土壤退化恢复的程度最快,其次是金银花和桃林。结合岩溶区的环境效益、生态效益和社会经济效益,岩溶贫困山区栽种花椒、金银花的措施,能够在短时期内有效改善土壤养分保持能力,有利于土壤的稳定培肥,同时有效改善石漠化状况,阻止水土流失。通过对南平镇石庆村西南坡退耕樟树林坡地采样分析,以坡地土壤中营养元素为媒介,对岩溶区坡体的地表流失和地下漏失有了更深一步的了解:从Ca、Mg、Cu、zn、Mn、Mo、Si、Fe八个营养元素在岩溶区坡体中的含量分析得出,从坡顶到坡底都有不同程度的流失过程,然而在坡底却没有明显的堆积过程,这说明岩溶区坡体中由于地上和地下的双层结构,使坡体土壤的流失形式异于其他红黄壤区,不仅存在着地表土壤流失,还有地下岩溶裂缝、落水洞的土壤漏失,其中Cu、Mn、Zn、Mg、Mo五个营养元素在坡体的坡腰部位开始出现拐点,因而可以看做是地表流失和地下漏失双重作用的结果,Fe、Ca、Si则是在坡麓处就出现转折点,地表土壤流失与地下土壤漏失在此处得到明显表现。

何江, 邱道持, 谢德体, 倪九派[8]2007年在《重庆岩溶山区脆弱生态环境与不同尺度土地整理模式研究》文中研究说明根据重庆岩溶山区生态环境脆弱特征,以实现岩溶山地土地资源可持续利用为目标,以自然条件的可能性、经济的可行性以及体制的可容性为依据,提出基于生态恢复与重建的不同尺度土地开发整理模式思路,为当前开展岩溶地区土地整理工作,实现岩溶区土地资源可持续利用提供参考。

况顺达[9]2007年在《贵州马别河流域岩溶石漠化遥感评价及其形成机理研究》文中指出岩溶石漠化成为继西北地区沙漠化和黄土地区水土流失之后的我国第叁大生态问题。本次工作在充分利用前人成果的基础上,围绕我国西南地区岩溶石漠化调查、监测、治理的实际需要,以贵州马别河流域为实验区,借鉴北方荒漠化研究的经验,系统总结岩溶石漠化的表现及危害,揭示石漠化的内涵;提出了利用先进的3S技术,开展岩溶石漠化遥感评价的关键技术及其应用流程;并将遥感评价的结果与其它资料进行空间分析,探讨流域岩溶石漠化的形成机理;系统总结了岩溶石漠化防治的基本内容、防治中积累的科学模式;提出了贵州马别河流域内岩溶石漠化的防治规划建议。本次研究主要取得了以下几个方面的成果:1.岩溶石漠化基础理论研究:重新厘定了岩溶石漠化的概念,系统总结了岩溶石漠化的表现与危害、评价的指标体系与分类分级标准、光谱响应效应与遥感影像特征等。2.岩溶石漠化遥感评价的方法技术:1)提出岩溶石漠化遥感评价(调查与监测)的内容与方法技术体系;2)总结了岩溶石漠化遥感信息增强的技术方法,并结合研究实践提出了改进增强型植被指数模型GEVI;3)通过对比研究,详细论述了基于图像特征统计分类的岩溶石漠化遥感信息提取的思路、方法与步骤;4)提出了评价岩溶石漠化现状与演变的5个重要量化指标;5)获得了马别河流域1987年与1999年岩溶石漠化遥感评价数据。3.岩溶石漠化形成机理研究:岩溶石漠化的成因复杂、影响因素众多,归纳起来主要有自然因素与人为因素两种。在系统研究各因素与岩溶石漠化之间的相互作用与关系基础上,提出了岩溶石漠化的成因模式。4.岩溶石漠化的防治研究:岩溶石漠化防治应当坚持从岩溶地区石漠化的实际情况出发,紧紧围绕石漠化问题,从生态、经济和社会叁个层面去展开,实现岩溶地区生态、经济和社会的可持续发展。系统论述了岩溶石漠化防治的基本内容与当前岩溶石漠化防治的科学模式。结合贵州马别河流域的岩溶生态系统现状,在合理开发利用流域内现有资源的基础上,遵循自然规律、依靠先进的科技手段、利用各种行之有效的技术,提出了开展流域岩溶石漠化防治工程的建设性建议。

李阳兵, 高明, 魏朝富, 谢德体[10]2003年在《土地利用对岩溶山地土壤质量性状的影响》文中研究说明在重庆市有代表性的岩溶山地北碚、黔江、金佛山、巫山选择10种典型利用方式、26个样地,研究土地利用方式对处于岩溶脆弱生境核心部位的土壤质量性状的影响。结果显示四个研究地区不同土地利用系统中各养分指标间存在较大的变化,但变化规律并不一致。在较大区域内土地利用方式对岩溶山地土壤属性的影响不显着,而小区域内不同土地利用方式下土壤质量、有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效磷存在显着差异。土壤退化指数的计算结果表明,岩溶山地土壤质量与土地利用方式的关系复杂,存在区域差异性;同时人工造林改善土地质量状况需要较长时间的演替,简单的退耕还林很难使土壤质量得到恢复。

参考文献:

[1]. 重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究[D]. 李阳兵. 西南农业大学. 2002

[2]. 重庆市典型岩溶区的土壤肥力特征[D]. 侯建筠. 西南农业大学. 2002

[3]. 基于GIS重庆岩溶区景观格局状况分析[D]. 屈双荣. 西南农业大学. 2003

[4]. 重庆典型岩溶山地生态环境脆弱性分析及生态重建探讨[D]. 何冬晓. 西南大学. 2008

[5]. 重庆岩溶山地土地类型及其评价[J]. 李阳兵, 高明, 谢德体, 魏朝富. 西南农业学报. 2004

[6]. 岩溶山区不同植被群落土壤生态系统特性研究[J]. 李阳兵, 高明, 邵景安, 谢德体, 魏朝富. 地理科学. 2005

[7]. 西南岩溶区土壤养分保持能力和土壤退化研究[D]. 袁红. 西南大学. 2009

[8]. 重庆岩溶山区脆弱生态环境与不同尺度土地整理模式研究[J]. 何江, 邱道持, 谢德体, 倪九派. 中国农学通报. 2007

[9]. 贵州马别河流域岩溶石漠化遥感评价及其形成机理研究[D]. 况顺达. 中国地质大学(北京). 2007

[10]. 土地利用对岩溶山地土壤质量性状的影响[J]. 李阳兵, 高明, 魏朝富, 谢德体. 山地学报. 2003

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重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究
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