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贵州喀斯特石漠化类型及程度评价

生态学报 2005年第5期25卷 1057-1063页

作者：王德炉朱守谦黄宝龙贵州大学林学院贵阳550025 南京林业大学资源与环境学院南京210037

由于碳酸盐岩岩性的不同,发育的喀斯特在生态环境因子的组合和质量上有较大的差异,形成了不同的石漠化类型。在大量典型样地调查的基础上,以岩性、小生境种数、小生境组合、裸露石面面积、石砾含量和土壤总量6个因子为指标,通过聚类分... 详细信息

由于碳酸盐岩岩性的不同,发育的喀斯特在生态环境因子的组合和质量上有较大的差异,形成了不同的石漠化类型。在大量典型样地调查的基础上,以岩性、小生境种数、小生境组合、裸露石面面积、石砾含量和土壤总量6个因子为指标,通过聚类分析和主成分分析相结合的方法,将喀斯特石漠化分为2大类型,即显性石漠化和隐性石漠化,分析比较了它们的主要特征。同时,分别石漠化类型选择了程度评价指标,用坐标综合评定法和欧氏距离公式建立了石漠化数量评价模型,即石漠化程度指数模型,用石漠化程度指数对样地的石漠化现状进行了评价,将6 4个样地划分为未石漠化,轻度、中度、强度和极强度5个等级。

关键词：贵州喀斯特石漠化数量评价

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喀斯特石漠化综合防治空间决策支持系统研究

环境科学与技术 2012年第6期35卷 189-192页

作者：张勇荣周忠发魏小岛贵州省六盘水师范学院生物与地理科学系贵州六盘水553004 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地贵州贵阳550001 贵州师范大学中国南方喀斯特研究院贵州贵阳550001

为了更好地配合喀斯特石漠化的综合治理,结合地理信息系统(GIS)和决策支持系统(DSS)技术,采用Map Object开发方法,开发了喀斯特石漠化综合防治空间决策支持系统。充分利用喀斯特石漠化地区各种空间信息,建立石漠化强度现状分析、石漠化... 详细信息

为了更好地配合喀斯特石漠化的综合治理,结合地理信息系统(GIS)和决策支持系统(DSS)技术,采用Map Object开发方法,开发了喀斯特石漠化综合防治空间决策支持系统。充分利用喀斯特石漠化地区各种空间信息,建立石漠化强度现状分析、石漠化发生率计算、石漠化年变化率分析等决策分析模型以及石漠化综合防治效果监测模块。通过实际应用可知,基于空间决策支持系统(SDSS)建立空间信息系统可以很好的为喀斯特石漠化的防治提供决策分析,可以更好地监测石漠化强度的变化,有助于石漠化的治理工作。

关键词：喀斯特石漠化空间决策支持系统综合防治支持模型

喀斯特石漠化农村生物质废弃物能源化高效利用机制及技术研究

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喀斯特石漠化农村生物质废弃物能源化高效利用机制及技术研究

作者：颜佳旺贵州师范大学

学位级别：硕士

中国南方喀斯特石漠化治理已经取得阶段性成果,党的十九大报告中明确要求科学推进石漠化综合治理,农村生物质废弃物能源化利用是实现石漠化治理中农村生物质能高效利用的重要途径,对巩固石漠化治理成果、改善环境质量具有重要意义。根... 详细信息

中国南方喀斯特石漠化治理已经取得阶段性成果,党的十九大报告中明确要求科学推进石漠化综合治理,农村生物质废弃物能源化利用是实现石漠化治理中农村生物质能高效利用的重要途径,对巩固石漠化治理成果、改善环境质量具有重要意义。根据地理学、生态学、能源科学涉及的能源替代理论、农户行为理论、循环经济理论和可持续发展理论,针对农户的生物质废弃物能源化意愿影响因素不明确和能源化利用方式单一、能效低下的科学问题和科技需求,在代表南方喀斯特总体环境结构的贵州高原山区,选择毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江和施秉喀斯特三个研究示范区,2018-2021年通过社会经济与农村能源调查,运用草谷比法、生物质能潜力估算法、二元Logit回归等计量方法,围绕石漠化治理中农村生物质废弃物能源化高效利用基础前沿研究、共性关键技术研发、应用示范与产业化推广进行全链条设计、一体化部署、分模块推进进行系统研究,重点探明生物质废弃物能源化潜力和空间分布格局,分析农户利用意愿的影响因素及调整策略,揭示农村生物质废弃物能源化高效利用机制,提出适宜于该地区的农村生物质废弃物能源化利用关键技术并进行应用示范验证,为国家石漠化治理工程提高农村生物质能利用效率、优化农村能源结构、缓解能源贫困提供科技参考。（1）喀斯特石漠化地区农业生物质废弃物能源化潜力较大,地域性特征明显,与石漠化等级之间呈现较强关联性:在山地峡谷无-潜在石漠化地区、高原山地潜在-轻度石漠化和高原峡谷中-强度石漠化地区的户均农业生物质废弃物能源化潜力分别为2433.74 kgce、2343.86 kgce、2188.03 kgce;户均秸秆废弃物能源化潜力分别为1332.91 kgce、777.74 kgce、81.07 kgce;户均农业加工副产品废弃物能源化潜力分别为71.98 kgce、30.42 kgce、3.67 kgce;户均畜禽粪便能源化潜力分别为1028.86kgce、1535.7 kgce、2103.29 kgce。石漠化等级越低,户均秸秆废弃物、农业加工副产品废弃物的能源化潜力越高,而户均畜禽粪便能源化潜力越低,可能由于喀斯特地区土地破碎化程度高,耕地可利用面积小且较为分散,随着石漠化程度的加重导致耕地面积的缩减,秸秆资源潜力不够理想,难以进行有效利用,而畜禽粪便资源利用可行性强,且对耕地的要求较小,从而引发农业生产方式变化,即传统种植业向畜禽养殖转变。能源化作为资源化利用中的重要一环,而资源化利用是一个综合的系统,需在下一步考虑于肥料化、饲料化、基质化等其他资源化利用的竞争性用途研究。（2）山地峡谷无-潜在石漠化地区林业废弃物能源化潜力巨大,且只有该地区的林业废弃物能源化储量超过了当地户均年薪柴利用量:林业生物质废弃物能源化潜力大小为山地峡谷无-潜在石漠化地区＞高原山地潜在-轻度石漠化地区＞高原峡谷中-强度石漠化地区,户均林业废弃物能源化储量分别为26668.34 kgce、1478.77 kgce、839.61kgce。山地峡谷无-潜在石漠化地区、高原山地潜在-轻度石漠化和高原峡谷中-强度石漠化地区的户均年薪柴利用量分别为3530.39 kgce、1481.83 kgce、2870.11 kgce,只有山地峡谷无-潜在石漠化地区的户均林业废弃物能源化储量超过了当地户均年薪柴利用量,即喀斯特石漠化等级越高,薪柴的直接利用对森林生态系统的服务功能产生的消极影响越强。（3）基于农户视角,喀斯特石漠化地区农户对农村生物质废弃物能源化的利用意愿较高,受农户个体特征、家庭禀赋特征、认知特征和农户所在的地区特征的影响:从农户个体特征看,农户年龄与农户对农村生物质废弃物能源化利用意愿呈显著负向影响,是否村干部的户主对农村生物质废弃物能源化利用意愿呈显著正向影响。农户家庭禀赋特征因素中,家庭耕地面积,养殖规模和在务农收入占比对农户的农村生物质废弃物能源化利用意愿影响显著。农户感知特征因素中,农户对农村生物质废弃物价值的认知、农户对农村生物质废弃物利用能够提高收入和改善环境的感知这两种影响因子为对其进行能源化利用意愿有显著的正向作用;地区特征因素中,农户对鼓励性政策的认知程度对农户的农村生物质废弃物能源化意愿影响显著。（4）提出适合于不同喀斯特石漠化农村地区的农村生物质废弃物能源化高效利用技术,并进行验证示范,效果显著:基于三个示范区中农村生物质废弃物能源化利用现有技术和共性技术,提出纤维质农村生物质废弃物收储技术、生态棚圈系统结构、生物质高效节能直燃炉灶、环保型炭化炉、农村户用生物质能源综合利用系统关键创新技术。通过在毕节撒拉溪示范点进行了生物质高效直燃技术+生态圈舍改良技术的示范,在关岭-贞丰花江示范点进行了生物质废弃物收储改良技术+户用沼气利用技术的示范,在施秉喀斯特江示范点进行了生物质高效直燃技术+户用秸秆-沼气

关键词：喀斯特石漠化农村农业废弃物林业废弃物能源化

喀斯特石漠化环境林灌草优化配置与健康养鸡技术

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喀斯特石漠化环境林灌草优化配置与健康养鸡技术

作者：曹洋贵州师范大学

学位级别：硕士

全球喀斯特面积约占陆地总面积的15%,居住人口约10亿,以贵州高原为中心的中国南方喀斯特地区,是世界三大喀斯特集中连片区中面积最大、生态环境最为脆弱的地区。贵州省石漠化面积位于全国各省区之首,石漠化程度也最为严重。近年来围绕... 详细信息

全球喀斯特面积约占陆地总面积的15%,居住人口约10亿,以贵州高原为中心的中国南方喀斯特地区,是世界三大喀斯特集中连片区中面积最大、生态环境最为脆弱的地区。贵州省石漠化面积位于全国各省区之首,石漠化程度也最为严重。近年来围绕石漠化治理和区域经济发展的问题,多地开展了石漠化地区植被恢复与生态养殖的工作,但多存在植被配置针对性不强和养殖技术不合理等弊端。因此,开展不同石漠化等级的林灌草优化配置和针对性的生态养鸡试验研究,有利于促进不同石漠化等级的植被恢复以及生态养鸡产业的发展,实现生态效益与社会经济效益的协调发展,推动区域脱贫致富。综合运用地理学、生态学、植物学、生物学等多学科知识,以关岭-贞丰花江中度-强度石漠化治理示范区与毕节撒拉溪潜在-轻度石漠化防治示范区为研究区。采用宏观与微观相结合的技术路线,以多要素、多过程和多尺度为手段,于2015-2017年对不同等级石漠化群落的物种组成、物种个数、生长性状、对降雨的截留量进行监测,以及进行生态养鸡试验,并采集生物量和土样进行实验分析,总共选取54个样地,26个指标,2032个数据。通过对不同等级石漠化下群落植被多样性、水土保持效益以及不同养殖密度的综合分析,探讨不同等级石漠化的林灌草优化配置和生态养鸡技术,集成石漠化地区林灌草优化配置与生态养鸡技术体系。1.关岭-贞丰花江示范区强度石漠化配置构树（Broussonetia papyrifera）、木豆（Cajanus cajan）和荩草（Arthraxon hispidus）灌草群落类型;中度石漠化配置花椒（Zanthoxylum bungeanum）和金银花（Lonicera japonica）林灌群落类型;轻度石漠化配置构树、砂仁（Amomum villosum）和小蓬草（Conyza Canadensis）灌草群落类型;潜在石漠化配置花椒、构树和皇竹草（Pennisetum sinese）林灌草群落类型。毕节撒拉溪示范区中度石漠化配置火棘（Pyracantha fortuneana）、马桑（Coriaria nepalensis）、千里光（Senecio scandens）灌草群落类型;轻度石漠化配置桑树（Coriaria nepalensis）、刺梨（Rosa roxburghii）、蜈蚣草（Pteris vittata）、芒（Miscanthus sinensis）林灌草群落类型;潜在石漠化配置核桃（Juglans）、马桑、火棘、金丝桃（Hypericum monogynum）、白三叶（Trifolium repens）林灌草群落类型。此外,在人工配置林灌草群落时需要考虑更多的因素,如物种是选择乡土物种还是引进外来物种、植被之间是否存在互利共生关系等。2.关岭-贞丰花江示范区,构建花椒、构树和皇竹草为主的群落养殖环境,养殖密度控制在12只/100m～16只/100m,养殖密度在12只/100m生物量达到最大（8.16 g）;随着养殖密度的增加对土壤结构的影响逐渐增强,当养殖密度大于16只/100m时土壤质量有下降的趋势;养殖密度对土壤养分的影响不具有明显的规律性,只有pH随养殖密度增加逐渐减小。毕节撒拉溪示范区,构建核桃、马桑、火棘、金丝桃、白三叶为主的群落养殖环境,养殖密度控制在8只/100m～16只/100m。养殖密度达到12只/100m生物量最大为（5.16 g）;养殖密度对土壤结构影响不明显,只有在养殖密度大于16只/100m时土壤结构有被破坏的趋势;养殖密度对土壤养分的影响不具有明显的规律性,只有pH随养殖密度增加逐渐减小。通过对鸡的生长监测和鸡胸肉蛋白质,氨基酸,甘氨酸检验表明,生态养鸡可以促进鸡的健康生长,日增重12.99 g,谷氨酸含量、蛋白质含量比对照组分别增加了46.92%、38.15%。3.关岭-贞丰花江示范区养殖密度控制在12只/100m;毕节撒拉溪示范区,养殖密度控制在8只/100m～16只/100m,生长季25天进行一次轮牧,除植被生长季以外10～15天进行一次轮牧,周期性轮牧不仅不会对养殖环境中的草地造成破坏,还可以促进植被生长和改善土壤环境,增加土壤养分;在生态环境中鸡群以青草、草籽、昆虫等天然饲料为主,补饲为辅,补饲量为各生长阶段舍饲日粮的45%左右养殖过程中没有疫病的发生。今后的养殖过程中草地被破坏后,根据鸡的食性和习性,人为修复时可以考虑豆科牧草和禾本科牧草进行比例为7:3的混播。4.通过对不同石漠化等级的不同立地条件进行针对性的林灌草优化配置,能够促进植被生长,增加石漠化环境群落的稳定性和多样性,增加群落的水源涵养和保持水土的能力,减少地表径流,降低土壤侵蚀;生态养鸡能够促进植被生长,具有良好的生态效益,并能够促进鸡的生长和提高鸡肉的风味,生态养鸡与舍饲养鸡相比其饲料消耗降低了35%

关键词：喀斯特石漠化林灌草优化配置植被多样性生态养鸡技术

喀斯特石漠化治理区生物慢滤池结构优化与技术示范——以贵州毕节撒拉溪示范区为例

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喀斯特石漠化治理区生物慢滤池结构优化与技术示范——以贵州毕节...

作者：高璟钰贵州师范大学

学位级别：硕士

水是人类赖以生存、必不可少的物质基础,目前喀斯特石漠化农村地区自来水普及率低,居民往往更为关注找水问题,对水质问题不够重视。结合国家“十二五”科技支撑计划对农村饮水安全工程的要求,阅读文献资料总结生物慢滤技术的研究现状、... 详细信息

水是人类赖以生存、必不可少的物质基础,目前喀斯特石漠化农村地区自来水普及率低,居民往往更为关注找水问题,对水质问题不够重视。结合国家“十二五”科技支撑计划对农村饮水安全工程的要求,阅读文献资料总结生物慢滤技术的研究现状、工作原理和技术方法,以喀斯特石漠化农村地区慢滤技术结构优化和技术示范为目的,选取贵州毕节撒拉溪示范区为研究区,将室内模拟实验和实地应用相结合,构建适合石漠化农村地区的慢滤模式,研发并优化生物慢滤技术进行技术示范和综合效益评价,优化慢滤模式并推广应用。(1)目前有关生物慢滤理论研究已较为透彻,其净化效果得到普遍认可。已发展有粗滤慢滤结合型净水技术和滤前预臭氧处理技术等多项技术,在国内外多地得到应用,但在喀斯特石漠化农村地区的应用较少。本文结合喀斯特石漠化农村地区的地形地貌、水文、石漠化程度等情况,研究并设计适合该地区的生物慢滤技术。(2)实地调查示范区内人畜饮水情况,发现当地无自来水和消毒处理措施,饮用水来源均为雨水和泉水;示范区内家家户户修建蓄水小水窖,但水窖内外随处可见昆虫、落叶和动物粪便等杂物;丰水期和枯水期在示范区内有针对性的采集水样并检测,得出主要的超标污染物为色度、浊度、臭和味、肉眼可见物、硫化物、大肠杆菌和菌落总数。由此可见,水量不足和水质超标问题严重困扰当地居民的日常生活。(3)询问当地居民改善水质的意愿,大多数居民表示愿意支持和参与生物慢滤池建设。综合考虑示范区内实际情况,由集中型大规模先滤后蓄式的慢滤结构优化为单户型小规模先蓄后滤式的慢滤结构,在传统的生物慢滤基础上考虑添加集水和预处理技术,根据水源和水量不同构建屋面集雨—蓄水池—慢滤池和泉水—蓄水池—慢滤池两种耦合模式。(4)进行室内模拟实验,发现在去除硫化物的过程中生物膜起关键性作用;滤料填充方案二(卵石承托+石英砂+活性炭+陶粒)要优于方案一(卵石承托+石英砂+活性炭+石英砂);滤料厚度与去除效果呈正比;滤速控制在0.1—0.3m/h去除效果最佳。实地应用时将屋面集雨技术和生物慢滤技术相结合,采用砖砌式和一体式水泥浇筑两种结构,在滤料填充上也选取粗/细石英砂、石英石、活性炭和陶粒,配比大概为8:1:1:1。(5)慢滤池运行后定期检测出水水质,结果显示臭和味、肉眼可见物的去除率为100%,浊度去除率高于97.1%,色度去除率高于83.3%,硫化物的去除率高于77.8%,大肠杆菌和菌落总数的最高去除率均高于95%。两种慢滤池的成本均在2000元左右,砖砌式结构比一体式水泥浇筑结构成本高出300元。将慢滤池进行综合效益分析,证明慢滤池的建设改善了当地人畜饮水现状。

关键词：生物慢滤喀斯特石漠化结构优化技术示范

喀斯特石漠化环境生物土壤结皮改善草地环境应用研究

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喀斯特石漠化环境生物土壤结皮改善草地环境应用研究

作者：罗征鹏贵州师范大学

学位级别：硕士

中国南方喀斯特地区以亚热带季风气候为主,山脉险峻而可溶性岩石广泛出露,因此,区内因气候的雨热同期、地形的巨大高差、广泛出露的溶蚀载体及人们不科学的生产方式,导致了严重的水土流失并逐渐形成了严重的石漠化现象,这种特殊的地质... 详细信息

中国南方喀斯特地区以亚热带季风气候为主,山脉险峻而可溶性岩石广泛出露,因此,区内因气候的雨热同期、地形的巨大高差、广泛出露的溶蚀载体及人们不科学的生产方式,导致了严重的水土流失并逐渐形成了严重的石漠化现象,这种特殊的地质、地理问题使得生境脆弱、植被盖度低、土地破碎导致生产力大幅受限而景观近似荒漠化,因水土流失严重,土表无法支撑大量、连续的维管束植物的拓殖,常规的治理手段常常极易被干扰而效益疲弱,且以往的治理方式多倾向于退耕还林等单一的生态治理手段,虽然生境问题得以缓解,但大大影响了生活、生产而顾此失彼,现今亟待发掘一种新型治理手段在解决生境问题的同时能不妨碍生活、生产发展的需求。在石漠化等维管束植物难以生存的恶劣环境中,生物土壤结皮依靠自身强大的抗逆性与生态修复功能成为拓殖先锋,通过对其建植能加快成壤速率、提升土壤养分含量、抵抗水土流失等生态效益。本文于2015-2017年对毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区石漠化治理研究区域的社会经济、生境状况等问题进行调研,并以喀斯特石漠化地区生物土壤结皮为研究重点,通过对生物土壤结皮生态功能研究与灵活应用,提出了喀斯特石漠化地区生物土壤结皮生态修复应用与效益综合评价,得出以下结论:1.在通过对毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区石漠化治理研究基地区域进行调研、踏采之后,通过实验分析证实其优异的生境改善能力,能使被拓殖的土壤K、N、有机质含量提高15%以上,因而相较裸土拓殖该苔藓类组分结皮后其上覆植物种子有更适宜的生存环境、提高了区内郁闭度,并以其高效的吸水性可提高土壤有效含水度,阻止雨水下渗和土壤的二元漏失,可用其作为优势结皮与经济作物混种,缓解了区内日益恶化的土壤退化、滥用肥料等问题,并能提高目标作物的产量与品质,完善了喀斯特石漠化治理链条。2.为快速建立生物土壤结皮生态层,考虑使用人工辅殖添加物用于喀斯特石漠化环境中生物土壤结皮的辅殖促生。碎皮接种法培植生物土壤结皮能达到最好效果,并在结皮发育时对其同时添加适量的氮、碳和沙蒿胶能明显促进其生长效率并在一定程度上提高其对风蚀、雨水冲击等外部应力的抵抗能力,辅殖技术的应用使得生物土壤结皮有可能在喀斯特石漠化类似的荒漠环境中有大量拓殖的可能,为以后的生态治理工程的新方向打下理论基础。3.通过生物土壤结皮水文过程研究对喀斯特藓类BSC在生物量、饱和吸水率、饱和吸水量、成土量、成土率方面进行的Spearman相关分析、主成分因子分析、多元线性回归分析中得出了该类性状之间的存在联系,并最终得出生态效能综合评价,在石漠化地区常见种苔藓BSC中甄选出综合评价第一阶梯苔藓作为建议今后用以促进石漠化生境恢复、农业发展的主要拓殖对象,为以后在石漠化环境中的甄选应用提供理论支持:1.喀斯特藓类BSC功能性状主要受到其现已发育的生物量的控制,特别对其饱和吸水量与成土量而言;2.喀斯特BSC的饱和吸水率、成土率主要以其不同科、属、种而区分;而根据最终的综合得分评价,其中第一类为推荐拓殖的主要优势BSC,分别为北地对齿藓(Didymodon fallax)、宽叶青藓(Brachythecium oedipodium)、地耳(Nostoc commune)、丛生真藓(Bryum caespiticium)、狭叶小羽藓(Haplocladium angustifolium)可见这5种藓类BSC具有更优秀的生态价值可供以后治理喀斯特脆弱生境应用。4.在复杂多变的喀斯特石漠化环境中,提出了针对不同组分生物土壤结皮在应对不同生境、生产需求时响应的评价,将生物土壤结皮的生态功能、生态价值进行系统性的划分,为后续喀斯特石漠化的高效治理打下理论基础,更为喀斯特石漠化环境生态经济开发提供了一个新视角,以期为喀斯特石漠化经济发展做出贡献。

关键词：喀斯特石漠化生物土壤结皮生态经济应用技术

喀斯特石漠化治理混农林生态系统服务驱动与功能提升策略

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喀斯特石漠化治理混农林生态系统服务驱动与功能提升策略

作者：杨依玲贵州师范大学

学位级别：硕士

《全国生态保护和修复支撑体系重大工程建设规划(2021-2035年)》强调深入研究关键生态系统结构与功能服务在生态修复中的核心地位。混农林生态系统以其显著的水土保持和生态恢复能力,被视为实现这一目标的重要途径。本研究着眼于混农林... 详细信息

《全国生态保护和修复支撑体系重大工程建设规划(2021-2035年)》强调深入研究关键生态系统结构与功能服务在生态修复中的核心地位。混农林生态系统以其显著的水土保持和生态恢复能力,被视为实现这一目标的重要途径。本研究着眼于混农林生态系统在喀斯特石漠化及非石漠化区域应用的效果与潜力,旨在通过深化对混农林生态系统功能及服务机制的理解促进理论与实践的融合。根据地理学、生态学等学科的理论框架,结合生态系统服务理论、人地关系理论及生物多样性原则,针对混农林生态系统服务驱动机制不明、系统功能不完整及功能与服务之间关系模糊的问题,在代表中国南方喀斯特石漠化生态环境总体结构的贵州高原山区选取潜在-轻度石漠化的毕节撒拉溪(KND-SB)、中度-强度的关岭-贞丰花江(MKD-HJ)及无明显石漠化的施秉喀斯特(KND-SB)为研究区域。于2022至2023年对27个野外样地进行野外调查与样本采集。通过应用描述性统计、多重比较分析、多元回归分析和层次分割等研究方法,对混农林生态系统在不同生态条件下的功能与服务特性进行深入剖析,着重讨论物种多样性与功能多样性在驱动混农林生态系统服务中的关键作用,提出针对石漠化与非石漠化混农林生态系统的功能提升策略。本次研究主要发现如下:(1)探讨了混农林生态系统中物种组成及多样性在喀斯特地区的表现,揭示了功能性状与功能多样性的适应性特征。在植物物种组成与物种多样性方面,科属数量沿退化梯度递减,其中植物科属数和物种多样由高到低的次序为KND-SB>PKD-BJ>MKD-HJ,菊科(Asteraceae Bercht.&***)等抗逆性植物在退化环境中具有明显优势;节肢动物的物种组成与多样性方面呈现出石漠化治理生境丰富于非石漠化生境的趋势;在功能性状与功能多样性方面,PKD-BJ与MKD-HJ显示了对水分和光照条件的灵活适应能力以及高功能丰富度高和高Rao’s Q指数值,KND-SB区域的植物在光照捕获和水分管理方面展现出了优越的功能性状,功能多样性虽丰富但具有显著差异性。促进了对喀斯特环境下混农林生态系统功能特征的全面理解。(2)阐明了混农林生态系统在石漠化治理中的服务特征及其驱动机制,明确了物种多样性、功能性状和功能多样性对生态系统服务的直接影响作用,在供给服务方面,混农林生态系统的生物量与净初级生产力展现出与退化程度相反的趋势,具体为MKD-HJ>PKDBJ>KND-SB。在调节服务方面,PKD-BJ区域展示了最高的碳储量,而MKD-HJ区域的土壤质量指数最为突出,PKD-BJ与MKD-HJ在小气候调节能力上显著优于KND-SB。在混农林生态系统服务的驱动因素方面,Margalef丰富度和Pielou均匀度是PKD-BJ与MKDHJ区域的关键指标,而KND-SB区域生物多样性的增加并不必然导致服务能力的提升。冠幅和最大株高成为石漠化治理混农林生态系统服务供给的主要驱动性状,而在非石漠化区域,功能多样性显著影响生态系统服务。为深入理解混农林生态系统的功能与服务提供了新的视角。(3)结合生物多样性与生态系统服务的深层次联系,提出适应退化与非退化生境的混农林生态系统服务驱动与功能提升策略。针对石漠化治理区域PKD-BJ与MKD-HJ,研究突出了物种多样性的均匀性与着眼于增强功能多样性对于提升生态系统服务能力至关重要,提升策略主要聚焦于:1.生态恢复与重建;2.生物多样性保护;3.生态系统功能提升。非石漠化区KND-SB的策略更侧重于生态系统内部功能特征的平衡与完整,以优化生态系统服务的整体表现。具体包括:1.生物多样性保护;2.生态系统功能提升;3.生态系统服务连通性。通过以上策略的实施,旨在促进混农林生态系统的可持续管理与生态恢复。

关键词：物种多样性功能多样性混农林生态系统服务喀斯特石漠化

喀斯特石漠化地区生态系统服务价值动态评估及其驱动力研究——以花江示范区为例

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喀斯特石漠化地区生态系统服务价值动态评估及其驱动力研究——以...

作者：张珊珊贵州师范大学

学位级别：硕士

喀斯特石漠化是限制贵州山区乃至我国西南地区生态环境保护、建设与可持续发展的主要生态环境问题,导致地表基岩裸露、土地生产力下降,生态环境极其脆弱。喀斯特石漠化地区生态系统服务价值动态评估与分析是自然界生态资产测算、生态系... 详细信息

喀斯特石漠化是限制贵州山区乃至我国西南地区生态环境保护、建设与可持续发展的主要生态环境问题,导致地表基岩裸露、土地生产力下降,生态环境极其脆弱。喀斯特石漠化地区生态系统服务价值动态评估与分析是自然界生态资产测算、生态系统恢复、石漠化综合治理的重要前提,对完善喀斯特石漠化地区生态系统服务评估体系、促进人与自然和谐发展具有重要的理论价值和指导意义。针对喀斯特石漠化地区特殊的环境条件和生态问题,研究以贵州省花江示范区为例,以遥感影像、社会调查和实地检测数据为基础数据源,基于GIS和RS技术,进行研究区生态系统类型遥感分类和NDVI、植被覆盖度遥感测算,并结合CASA模型计算NPP。依托生态系统服务价值评估模型,采用市场价值法、碳税法和影子工程法等,分别计算花江示范区2000年、2005年、2010年、2017年各单项生态系统服务价值和总价值,探讨生态系统服务价值在不同地表特征的空间分异特征和时空变化规律,并分析导致研究区生态系统服务价值变化的驱动力,主要研究结论有:(1)研究区2000年、2005年、2010年、2017年生态系统服务总价值分别为30250.14万元、38034.61万元、45784.03万元和43133.43万元。从单项生态系统服务价值来看,支持服务价值最大,分别为23474.5万元、30990.37万元、37782.17万元、34344.08万元;而文化服务价值最小,仅占总价值的1.80%、1.44%、1.2%、1.38%;从2000年至2017年,生态系统服务价值排序为支持服务>供给服务>调节服务>文化服务。(2)从生态系统服务价值的时间序列看,2000年至2017年,研究区生态系统服务总价值呈现出先升高后降低的变化趋势,其中增加幅度最大的是2000年至2005年,增加了7784.47万元;从2010年至2017年生态系统服务价值略有降低,减少了2650.6万元。从空间格局来看,生态系统服务总价值受生态系统类型和植被覆盖度大小的影响,价值较大的区域主要分布在研究区的法朗组、坝山村、银洞湾村等,价值较小的区域则主要分布在研究区的田坝组、大石板组以及木工村等。(3)从不同生态系统类型角度看,2000年至2017年,森林生态系统的服务价值最大,分别占总价值的55.35%、47.46%、41.49%和53.56%,裸地生态系统最小,占比依次为1.21%、1.94%、13.15%和0.37%,各生态系统类型服务总价值排序为森林>农田>草地>城市>水体>裸地。此外,生态系统服务价值与石漠化等级之间存在一定的相关性,在已石漠化区域,随着石漠化等级的升高,生态系统服务价值逐渐减小。(4)从2000年到2017年,研究区生态系统服务价值发生了一定的变化,其中2010到2017年变化最大,变化量在-3.59万元/km和3.16万元/km之间;从空间分布看,干耳盘组、坝山村和银洞湾村等价值变化较大;查耳岩村的西部、峡谷村的西部价值变化较小;而木工村变化最小,价值量趋于平衡。(5)导致研究区生态系统服务价值变化的主要驱动力表现为人为因素的影响,土地利用变化、生态环境质量、人为干扰强度和石漠化工程治理都是由人为活动改变研究区生态系统类型、生态环境状况、生物多样性、地表林草覆盖等而影响生态系统服务价值的。

关键词：喀斯特石漠化生态系统服务价值评估 GIS与RS 驱动力

喀斯特石漠化景观空间分布特征分析——以贵州六枝特区为例

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长江科学院院报 2015年第12期32卷 30-35页

作者：马士彬张勇荣安裕伦张跃红六盘水师范学院环境与资源科学系贵阳550001 六盘水师范学院乌蒙山发展研究院贵州六盘水553001 贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550001 贵阳市环境信息中心贵阳550001

为揭示石漠化空间分布及演化特征,通过遥感解译获取石漠化数据,运用地形位指数和分布指数定量分析贵州六枝特区1990—2010年间石漠化变化空间特征。结果表明:1研究区1990—2010年间石漠化景观空间分布呈现高区段为无、潜在、轻度、极强... 详细信息

为揭示石漠化空间分布及演化特征,通过遥感解译获取石漠化数据,运用地形位指数和分布指数定量分析贵州六枝特区1990—2010年间石漠化变化空间特征。结果表明:1研究区1990—2010年间石漠化景观空间分布呈现高区段为无、潜在、轻度、极强度石漠化优势分布区,中区段为中度、强度石漠化优势分布区,低区段为无石漠化景观优势分布区;2不同主导因素驱动形成的石漠化景观分布地形位区段也不同,人为因素为主驱使形成的潜在、轻度、中度石漠化主要分布于低、中地形位区,自然因素为主驱使形成的强度、极强度石漠化分布于高地形位区段;3中地形位区是石漠化分布的普遍适应地形区。由于不同地形位区段内石漠化等级分布具有较大的差异性,因此治理的重点应放在低、中地形位区段内的潜在、轻度、中度石漠化,以及中地形位区段内的中度、强度石漠化,而对自然因素驱使形成的高地形位区的强度、极强度石漠化应以自然生态恢复为主。

关键词：喀斯特石漠化空间特征地形位指数分布指数遥感数据