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喀斯特与非喀斯特区土壤含水量与植物叶片δ^13C关系的对比研究--以贵州清镇市王家寨小流域为例

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中国岩溶 2008年第2期27卷 108-114页

作者：葛永罡王世杰中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室

通过测定贵州省清镇市王家寨小流域内不同背景区(喀斯特与非喀斯特)土壤的含水量以及16种植物叶片的δ13C值,比较了不同背景区从退化生态到非退化生态过程中各样地之间,以及石漠化和土山样地不同坡位之间土壤含水量与植物叶片δ13C值的... 详细信息

通过测定贵州省清镇市王家寨小流域内不同背景区(喀斯特与非喀斯特)土壤的含水量以及16种植物叶片的δ13C值,比较了不同背景区从退化生态到非退化生态过程中各样地之间,以及石漠化和土山样地不同坡位之间土壤含水量与植物叶片δ13C值的相关关系。研究结果表明,不管是喀斯特背景区还是非喀斯特背景区从退化到非退化的过程中,随着土壤含水量的逐渐增大,植物叶片的δ13C值与土壤含水量呈现显著的负相关关系,即土壤含水量越大,植物的水分利用效率就越低;而从不同坡位土壤含水量与植物叶片δ13C值的相关关系分析表明,石漠化样地植物叶片δ13C值并不随坡位土壤含水量的不同呈现出规律性的变化,而坡位自上而下土山样地植物叶片的δ13C值则表现出随土壤含水量的增大而逐渐趋负。这些研究结果均反映了植物叶片的δ13C值对不同生境土壤水分条件的适应机制,其中石漠化样地上的植物对土壤含水量变化的响应最迅速和最敏感。

关键词：植物叶片δ^13C值水分利用效率土壤含水量喀斯特区非喀斯特区

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全球喀斯特区与非喀斯特区植被NEP时空变化特征及驱动因素分析

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全球喀斯特区与非喀斯特区植被NEP时空变化特征及驱动因素分析

作者：刘茂贵州师范大学

学位级别：硕士

净生态系统生产力（Net Ecosystem Productivity,NEP）是定性和定量表征生态系统碳源/汇特征的重要指标。喀斯特区和非喀斯特区有不同的地质、地貌、水文、气候、人类活动强度等条件,植被类型千差万别,植被固碳能力也有差别。然而,已有... 详细信息

净生态系统生产力（Net Ecosystem Productivity,NEP）是定性和定量表征生态系统碳源/汇特征的重要指标。喀斯特区和非喀斯特区有不同的地质、地貌、水文、气候、人类活动强度等条件,植被类型千差万别,植被固碳能力也有差别。然而,已有研究多关注区域整体的植被NEP变化,少有研究就喀斯特区与非喀斯特区对植被NEP的差异进行对比分析。此外,现有研究多聚焦单一气候因素对植被NEP变化的影响,少有结合地形、人文等因子来综合探讨植被NEP变化的驱动因素。喀斯特区与非喀斯特区的植被NEP时空变化特征尚不明确,人文因素与地形因素是否影响植被固碳能力也尚不清楚。因此,以全球喀斯特区与非喀斯特区为研究区,获取全球植被NEP数据,运用Mann-Kendall趋势检验、Theil-Sen斜率估计、Hurst指数分析等方法,揭示全球喀斯特区与非喀斯特区植被NEP时空变化特征;获取LAI、气候、人文和地形数据,采用偏相关分析、地理探测器等方法,阐明不同气候带植被NEP与气候因子的相关性,分析影响全球喀斯特区与非喀斯特区植被NEP的驱动因素。主要研究结论如下:（1）2000～2020年,喀斯特区植被NEP以低碳汇为主,且呈显著的上升趋势。从总体上看,全球喀斯特区大部分区域植被NEP在0～300g Cm-2yr-1之间,处于低碳汇阶段,以每年0.5g Cm-2yr-1的速度显著上升（P喀斯特区的植被NEP分布,结果显示,热带的植被NEP值最高,干旱带的植被NEP值最低;热带、干旱带和温带寒温带的植被NEP均呈上升趋势且有明显的突变点,亚热带的植被NEP呈明显上升趋势但无突变点,极地带的植被NEP既无明显变化也无突变点。在未来,热带、干旱带的植被NEP趋于稳定,亚热带、温带寒温带的植被NEP趋于退化,极地带的植被NEP趋于改善。（2）2000～2020年,非喀斯特区植被NEP均值整体高于喀斯特区,呈显著的上升趋势,以低碳汇为主,碳汇区面积占比（70.4%）小于喀斯特区（74.12%）。从总体上看,植被NEP以每年0.43g Cm-2yr-1的速度显著上升,上升速率小于喀斯特区,在2006年发生突变,突变前后的植被NEP均呈不显著的上升趋势。在空间变化趋势上,植被NEP呈上升趋势的面积（58.63%）与喀斯特区（58.94%）相差不大。在未来演进中,植被NEP趋于退化的面积占比为52.06%,比喀斯特区大0.32%。从不同气候带来看,非喀斯特区与喀斯特区相同,热带的植被NEP值最高,干旱带的植被NEP值最低;植被NEP在热带、亚热带和温带寒温带呈上升趋势,上升速率均小于同气候带的喀斯特区;干旱带的植被NEP也呈显著上升趋势,上升速率大于同气候带的喀斯特区;热带、干旱带、亚热带和温带寒温带的植被NEP均有明显的突变点;极地带NEP呈不显著的下降趋势,在2013年发生突变,同气候带的喀斯特区无明显变化。在未来,与喀斯特区相同的是,植被NEP在亚热带、温带寒温带趋于退化,极地带趋于改善,与喀斯特区不同的是,植被NEP在热带、干旱带趋于退化。热带、干旱带、亚热带和温带寒温带是未来防止植被NEP退化工作的重点区域。要重视非喀斯特区植被保护工作,减少因植被破坏导致的植被NEP降低的问题。（3）在全球喀斯特区,各因素驱动植被NEP的力度差距呈现缩小态势,植被NEP空间差异的核心因素趋向多元化,人文因子、地形因子与气候因子结合后对全球喀斯特区植被NEP的解释力要比自身作为单因素驱动因子时的解释力更强;不同气候带植被NEP变化与植被绿度、降水、气温均存在相关性。从地理探测器单因子探测的结果来看,植被绿度、降水和气温是驱动全球喀斯特区植被NEP变化的核心因素,其中,植被绿度是喀斯特区解释力最强的因子,气温、降水、国内生产总值的解释力在增强,二氧化碳排放量的解释力先增后减,人口密度在所有因子中解释力最小,坡度和海拔的解释力略有增强。从交互探测的结果来看,喀斯特区降水和气温交互作用最强,对全球喀斯特区植被NEP变化的解释力最好,国内生产总值、人口密度、二氧化碳排放量三个人文因子与其他因素的交互作用显著增强。从影响植被NEP变化的核心因素来看,热带（R2=0.342,P=0.003）、干旱带（R2=0.418,P=0.001）、亚热带（R2=0.562,P=0.002）和温带寒温带（R2=0.531,P=0.01）植被NEP变化与植被

关键词： NEP 时空变化驱动因素喀斯特区非喀斯特区

喀斯特与非喀斯特区地表温度对比分析——基于近邻成对像元的比较

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农业与技术 2023年第6期43卷 77-82页

作者：廖梦垚罗娅余军林徐雪张春长赵爽贵州师范大学地理与环境科学学院贵州贵阳550025 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550025 贵州省水利科学研究院贵州贵阳550001

地表温度深受下垫面条件的影响,对维持地表能量平衡和保护生态环境具有重要意义。喀斯特区的地表温度特征与非喀斯特区有所不同,已有研究未能有效控制经度、纬度、地形因子和空间尺度等因素对地表温度的影响,对喀斯特与非喀斯特区的地... 详细信息

地表温度深受下垫面条件的影响,对维持地表能量平衡和保护生态环境具有重要意义。喀斯特区的地表温度特征与非喀斯特区有所不同,已有研究未能有效控制经度、纬度、地形因子和空间尺度等因素对地表温度的影响,对喀斯特与非喀斯特区的地表温度差异定量分析精度不够。基于近邻成对像元比较的方法,获取贵州西南紫云、望谟两县2000—2018年的地表温度,对比分析喀斯特与非喀斯特区地表温度的差异。结果表明:在年尺度,喀斯特区地表温度高于非喀斯特区,差值为0.19℃,但两类地区的地表温度波动性无明显差异。在季节尺度,喀斯特区四季的地表温度均高于非喀斯特区,两者差异在夏、冬季节(0.12℃)略大于春季(0.10℃)和秋季节(0.11℃);两类地区的地表温度波动性在冬季最大,在夏季最小,但两者差异在四季均不明显。在月尺度,喀斯特区各月的地表温度均高于非喀斯特区,两者差异在8月最大,为0.24℃;在2月最小,为0.10℃;两类地区的地表温度波动性除在2月和11月存在明显差异外,在其他月份均无明显差异。以上研究结果降低了经度、纬度、地形因子和空间尺度对喀斯特与非喀斯特区地表温度差异的不确定影响,可为同类地区的生态保护和产业规划提供参考。

关键词：喀斯特区非喀斯特区地表温度近邻成对像元比较

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黔西北贫困山区不同地貌形态下土地利用变化的地形梯度效应分析

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生态科学 2023年第2期42卷 111-118页

作者：廖艳梅尹林江兰安军翟香施厚军张玉彪钟九生贵州省自然资源勘测规划研究院贵阳550001 贵州省山地资源研究所贵阳550001 贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550025 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001

为揭示贫困山区不同地貌形态下土地利用在地形梯度上的空间分布特征及规律,以毕节市为研究区,将其划分为喀斯特区与非喀斯特区,以2009年与2018年土地利用数据和DEM为数据源,运用地形位指数、地形分布指数等方法,探讨土地利用变化在不同... 详细信息

为揭示贫困山区不同地貌形态下土地利用在地形梯度上的空间分布特征及规律,以毕节市为研究区,将其划分为喀斯特区与非喀斯特区,以2009年与2018年土地利用数据和DEM为数据源,运用地形位指数、地形分布指数等方法,探讨土地利用变化在不同地形梯度下的分异特征。结果表明:(1)喀斯特区与非喀斯特区土地利用类型均在地形梯度上表现出明显的层级性。旱地、水田、园地、建设用地、道路、水域对低地形有一定的选择性,有林地、灌木林地、草地、未利用地则对高地形有一定的选择性,其中非喀斯特区土地利用类型在低地形区域分布更广。(2)喀斯特与非喀斯特区土地利用多样性的地形梯度效应明显,2009年其随地形梯度增加变化幅度较大,2018年则表现为地形梯度越低,多样性越高。与非喀斯特区相比,喀斯特区的多样性在区间1、2、5高于非喀斯特区,区间3—4内则相反。(3)喀斯特区与非喀斯特区土地利用程度的地形梯度效应显著,均表现为地形梯度越高,土地利用程度越低。其存在的空间差异是自然环境、社会经济和政策因素共同作用的结果。

关键词：土地利用地形梯度地形分布指数喀斯特区非喀斯特区

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