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森林生态系统植硅体及其封存有机碳研究进展

生态学杂志 2019年第12期38卷 3847-3853页

作者：李双盛茂银贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 国家喀斯特石漠化治理工程技术研究中心贵阳550001

森林生态系统作为陆地生态系统主体,是一个可再生循环系统,其在演变发育过程中,存储了大量环境变化的信息,在全球生态系统碳汇中占据重要地位。植硅体碳封存被认为是一种森林生态系统长期碳封存的途径,开展对森林生态系统植硅体及其封... 详细信息

森林生态系统作为陆地生态系统主体,是一个可再生循环系统,其在演变发育过程中,存储了大量环境变化的信息,在全球生态系统碳汇中占据重要地位。植硅体碳封存被认为是一种森林生态系统长期碳封存的途径,开展对森林生态系统植硅体及其封存有机碳的研究将对估算森林生态系统长期碳封存潜力,应对全球气候变暖有重要意义。本文综述了植硅体及其封存有机碳在植物-凋落物-土壤各个环节含量及存在形式的差异,探讨了其迁移变化规律。植硅体及其封存有机碳在不同环节之间的周转和含量受内、外部因素综合影响,具有不稳定性。由于对植硅体及其封存有机碳的量化研究较为缺乏,尤其是针对生态脆弱区,今后应加强植硅体及植硅体碳形成机理研究,估测植物不同器官碳封存量,增加研究的时空尺度,加强在生态脆弱区开展植硅体碳汇研究,为准确估算森林生态系统植硅体碳汇提供依据。

关键词：森林生态系统植硅体植硅体碳碳汇土壤

西南喀斯特土地利用变化对植物凋落物-土壤C、N、P化学计量特征和土壤酶活性的影响

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环境科学 2019年第9期40卷 4278-4286页

作者：田静盛茂银汪攀温培才贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 国家喀斯特石漠化治理工程技术研究中心贵阳550001 贵州省喀斯特石漠化防治与衍生产业工程实验室贵阳550001

以贵州关岭花江喀斯特峡谷原生林、灌木林、草地和坡耕地这4种典型土地利用方式下的凋落物-土壤为研究对象,研究土地利用变化对西南喀斯特植物凋落物-土壤C、N、P化学计量特征和土壤酶活性的影响及其驱动机制.结果表明,4种不同土地利用... 详细信息

以贵州关岭花江喀斯特峡谷原生林、灌木林、草地和坡耕地这4种典型土地利用方式下的凋落物-土壤为研究对象,研究土地利用变化对西南喀斯特植物凋落物-土壤C、N、P化学计量特征和土壤酶活性的影响及其驱动机制.结果表明,4种不同土地利用方式的凋落物-土壤C、N、P含量和土壤酶活性存在显著差异.与其他区域相比,凋落物和土壤分别具有高C低N高P、低C低N高P的格局.脲酶、蔗糖酶和淀粉酶表现出原生林>灌木林>草地>坡耕地,碱性磷酸酶则是原生林>灌木林>坡耕地>草地.未来的生态建设应重视原生林的保护.土壤养分受凋落物C、N、P及其计量比的显著影响,但土壤酶活性与凋落物无显著联系.冗余分析表明,土壤酶活性与土壤TN、SWC、C∶N极显著相关(PSWC>C∶N>pH>N∶P.

关键词：喀斯特土壤酶活性土壤养分凋落物土地利用

中国南方石漠化地区农村低碳社区模式与效益提升途径

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农业工程学报 2021年第8期37卷 323-331页

作者：郭应军熊康宁孙若晨颜佳旺贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001

有序推进中国南方石漠化地区农村低碳社区建设对石漠化综合治理、乡村振兴、精准扶贫等具有重要现实意义。以石漠化严重的贵州省4个不同等级石漠化县为研究区,系统梳理8种典型农村低碳社区模式,对比分析各种模式的适用范围及特点,基本... 详细信息

有序推进中国南方石漠化地区农村低碳社区建设对石漠化综合治理、乡村振兴、精准扶贫等具有重要现实意义。以石漠化严重的贵州省4个不同等级石漠化县为研究区,系统梳理8种典型农村低碳社区模式,对比分析各种模式的适用范围及特点,基本符合现阶段社会经济状况与低碳社区的目标需求。运用投入-产出法评价典型低碳社区生态效益、经济效益,验证所提模型的有效性。结果表明:中国南方石漠化地区低碳社区建设难以形成统一模式与标准,低碳社区建设应因地制宜考虑产业结构、人口特征、乡村振兴和精准扶贫等,运用综合效益评估法来确定不同等级石漠化地区低碳社区适合发展方案。基于提高效益需要,从技术、发展、能源、制度、管理等5个视角,及中央政府、地方政府、电网公司、科研机构和社区农户5个层面设计的低碳社区综合效益提升途径,并提出8种典型低碳模式效益提升途径。

关键词：农村石漠化低碳模式效益提升中国南方

区域尺度喀斯特区石漠化强度对土壤流失的影响

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农业工程学报 2022年第15期38卷 84-92页

作者：李瑞袁江贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001

石漠化和水土流失是西南喀斯特区突出的生态问题,制约着社会经济的发展。目前,石漠化与土壤流失的耦合关系尚未系统探明,石漠化强度评价因子植被盖度、土层厚度和基岩裸露率的交互作用如何影响土壤流失知之甚少。基于石漠化现状的调查,... 详细信息

石漠化和水土流失是西南喀斯特区突出的生态问题,制约着社会经济的发展。目前,石漠化与土壤流失的耦合关系尚未系统探明,石漠化强度评价因子植被盖度、土层厚度和基岩裸露率的交互作用如何影响土壤流失知之甚少。基于石漠化现状的调查,采用RUSLE模型、Getis−OrdG_(i)^(*)、地理探测器等方法,测算了贵州喀斯特区土壤侵蚀状况并识别了冷热区分布,量化了石漠化强度评价因子与土壤侵蚀之间的关系,解析了因子组合对土壤流失的交互影响。结果表明:1)贵州喀斯特区土壤侵蚀以中度和微度侵蚀为主,平均土壤流失率17.69 t/(hm^(2)·a),侵蚀热区(重点防治区)主要集中在贵州西部经济相对欠发达区,侵蚀冷区(轻微区)则主要集中在黔北遵义市和黔中贵阳市等经济相对发达区。2)土壤流失随石漠化强度评价指标植被盖度、土层厚度的增加呈降低趋势,随基岩裸露率的增加则呈增加趋势;石漠化与土壤流失之间并非简单的线性关系,而呈复杂的非线性关系,3个评价因子分别以三次曲线函数、指数函数和反正弦函数拟合优度最高。3)石漠化强度评价因子对土壤流失空间分异的解释力依次为植被盖度、基岩裸露率和土层厚度,且因子组合对土壤流失的交互影响均呈非线性增强,其中基岩裸露率与植被盖度的交互作用起主导作用,其次是土层厚度与植被盖度,基岩裸露率与土层厚度的解释力最小。研究结果可为喀斯特区水土流失、石漠化的协同防治提供理论参考。

关键词：土壤植被石漠化盖度土层厚度基岩裸露率 RUSLE模型交互作用

中国西南石漠化地区秸秆资源分布及全量化利用潜力分析——以贵州省为例

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太阳能学报 2022年第3期43卷 474-482页

作者：郭应军熊康宁颜佳旺孙若晨贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001

以石漠化问题严重的贵州省为研究对象,从秸秆资源全量化利用的视角,对该省主要农作物秸秆资源量、人均秸秆占有量等进行潜力估算,明确贵州省秸秆资源地域性特征;结合贵州省秸秆利用竞争性需求量计算分析全省及9个市/州秸秆全量化利用潜... 详细信息

以石漠化问题严重的贵州省为研究对象,从秸秆资源全量化利用的视角,对该省主要农作物秸秆资源量、人均秸秆占有量等进行潜力估算,明确贵州省秸秆资源地域性特征;结合贵州省秸秆利用竞争性需求量计算分析全省及9个市/州秸秆全量化利用潜势,揭示贵州省秸秆资源量在喀斯特县和非喀斯特县的差异性以及与石漠化等级之间的关联性。结果表明:2017年贵州省秸秆资源丰富,可收集秸秆资源量喀斯特县高于非喀斯特县;石漠化等级与人均可收集资源量呈明显正相关性。

关键词：生物质农作物秸秆资源空间分布石漠化中国西南地区

喀斯特生态环境治理下土壤保持功能对石漠化的响应机制

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长江流域资源与环境 2020年第2期29卷 499-510页

作者：陈丽莎熊康宁陈起伟舒田吴俊贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵州贵阳550001

喀斯特地区土壤保持功能是衡量石漠化生态治理成效的重要手段之一,基于InVEST模型,利用"3S"技术对2005、2010、2015年的关岭-贞丰花江示范区的石漠化进行解译,研究石漠化与土壤保持量两者的响应机制。结果表明:(1)2005~2015年石漠化程... 详细信息

喀斯特地区土壤保持功能是衡量石漠化生态治理成效的重要手段之一,基于InVEST模型,利用"3S"技术对2005、2010、2015年的关岭-贞丰花江示范区的石漠化进行解译,研究石漠化与土壤保持量两者的响应机制。结果表明:(1)2005~2015年石漠化程度总体减缓,面积由3 773.56 hm2减少至3 474.23 hm2,土壤保持总量相继上升,从29.29万t提高至37.29万t,2005~2010年单位面积土壤保持增量集中在6~30 t·hm-2·a-1,后五年增量在0~6 t·hm-2·a-1。(2)由于土地利用方式、坡度、土层厚度等差异,土壤保持功能并未呈现简单式下降,而是表现为强度>中度、轻度>潜在、非喀斯特>无石漠化。其中轻度与潜在差值最大,可达5.53 t·hm-2·a-1,说明了潜在石漠化是今后治理的重点。(3)2005~2010年石漠化恢复型土壤保持增量为10.27 t·hm-2·a-1,由于土地利用方式的转变以及治理时效性在2010~2015年降低为3.01 t·hm-2·a-1。稳定型石漠化变化土壤保持变化最为平稳,强度石漠化减缓区土壤保持功能上升快,轻度最为平缓,表明了治理期长且需循序渐进。因而,在治理过程中需考虑不同等级石漠化具有的土壤保持功能特性及其恢复的时效性。

关键词：喀斯特石漠化土壤保持时空演变响应

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梵净山常绿阔叶林土壤螨类群落结构

应用与环境生物学报 2018年第5期24卷 1185-1194页

作者：林丹丹陈浒陈海刘盼盼刘青山贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心

为了解梵净山常绿阔叶林土壤螨类群落多样性，于2016年11月和2017年7月采用于漏斗法对梵净山常绿阔叶林带海拔600m、800m、1000m和1200m的土壤螨类进行调查．共捕获土壤螨类8521头，隶属3目93科176属．研究区的土壤螨类多样性丰富，混... 详细信息

为了解梵净山常绿阔叶林土壤螨类群落多样性，于2016年11月和2017年7月采用于漏斗法对梵净山常绿阔叶林带海拔600m、800m、1000m和1200m的土壤螨类进行调查．共捕获土壤螨类8521头，隶属3目93科176属．研究区的土壤螨类多样性丰富，混居甲螨属（Mixacarus）和菌甲螨属（Scheloribates）为优势属；类群属数、个体数和个体密度均在海拔1000m最大，且除800m外，其他海拔均为冬季高于夏季；捕食性革螨群落结构主要为r型，各海拔甲螨群落结构在类群属数上均属0型，在个体数上主要为M型和0型．综上认为，梵净山常绿阔叶林拥有丰富的土壤螨类类群，温度、土壤类型和植被组成影响螨类群落结构；基于梵净山强烈的环境异质性，该林带不同坡向的土壤螨类群落结构差异还有待进一步研究．（图2表7参51）

关键词：土壤螨类群落结构常绿阔叶林梵净山

西南喀斯特典型石漠化生态系统土壤养分生态化学计量特征及其影响因素

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生态学报 2018年第18期38卷 6580-6593页

作者：王霖娇汪攀盛茂银贵州师范大学喀斯特研究院贵州省喀斯特石漠化防治与衍生产业工程实验室贵阳550001 国家喀斯特石漠化治理工程技术研究中心贵阳550001

喀斯特石漠化生态系统土壤养分元素生态化学计量特征及其对环境变异的生态响应是喀斯特退化森林生态系统恢复重建必需明确的关键科学问题。为探明喀斯特石漠化土壤C、N、P、K养分元素生态化学计量特征,探讨其对环境因子的响应,对西南喀... 详细信息

喀斯特石漠化生态系统土壤养分元素生态化学计量特征及其对环境变异的生态响应是喀斯特退化森林生态系统恢复重建必需明确的关键科学问题。为探明喀斯特石漠化土壤C、N、P、K养分元素生态化学计量特征,探讨其对环境因子的响应,对西南喀斯特3个典型石漠化调查点(贵州毕节鸭池、清镇红枫湖和关岭-贞丰花江) 90个样方土壤及环境因子调查取样,研究了其土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)及全钾(K)的化学计量特征及其影响因素。结果表明:西南喀斯特典型石漠化生态系统土壤C、N、P、K平均含量分别为45.61、2.54、0.79 g/kg和3.33 g/kg,计量比C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K平均值分别为19.56、65.07、23.65、3.45、1.32和0.39。4个土壤养分元素中,K元素表现明显高于其他元素的波动性。土壤养分含量及化学计量比在不同调查点、石漠化等级及植被覆盖率环境均有显著差异。无石漠化环境土壤养分C、N、P含量显著大于潜在、轻度、中度和强度石漠化,而强度石漠化环境土壤养分K含量却显著高于其他等级石漠化。土壤养分含量之间及其与化学计量比之间多具有显著的非线性相关关系。降水、温度、岩石裸露率和土地覆被是西南喀斯特石漠化生态系统土壤养分及其化学计量比最主要的影响因素。研究结果对丰富土壤生态化学计量学科学理论和我国西南喀斯特石漠化退化植被科学恢复具有重要意义。

关键词：喀斯特石漠化生态化学计量学土壤养分环境因子

喀斯特石漠化地区不同退化程度花椒光合日动态及其与环境因子的关系

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生态学杂志 2019年第7期38卷 2057-2064页

作者：谭代军熊康宁张俞杭红涛全明英季传泽马学威张仕豪贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心

花椒是中国喀斯特石漠化地区重要的生态经济树种。为分析花椒在石漠化脆弱生境中光合生产能力,以轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)花椒为对象,研究花椒日光合特征变化及其与环境因子的关系,并采用通径分析法分析各环境因子对... 详细信息

花椒是中国喀斯特石漠化地区重要的生态经济树种。为分析花椒在石漠化脆弱生境中光合生产能力,以轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)花椒为对象,研究花椒日光合特征变化及其与环境因子的关系,并采用通径分析法分析各环境因子对花椒净光合速率的直接或间接作用。结果表明:不同退化花椒的净光合速率日均值分别为3.53(LD)、2.85(MD)、2.32(SD)μmol·m^-2·s^-1;LD、MD、SD日光合同化量分别为141.21、113.44和94.97 mmol·m^-2,SD光合同化能力显著低于LD、MD;LD表现出较高水分利用效率和叶片羧化效率,其值均高于MD、SD;各退化花椒气孔限制值日均值没有明显变化;LD净光合速率主要受空气CO2浓度和光合有效辐射的影响,同时空气温度与空气相对湿度之间的相互作用共同制约着净光合速率大小;光合有效辐射、空气相对湿度分别是MD、SD净光合速率的主导因子,而空气温度为其主要限制因子。因此,不同退化花椒光合作用对生理状况和自然环境条件的变化敏感性较强,光合生产力总体偏低。

关键词：喀斯特石漠化地区花椒净光合速率环境因子