喀斯特石漠化综合治理过程中的生态效应规律研究

摘要

本文以小流域为基本研究单元，针对西南喀斯特地区石漠化的实际情况，选取毕节石桥小流域(喀斯特高原山地区及乌江上游地区)、清镇王家寨与羊昌洞小流域(喀斯特高原盆地区)、贞丰项坛小流域(喀斯特高原峡谷区)、遵义龙坝小流域(乌江中游地区)及沿河梨子水小流域(乌江下游地区)，六个喀斯特典型生态治理小流域。应用地貌学原理、水土保持原理、统计学原理、生态学理论、土壤学理论等，结合喀斯特地区石漠化生态综合治理的实例，从不同喀斯特地貌环境结构、不同喀斯特流域环境结构和不同喀斯特生态环境结构的角度，进行石漠化生态系统的长期动态监测、评价和分析探讨，得出不同喀斯特地貌环境结构下的生态效应规律、不同喀斯特流域环境结构下的生态效应规律和不同喀斯特生态环境结构下的生态效应规律。以期指导从小流域到贵州省，乃至整个中国西南喀斯特地区内的资源得到合理利用和配置，生态环境得到明显改善。 取得的研究成果如下： 1、不同喀斯特地貌环境结构下，由于石漠化地区的基岩、裸岩率、坡度及人为干扰等因素的不同，喀斯特高原山地区的土壤侵蚀模数远高于喀斯特高原盆地和高原峡谷区。平均土壤侵蚀厚度，在空间上表现为山地>盆地>峡谷：时间上，土壤侵蚀厚度在山地区和盆地区呈增加趋势，在峡谷区呈减少趋势。光照总体表现为盆地>峡谷>山地，南坡的平均光照大于北坡。平均气温表现复杂，气温日较差总趋势为盆地大于山地和峡谷。空气相对湿度在空间上表现为峡谷>山地>盆地；在时间上空气相对湿度均表现为提高趋势。土壤上、下层温度变幅均呈减小趋势，且山地和盆地区变幅减小量明显优于峡谷区。下层土壤与上层土壤相比，变幅值小。群落高度总体表现为峡谷区>盆地区>山地区；平均地径总体表现为峡谷区>山地区>盆地区；平均冠幅总体表现为峡谷区>山地区>盆地区；植被盖度总体表现为峡谷区>盆地区>山地区。各地貌环境的草本层生物量和灌木层生物量规律一致，总体表现为峡谷区优于盆地区优于山地区。土壤物理化学性质及土壤养分总体表现为盆地优于峡谷和山地。 2、不同喀斯特流域环境结构下，乌江流域中游的土壤侵蚀模数最小，上游最大。平均气温与植被覆盖率的增加有相当密切的关系，且与平均海拔呈负相关关系。气温日较差在空间上与气温规律一致，时间上均表现为降低趋势。空气相对湿度及其日较差平均值均表现为下游>中游>上游，在时间上均呈增加趋势。上、下层土壤温度日较差明显减小，群落高度和平均地径的空间规律为下游>中游>上游，且在时间上均呈增加趋势。植被盖度、草本及灌木生物量均表现出中游>下游>上游的规律。总体上，下游和中游的生物效应优于上游。土壤物理性质上游最优，中游和下游差异不明显，土壤养分表现为上游优于中游和下游。 3、不同生态环境结构下，平均光照表现为遵义温和春夏半湿>清镇温和春半干夏湿>沿河温热春夏半湿>花江干热峡谷>毕节温凉春干夏湿。年均气温与≥10℃积温规律一致，均表现为花江干热峡谷>沿河温热春夏半湿>遵义温和春夏半湿>清镇温和春半干夏湿>毕节温凉春干夏湿。年均降水量各生态环境均较好，具体表现为清镇温和春半干夏湿>沿河温热春夏半湿>花江干热峡谷>遵义温和春夏半湿>毕节温凉春干夏湿。花江干热峡谷生态环境的植被盖度、物种多样性、群落均匀度表现最优。遵义温和春夏半湿生态环境的生物量表现最优，土壤侵蚀模数最小。毕节温凉春干夏湿生态环境植被覆盖率最差，土壤侵蚀模数最大。沿河温热春夏半湿生态环境的土壤养分含量最差，清镇温和春半干夏湿生态环境土壤养分含量最好。遵义温和春夏半湿生态环境的土壤物理性质表现最优，土壤侵蚀量最小。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.引言

1.1立题依据及研究意义

1.2国内外喀斯特石漠化治理的研究现状

1.2.1喀斯特石漠化治理的内涵

1.2.2国内外喀斯特石漠化治理的研究与实践

2.研究区域的选取及概况

2.1选取原则和依据

2.2研究区概况

2.2.1清镇王家寨小流域

2.2.2清镇羊昌洞小流域

2.2.3贞丰顶坛小流域

2.2.4毕节石桥小流域

2.2.5遵义龙坝小流域

2.2.6沿河梨子水小流域

2.3研究内容及方法

2.3.1小气候指标测定

2.3.2土壤理化性质的测定

2.3.3植被群落调查

2.4技术路线

3.不同喀斯特地貌环境结构的生态效应规律

3.1喀斯特高原山地-盆地-峡谷岩性效应规律

3.2喀斯特高原山地-盆地-峡谷气候效应规律

3.2.1光照

3.2.2气温

3.2.3空气相对湿度

3.2.4土壤温度

3.3喀斯特高原山地-盆地-峡谷生物效应规律

3.3.1植被基本特征

3.3.2生物量

3.4喀斯特高原山地-盆地-峡谷土壤效应规律

3.4.1土壤机械组成

3.4.2土壤物理性质

3.4.3土壤有机质

3.4.4土壤全量N、P、K

3.4.5土壤酸碱度

3.4.6土壤侵蚀厚度

4.不同喀斯特流域环境结构的生态效应规律

4.1乌江上、中、下游岩性效应规律

4.2乌江上、中、下游气候效应规律

4.2.1气温

4.2.2空气相对湿度

4.2.3土壤温度

4.3乌江上、中、下游生物效应规律

4.4乌江上、中、下游土壤效应规律

4.4.1土地利用方式与土壤物理性质

4.4.2土壤机械组成

4.4.3土壤有机质

4.4.4土壤全量N、P、K

4.4.5土壤酸碱度

5.不同喀斯特生态环境结构的生态效应规律

5.1不同生态环境的光、温、水因素

5.2不同生态环境的植被因素

5.3不同生态环境的土壤因素

6.结论

参考文献

致谢