喀斯特石漠化治理的水土保持模式与效益监测评价

摘要

喀斯特石漠化治理是国际性的难题，是生态、经济和社会问题综合叠加形成的在喀斯特地区的环境反映。针对贵州喀斯特地区生态环境的脆弱性和水土流失的严重性，依据水土保持与水土流失的相关理论为指导思想，开展喀斯特地区石漠化治理的水土保持模式与效益监测评价研究具有重要的现实意义。本研究成果于2011年4月至2015年12月，选取潜在-轻度石漠化高原山地(毕节撒拉溪示范区)和中度-强度石漠化高原峡谷(关岭-贞丰花江示范区)为研究样区，运用野外调研、室内分析、文献查阅等方法，通过探讨喀斯特地表-地下水土流失耦合机理过程，确定水土保持效益评价体系的指标因子，进行水土保持效益评价指标体系的构建，总结分析不同等级石漠化水土保持模式，为协调人与自然的关系和预测喀斯特地区的水土保持工作提供科学指导。
　　(1)针对喀斯特地表-地下水土流失的特殊性，认为地表-地下二元结构和降雨是造成地表-地下水土流失的主要因素，其耦合过程可分为降雨侵蚀阶段、地表水土流失阶段、地表-地下水土流失耦合阶段和地下暗河侵蚀阶段4个阶段，关键阶段是喀斯特土壤通过落水洞的漏失过程。由于本研究缺乏长期的关于地下水土流失的监测数据，要想说明喀斯特地区地表-地下水土流失耦合机理，很难提出合理的治理方案。未来的研究应该多开展地下水土流失监测，深入分析地下水土流失规律，建立地下水土流失及水土保持治理效益预测预报模型，从而为提出具体的地表-地下水土流失耦合治理技术与体系提供理论依据。
　　(2)针对不同等级石漠化的水土保持治理措施，需建立适合喀斯特环境特点的、可持续发展的治理模式体系。本研究提出了不同等级石漠化的水土保持治理耦合亚模式：潜在石漠化水土保持模式为经济林植被恢复亚模式(I)；轻度石漠化水土保持模式为综合治理恢复亚模式(II)；中度石漠化水土保持模式为草地植被恢复亚模式(III)；强度石漠化水土保持模式为森林植被恢复亚模式(IV)。依据不同等级石漠化水土保持模式的功能特性，采取相应的水土保持治理技术措施，以期为石漠化治理提供科学依据。
　　(3)根据喀斯特地区的复杂性，本研究建立了一套适合喀斯特地区石漠化治理的水土保持效益监测评价体系，包括生态效益指标、经济效益指标和社会效益指标，可为喀斯特地区今后的生态环境治理效益的评估工作提供一套切实可行的评价模式。通过长期监测结果显示，石漠化治理成效较为明显，两个示范区生态结构均有一定好转，毕节撒拉溪示范区作为国家“十二五”新确立的示范区，由于2011年刚完成示范区石漠化综合治理作业设计与工程布置，各方面的效益不及关岭-贞丰花江示范区明显。今后应结合地区经济发展，将石漠化治理的水土保持工程空间配置进一步优化，构建示范区最优的石漠化治理的水土保持效益监测评价体系。
　　(4)从2011年治理开始到2015年，示范区内的生态效益随石漠化治理时间的延长，各项指标均向良好方向发展。大气温度年均值大小变化规律：模式 I>模式 II>模式 III>模式 IV，光照强度大小表现为2011年>2012年>2013年>2014年>2015年；多样性指数、均匀度指数、优势度指数和丰富度指数表现为增加趋势，其中优势度指数增加较为明显且呈现：模式 I<模式 II<模式 III<模式 IV；水土流失主要以微度、轻度侵蚀为主，微度和轻度侵蚀面积均占整个示范区的70％以上；土壤结构向良好的趋势发展。两个示范区的第二产业和第三产业均随石漠化治理时间的增加而呈增长趋势，种植业、林业、畜牧业和退耕还林产业收入比重基本稳定，毕节撒拉溪示范区种植业比重从2011年15.09%增加到2015年21.01%；关岭-贞丰花江示范区种植业比重从2011年3.46%增加到2015年4.94%。通过石漠化的治理，示范区的水土保持效益均得到较好的效益，可为将来喀斯特石漠化治理的水土保持工作提供科学指导。

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中文摘要

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前言

1 选题背景

2 立题依据

3 研究的理论意义

4 研究的现实意义

一 研究现状

1 喀斯特石漠化治理

2 喀斯特石漠化治理与水土保持

3 国内外水土保持与水土流失研究进展与展望

二 研究设计

1 研究目标与内容

2 技术路线与方法

3 研究区选择与代表性

三 喀斯特地区地表-地下水土流失耦合机理

1 喀斯特地表-地下水土流失研究现状

2 喀斯特地表-地下水土流失的耦合因素

3 喀斯特地表-地下水土流失耦合机理

4 地表-地下水土流失研究展望

四 不同等级石漠化的水土保持耦合模式

1 模式构建的理论依据

2 模式构建的边界条件

3 模式构建技术体系

4 模式的结构与功能特性

五 不同等级石漠化的水土保持效益监测评价

1水土保持效益监测评价指标体系的构建原则

2水土保持效益监测评价体系的建立

3 水土保持生态效益监测分析

4 水土保持经济效益分析

5 水土保持社会效益分析

六 喀斯特石漠化治理水土保持模式优化与推广应用

1 模式优化

2 推广的可行性分析

3 推广的保障措施

七 结论与讨论

参考文献

攻读学位期间科研成果

致谢

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