喀斯特石漠化的形成过程及防治研究

喀斯特石漠化的形成过程及防治研究

白晓永[1]2007年在《贵州喀斯特石漠化综合防治理论与优化设计研究》文中提出中国西南地区喀斯特总面积42.62万km2,其中又以黔、滇、桂3省(区)最为集中,其裸露和覆盖的喀斯特面积达32.06万km2,占3省(区)土地总面积的39.71%。该区域总人口超过1亿,居住着48个少数民族的2000万人口,是我国南方的主要贫困地区,全国近1/2的贫困人口集中于这里。喀斯特石漠化是近百年来发生在中国西南部的一种典型的土地退化问题,缩减着人们的生存空间,是自然灾害频繁发生和贫穷落后的主要根源,同时也成为制约和束缚该地区社会经济可持续发展的核心问题之一。它也严重地威胁到人们的生存环境。贵州石漠化地区是人口密度较大的地区,同时也是贫困人口较为集中的区域。石漠化给全省尤其是农村人民群众的生存、生产、生活带来了严重的影响,阻碍了全省社会经济的可持续发展。因此,贵州省开展喀斯特石漠化综合防治刻不容缓,进行石漠化综合防治优化研究成为一项紧迫而必要的工作。石漠化的本质体现不仅在于某些地表覆盖类型的退化,更重要的是景观空间结构与功能的退化,从而导致景观整体生态质量下降,如水土流失、生物多样性降低、珍稀动植物资源丧失,以及抗干扰(包括人为和自然干扰)能力的降低等。石漠化防治优化是实现其土地持续利用与管理的必要保证之一,但长期以来,我国的石漠化防治研究多关注林地覆盖率、坡耕地比例等,却忽视了土地利用空间格局对诸多生态过程的影响,如动物的迁徙,地表水的径流、侵蚀,物种的多样性,以及干扰的传播或边缘效应等。近年来,随着景观生态学的发展与完善,不仅形成了一套较为成熟的景观生态规划方法体系,也必将成为石漠化防治优化研究关注一个热点。因此以景观生态学及生态经济学原理为基础,寻求人类活动与自然协调的景观生态规划,无疑是实现石漠化退化土地经济持续发展的一条重要途径。本学位论文研究主要运用生态学,景观生态学,自然保护,生态经济学,系统科学,区域可持续发展等相关知识,借助3S技术,对贵州省石漠化综合防治进行了优化设计。主要内容概括如下:⑴对贵州省进行了生态要素调查,从地貌类型、气候条件、土壤条件、水文条件、植被条件、自然景观特征、社会经济状况、土地利用现状等多个方面,进行了评析、论证;并从石漠化防治优化的角度,对贵州省生态环境建设面临的主要问题做了详细的分析,为石漠化的防治优化奠定了坚实的基础。⑵探讨和明确了石漠化防治优化理论的问题,确定了整体优化、协调共生、功能高效、趋势开拓、生态平衡、保护多样性、区域分异等几大原则;分析和论述了生态学理论,景观生态学理论,自然保护理论,生态经济学理论,系统科学理论,区域可持续发展理论等在石漠化防治优化中的应用;介绍了相关景观指数的计算方法和生态意义。⑶选择了典型喀斯特石漠化样区,探讨了不同强度石漠化山区人口分布规律及人口因素对石漠化的影响过程,为石漠化山区人地关系的协调和石漠化土地恢复策略的制定提供了依据。发现石漠化的严重程度只与人口密度、农户居住的聚集程度及单位面积上的壮劳动力数量等3个人口指标有密切关系,与其它人口指标关系不大。在喀斯特石漠化严重的地区,人口密度、农户居住的聚集程度、单位面积上的劳动力数量等人口指标相对较低。喀斯特山区人口主要集中分布在石漠化面积比例相对较小的地区,但这些区域的潜在石漠化比例却相对较高。⑷为直观清楚地反映喀斯特石漠化的区域特征,体现退耕还林还草、水土流失治理及生态修复工程等不同的技术措施在困难程度方面的差异,定量表示不同等级石漠化土地的退化程度和相应的生态价值,把石漠化的景观格局和其土地生态价值的分布频率结合起来,并从生态系统服务功能的角度定量计算了相应喀斯特石漠化土地的相对生态价值,评价研究区石漠化土地的生态效应。结果表明,不同区域之间的总体生态价值差异较大,生态价值相对较好的地区主要集中在非喀斯特地带,而在中度、强度、极强度石漠化地区生态价值很低。⑸明确了石漠化的防治优化目标,提出了石漠化优化对策和模式,阐述了不同强度石漠化的防治优化,对全省的景观指数进行了分析与评价,借鉴《贵州省喀斯特石漠化综合防治规划》的分区结果,先对全省的景观多样性指数评析,又对各区域石漠化的差异和景观单元特征指数和格局指数的对比分析,提出了景观恢复与防治优化方向。⑹结合重点小流域的研究示范,以不同等级石漠化综合防治为对策,以轻、中度以上石漠化综合防治为突破口,以生态修复为重点,以水利水保与基本农田建设、喀斯特水资源开发利用、农村能源建设和生态移民等工程措施的科学配置为技术支撑,将生物、工程、管理、保障等措施进行系统集成,形成了目标明确、层次清楚的综合防治优化体系。⑺根据各区的基本特点和防治方向,确定了各期重点建设区域和重点建设工程;根据石漠化治理的轻、重、缓、急等,分近期、中期(中前期、中后期)、远期叁个阶段科学规划工程进度,有步骤、有计划地实施。同时,对重点流域的防治优化,进行了实证分析,并对全省石漠化防治优化方案的进行了评价,为石漠化地区的生态恢复和重建提供了参考和依据。

兰安军[2]2003年在《基于GIS-RS的贵州喀斯特石漠化空间格局与演化机制研究》文中研究表明喀斯特地区具有一类最典型的脆弱生态环境和复杂的人地系统,其脆弱性表现出环境变异敏感度高、环境容量低、承灾能力低、稳定性差、生态系统竞争程度高、生物量小等鲜明特征。在占陆地面积12%的喀斯特地区,荒漠化主要表现为严重的土地石漠化。喀斯特石漠化指在喀斯特脆弱生态环境下,人类不合理的社会经济活动,造成人地矛盾突出、植被破坏、水土流失、岩石逐渐裸露、土地生产力衰退丧失,地表在视觉上呈现类似于荒漠景观的演变过程。 中国喀斯特分布面积超过124·10~4km~2,约占全国总面积的13%,其中以贵州为中心连接桂北、滇东、湘西及川东南等地连成一片的区域所占的面积最大,是全球最大、最集中连片的喀斯特区,喀斯特是贵州的最基本的省情。特殊的喀斯特人地系统,使得石漠化问题在中国乃至于世界喀斯特地区都具有显着性和典型性,从全球视野研究贵州石漠化的空间格局、发育演化和驱动因子,对指导喀斯特地区的石漠化防治具有重要的意义。 根据地球信息科学、喀斯特环境学、社会经济统计学等相关学科理论,在遥感和地理信息系统技术的支撑下,分析和探讨了贵州喀斯特石漠化的空间分布格局、发育演化机制和驱动因子,并进行了高原—峡谷二元地域结构单元中典型样区的石漠化信息提取方法、石漠化景观生态格局及其变化和治理工程的生态效益遥感监测等专题内容对比分析,多尺度地开展喀斯特石漠化问题的研究。全文分两个部分共九章,第一部分为贵州省石漠化空间格局与演化机制,第二部分为石漠化治理典型样区对比分析。主要内容和结论包括: (1)论述了目前喀斯特石漠化研究的主要进展,提出喀斯特石漠化是发生在特定脆弱生态环境区域的土地退化。目前国内外有关石漠化问题的研究内容集中在现象的描述、概念的界定、空间分布和成因的分析等方面,但诸多问题研究深度总显不够。因此,将贵州喀斯特石漠化的空间格局与演化机制作为论文的主体研究内容。 (2)分析了全省喀斯特石漠化的宏观空间格局。在石漠化等级体系的基础上,在遥感和地理信息系统的支持下,采用人机交互式目视解译方法,建立了1:10万的石漠化空间数据库,结果显示目前贵州省中度以上石漠化面积13187km~2,占到7.49%,轻度以上石漠化面积35920km~2,占到全省的20.39%。无论是石漠化发育强度,还是石漠化土地面积比重,贵州均处于西南各省区之首位,形势十分严峻。从空间格局差异来看,贵州石漠化呈现出南部重、北部轻;西部重、东部轻的分异特征。根据石漠化的严重程度和影响石漠化分布格局的岩性、地貌等条件,将全省共分为11个石漠化强度区,各区具有明显的区内一致性和区域差异性。并根据小尺度地形差异,提出石漠化叁维空间组合的叁种模式,为特定区域的石漠化生态治理工程提供依据。 (3)探讨了石漠化的发育演化机制。喀斯特石漠化是区域自然背景因素和不合理的人类活动共同作用下的产物。在历史发展过程中,形成特殊的人地地域系统,表现出严重的人地矛盾对立。就贵州省来看,主要表现为:资源、区位优势与经济落后的矛盾、自然资源的有限性与资源掠夺性开发、传统农耕方式与山区不合理用地结构矛盾、低人口承载力与高人口密度、高自然增长率的矛盾、保护意识薄弱与喀斯特环境易破坏、难恢复的矛盾等。根据石漠化发生、发展过程,挑选出16个指标来进行驱动因子分析,将各可能因子分属叁类指标,即环境背景类指标、人口特征类指标、人地关系类指标。结果表明,对喀斯特石漠化起主导控制作用的囚于有9个,按其贡献率从大到小的顺序依次为植被覆盖率。H宾斯特而积>河网密度>未利用地>耕地>平均海拔高科>十地里偷~草地>大丁二5”坡地面积。根据建立的喀斯特石漠化综合动力指数模型,指示了各地石漠化进一步退化的潜在趋势。提出石漠化发土的叁个基本环节为:毁坏开荒一水十流失一六百裸露。 门根据高原一峡谷地域结构特点,在高原区和峡谷区分别选取具有代表性的研究样【,进行案例分析。由于研究尺度变小,故在石漠化信息提取时采取了与个省石漠化提取不同的方法,进行光谱分析法、监督分类法和野外调查法的比较,并提出多源数据融合的优化方案选择。提取结果显示,花江样【是全省石漠化极为严重的【域,石漠化退化卜地向积占土地总面积的70%,约为全省平均水平的3.5倍,石漠化程度高,强度、极强度石漠化占了很大比例。清镇样区的石漠化程度略高于个省平均水平,石漠化面积六十地总而积的30%,约为全省平均水平的l.5倍,且以轻度、中度石漠化为主。分析导致石漠化的人地矛盾,花江样区 (5)应用景观生态学的原理和方法,分析了喀斯特高原区和峡谷区地表覆被(LUC)。石漠化的景观生态格局与变化,通过多样性指数、形状指数和破碎度等指标,揭示出不同地域结构单元中石漠化的景观生态格局规律。利用多时相遥感数据,分析石漠化景观格局的变化、景观斑块的转化趋势和强度,并以此作为石漠化恢复和重建工程的牛态效果评价的有力依据。

罗海波[3]2006年在《喀斯特石漠化过程中土壤质量变化研究》文中研究表明喀斯特石漠化是脆弱生态环境和人类活动相关联的土地退化过程,土地利用、人为生产方式及干扰程度对石漠化土壤质量变化有明显影响。喀斯特石漠化以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志的过程,其实质是土壤质量的降低,土地生产力下降,致使植物处于胁迫生长的过程,植被逆向演替快、顺向演替难,生物资源集聚程度低,水土流失严重,导致岩石的大面积裸露。石漠化进程中土壤的流失、植被的退化,使土壤的基本结构受到破坏,土壤贫瘠化,土壤的持水能力降低。植物受到频繁的环境胁迫,导致植物生长不良或干旱死亡,进一步促进了生态系统的退化。本文对喀斯特石漠化进程中,土壤质量变化,土壤有机质的损失原因、途径以及喀斯特土壤水分特征变化进行研究。研究结果表明: 1、贵州喀斯特石漠化过程中,土壤有机质损失、土壤结构破坏、土壤颗粒分散、土壤的通透能力下降,导致土壤粘化、板结化,这是贵州喀斯特石漠化发生与发展的重要原因。该区一旦发生强降雨,干时结块的土壤在雨滴打击、雨水浸泡下,迅速崩解成为分散的细小土壤颗粒,在较短的时间内阻塞了雨水下渗通道,土壤的入渗速度降低,在近地表形成了一个致密的隔水层,降雨迅速形成径流。并且,喀斯特地区地形起伏所决定的势能加速了地表径流的冲刷能力,致使地表土壤颗粒随径流流失。贵州喀斯特区降雨较为集中,峰丛峰林的正地形地区,极易形成地表径流,水流在陡坡的加速度较大,其对土壤的冲刷能力提高,最终表现为地表土壤随径流流失,岩石裸露,出现石漠化景观。 2、石漠化进程中,土壤有机质、全N、全P、酸溶性K以及有效N、有效P、有效K的含量下降,土壤逐步贫瘠化。并且,人为干扰强度愈大的土壤,土壤养分降低的程度愈大,土壤粘粒含量随干扰强度加大呈现增加的趋势,土壤的孔隙度降低,结构性破坏,土壤向粘质化、板结化发展。 强烈石漠化作用使小生境土壤的理化性质发生明显的变化。石漠化进程中,小生境土壤有机质含量明显下降,土壤容重增加,结构稳定性变差,毛管孔隙度减少,土壤的抗蚀能力下降,有效养分数量减少,土壤质地趋向粘化。严重石漠化后,各小生境着生的植物减少或消失,致使小生境上方的空间开放,使小生境的温度、辐射、湿度均发生剧烈的改变,致使土壤小生境的差异性减少,土壤的养分贫瘠化,土壤向粘质化、干旱化发展,生态环境更加

刘陈林[4]2016年在《基于GIS和RS技术的罗甸县喀斯特石漠化程度变化图谱研究》文中进行了进一步梳理西南地区的喀斯特石漠化、黄土高原地区的水土流失以及西北地区的荒漠化被称为我国的叁大生态难题,是关系国计民生的重大生态问题之一。在贵州喀斯特地区,石漠化问题尤其突出,研究贵州喀斯特地区石漠化的历史演变进程,对喀斯特石漠化的预防及恢复治理有重要的作用和意义。本文基于ArcGIS9.3和Erdas9.2等GIS和RS处理软件,利用贵州省罗甸县1995年、2005年和2014年的叁期遥感影像,分别提取了相应时期研究区的植被覆盖度信息;根据研究区的DEM数据,获取了研究区的坡度信息;结合实地调查,获取了研究区的基岩裸露率,进而建立了喀斯特石漠化程度图谱信息数据库。论文探讨了研究区19年间石漠化程度图谱时空演变的特征和规律,并分析了该区的景观格局及其石漠化坡度等级,使用灰色关联度分析法对引起石漠化程度变化图谱的驱动力进行研究,最后,预测了研究区2033年石漠化程度变化图谱的变化趋势。论文的主要研究结论如下:(1)就石漠化程度等级的空间分布图谱而言,无明显石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化是罗甸县喀斯特石漠化的主要组成部分。叁个时期中,这叁个程度等级的总面积占研究区总面积的比例中,最低一期的比例为71.29%。19年间,研究区各程度等级石漠化都发生了很大的变化:前10年的演变中,石漠化程度保持原有等级不变的仅为6.418%;后9年的演变中,石漠化程度保持原有等级不变的仅为0.059%。(2)就石漠化程度变化图谱的时空变化而言:罗甸的石漠化在1995~2014年的演变中,各程度等级间的相互转化类型主要有:中度石漠化转向轻度石漠化、轻度石漠化转向潜在石漠化、潜在石漠化转向无明显石漠化,这叁种转移占罗甸县总转移面积的49.42%,接近一半。1995~2014年,总体呈增长趋势的程度等级有:无明显石漠化、潜在石漠化和强度石漠化。其中,无明显石漠化的增长面积最大,且无明显石漠化和潜在石漠化的总增加面积为209.91km2,强度石漠化面积增加了46.41km2。但在1995~2005年期间,罗甸县的石漠化程度等级由高强度逐渐向低强度演变,而在2005~2014年期间,罗甸县石漠化程度等级由低强度逐渐向高强度转变,且2014年的无明显石漠化和潜在石漠化面积大于1995年无明显石漠化和潜在石漠化的面积。(3)就石漠化程度变化图谱的景观格局分析而言,在1995~2005年期间当地石漠化景观逆向转变得以控制,但在2005~2014年期间受人为活动影响石漠化逐渐恶化,景观多样性减弱、优势度下降。(4)就石漠化程度变化图谱的坡度演变特征分析而言,研究时段的石漠化主要集中在坡度15°~35°之间;其中,无明显石漠化大多出现在平坡、平缓坡和缓坡区域;潜在石漠化和轻度石漠化大多出现在缓坡区域;中度石漠化和强度石漠化大多出现在缓陡坡区域。(5)论文利用马尔可夫模型对2033年研究区石漠化程度变化图谱情况进行预测,预测结果显示:从1995年至2033年,该区石漠化土地依然呈减少趋势,当地生态环境得以控制,但减少速度较为缓慢。具体呈现为无明显石漠化、潜在石漠化面积增长,轻度石漠化、中度石漠化、强度石漠化的面积在逐渐减少。(6)从引起石漠化程度变化图谱的驱动力分析结果来看,社会经济驱动因子是影响石漠化程度变化的关键因素。通过灰色关联度分析及定性分析,社会经济因子中的总人口、农业人口、粮食总产值、农业总产值是研究区石漠化程度变化图谱的重要驱动因子。

王德炉[5]2003年在《喀斯特石漠化的形成过程及防治研究》文中研究说明贵州省是我国喀斯特分布的中心。长期人为干扰导致的喀斯特石漠化,给当地经济发展和人民的生存带来了极大障碍,石漠化成为当前研究的热点。但总体而言,石漠化基础性研究不够,特别是在石漠化的形成过程、石漠化的类型划分和程度评价方面,基本上是空白,认识上存有误区。本研究从石漠化形成的原因和驱动力分析入手,通过大量典型样地调查,采用以空间代替时间的方法,将不同地段的样地构成石漠化形成的时间序列,对石漠化的形成过程、类型及石漠化程度评价进行了研究,企求为石漠化的预防和治理提供科学依据。本研究较完整地提出了石漠化的概念,认为石漠化与沙漠化一样,同属荒漠化范畴,其实质是土地生产力退化。对石漠化发生的区域、特征、形成原因和实质进行了准确界定。石漠化土地是自然社会经济的复合系统。石漠化形成的根本原因是喀斯特脆弱生态系统受到来自系统外(人类社会)的强烈干扰,是人为干扰与脆弱环境共同作用的结果。人为的强烈干扰作用超出了喀斯特自然系统自我调节的阈值,引起了土地系统逐渐退化,导致可利用资源的进一步减少和生态环境恶化,反馈到人类社会,其结果是加剧了人为干扰程度,扩大了干扰范围,环境退化加深,二个子系统之间形成一种互为因果、相互作用的正反馈循环,是石漠化形成的机制。喀斯特区人口密度严重超出了土地系统的承载能力,加上经济落后所造成的生产力低下,形成了资源与需求之间(人地之间)十分尖锐的矛盾,是人为干扰的主要来源。石漠化形成的主要原动力是自然生态系统的雨水动能和重力势能,亦是其形成的直接动力或第一性动力。生态系统中各成分的属性,对水土流失起到促进、加速、迭加或抑制、延缓、缩小的正负作用,从动力学的观点看其实质是加大或减小了石漠化形成的动力强度。人为干扰、社会经济活动等是石漠化形成的间接动力或第二性动力,本质上是通过改变动力的强度来实现的,作用的结果是放大了直接动力的作用效应,或促进了直接动力的作用效应,减弱了自然生态系统对原动力作用效应的抑制、缓冲作用,加速了石漠化的进程。人为的正干扰,如植被恢复、工程治理等则起到与上述相反的作用。以岩性为基础,对石漠化进行了类型划分,将石漠化分为两大类型,即显性石漠化和隐性石漠化。显性石漠化表现为高的岩石裸露率,复杂多样的小生境,浅薄零星的土壤,多为纯质石灰岩和白云质石灰岩或石灰质白云岩发育。隐性石漠化以高的石砾含量、较单一生境和浅薄连续的土壤覆盖为主要特征,岩石裸露率低甚至不裸露,多为纯质白云岩发育。两种不同的类型在地形、地貌、水文特征和生境特征上,以及恢复的困难程度上有较大差异,主要是由于岩性不同而导致岩石在溶蚀过程中的差异所致。石漠化的形成过程是土地生产力退化过程,植被退化是其主要表现形式,通过植被生物量的变化和植被主要特征分析,与未退化土地进行比较,可分为4 个阶段,即石漠化初期、中期、后期和末期阶段。植物群落的生物量减少、盖度、高度降低,植物种类向旱生化更替;土壤在形成过程中表现出容重增加,结构恶化,坚实度增加,通透性降低,土壤有机质和土壤养分流失严重,生产力下降;而环境由较为缓和的中生环境向着高温、低湿、

戴全厚, 严友进[6]2018年在《西南喀斯特石漠化与水土流失研究进展》文中研究说明日趋严重的西南喀斯特石漠化问题,已严重威胁该地区的生态环境安全、人民生活和社会经济发展。系统综述了喀斯特石漠化的研究进展,主要针对石漠化概念、石漠化类型界定标准、成因等进行了论述。同时,针对喀斯特地区水土流失的研究动态进行了总结,阐述了石漠化与水土流失的相互关系,重点揭示了当前喀斯特地区地下水土流失研究存在的问题与不足。进而根据当前研究热点和不足进行了展望,提出下阶段的研究重点,即:根据当前工作重心重新制定石漠化类型界定标准,从研究方法和技术上革新,推进喀斯特地下水土流失机理及量化研究,重视喀斯特坡地地下水污染问题,研发科学、有效的地表—地下水土流失防治措施。

方曌, 李仕蓉[7]2017年在《西南喀斯特石漠化治理研究进展》文中提出从以下4个方面总结了20世纪90年代以来我国西南喀斯特地区石漠化治理的主要研究进展。从喀斯特石漠化的概念演绎、石漠化等级划分、石漠化分布与趋势进行分析;从石漠化驱动机制研究、石漠化区水土流失研究、喀斯特石漠化退化生态系统恢复重建、喀斯特环境脆弱性研究、典型石漠化治理模式研发等几个方面进行总结;从自身基底薄弱、生态重建与植物演化机理欠缺、生态景观与石漠化防治研究脱节、石漠化预警机制欠缺、石漠化治理内力不足等几个方面进行剖析;从生态优先产业跟进、生态治理与经济产业结合、关键领域的科技支撑与引领示范、优化现有监测格局、以小流域为单元综合治理等几个方面进行阐述。

罗娅[8]2005年在《喀斯特石漠化综合治理规划研制》文中认为石漠化引起区域生态恶化、土地丧失、水资源短缺、农村能源缺乏和区域贫困的发生。石漠化治理对于保障国家生态安全、落实西部大开发战略、缩小区域贫富差距、维护民族团结和社会和谐有着重要意义。科学编制石漠化综合治理规划,是石漠化治理工作顺利开展和实施的理论前提和技术保障。本文以贵州花江地区为例,以系统工程理论、人地关系理论、可持续发展理论、生态经济理论、区位论等为指导,利用系统工程方法、自然区划方法、地理信息系统与遥感空间分析方法,结合野外调查,通过参与编制花江地区贞丰县、兴仁县、关岭自治县的石漠化规划实践工作,在“3S”支持下研究石漠化综合治理规划编制的理论技术路线与方法,总结不同石漠化地区的治理模式,探讨石漠化综合治理分区与工程布局的方法,并探讨了石漠化综合治理的系列保障措施。(1)石漠化治理的可能性、长期性和艰巨性并存。各级政府和领导对石漠化治理工作的高度重视、治理技术的日趋成熟、喀斯特生境的多样性和水热条件的优越性,加上社区居民急需治理的迫切性,为石漠化治理提供了可能;石漠化地区生态脆弱性大、环境容量小、土地承载力低、抗干扰能力弱、治理难度大、治理技术复杂,决定了石漠化治理工作的长期性和艰巨性。因此,科学编制石漠化综合治理规划,抓住石漠化治理的主要矛盾,明确主攻方向,分期分批实施,有着重要意义。(2)石漠化治理的最终目标是生态重建和区域脱贫,“生态优先”是石漠II化治理规划必须遵循的原则之一。此外,石漠化综合治理规划还应遵循可操作性原则、可持续发展原则和公众参与原则,做好资料收集、报告编写、方案评估论证和报批定案等步骤的衔接工作。现状分析、未来预测是科学编制石漠化综合治理规划的重要手段和必要过程,其结果的可靠性很大部分决定于资料的齐全度和准确度。对原始数据进行科学处理和分析,十分必要。(3)石漠化治理模式选择是作好石漠化治理工作的关键,不同石漠化地区,治理模式不同。喀斯特流域综合治理、喀斯特脆弱环境生态修复治理、喀斯特石漠化生态综合治理、生态农业发展、生态畜牧业发展、生态环境移民、参与式生态经济文明社区建设、庭园生态经济建设、喀斯特生态游旅开发、自然保护区建设、小城镇建设等是喀斯特石漠化治理的有效模式。(4)在国家“九五”、“十五”科技攻关课题研究的基础上,总结形成的“椒—猪—沼”生态综合治理模式,对于以花江示范区为核心的整个花江喀斯特峡谷区有着很好的技术借鉴作用和推广价值。产生于“椒—猪—沼”生态综合治理思想,理论提升后形成的“种植—养殖—农村能源建设”模式,强调因地制宜选择种养殖品种,对于花江地区,包括高原区和峡谷区,有较好的适用性和推广价值。(5)石漠化治理规划是新环境形势下出现的新问题,国家没有相关的编制规程,没有经验可循。通过实践工作中的摸索,我们认为,“系统”和“综合”是石漠化治理规划的指导思想和技术核心。石漠化治理规划本质上是生态建设规划,但又具有社会经济规划的特点要求,是生态与经济相结合的综合规划。石漠化治理既考虑石漠化程度、类型和演化趋势,也要考虑环境治理与当地社会经济的密切联系;既重视石漠化地区的生态重建,更要重视石漠化

池永宽[9]2015年在《石漠化治理中农草林草空间优化配置技术与示范》文中研究表明以贵州高原为中心的西南喀斯特地区,是世界叁大喀斯特集中连片区中面积最大、生态环境最为脆弱的区域。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。解决石漠化问题是整个西南喀斯特山区最为紧迫的任务之一。石漠化问题由主要两个方面构成,一是生态环境,二是社会经济。石漠化问题之所以产生,主要是由于经济落后人们盲目不合理的开发自然资源,造成生态环境逐渐恶劣,最终又阻碍社会经济的发展。农草林草工程是恢复喀斯特受损的生态环境,发展社会经济的最佳方式之一。我们通过选取两种典型喀斯特石漠化形式——喀斯特高原山地和喀斯特高原峡谷建立示范区进行研究。毕节撒拉溪示范区为喀斯特高原山地轻—中度石漠化环境的典型代表,关岭—贞丰花江示范区作为喀斯特高原峡谷中—强度石漠化环境的典型代表。以自然地理学理论、生态学理论、水土保持学理论、生态经济学理论、系统耦合理论、生态养殖理论、草业科学理论等相关理论作为理论支撑。通过在两个示范区进行农草林草工程建设与试验研究,凝练关键技术,形成示范模式,总结效益监测,集成推广。(1)支撑农草林草空间优化配置最重要的理论之一是自然地理学的垂直地带性理论。研究石漠化地区的农草林草空间优化配置技术问题,实质是在以小流域为单元的微观立体空间尺度上,研究农草林草配置工程如何充分利用光、热、水、土等自然资源,实现石漠化治理。支撑农草林草空间优化配置技术另一重要理论是生态位互补理论。利用不同农草、林草的生态位互补理论,结合空间差异,发展复合混农林业经营模式,恢复受损的生态环境与治理石漠化。研究石漠化地区农草林草空间优化配置技术问题,实质是在以小流域为单元的微观空间尺度上,研究农草林草配置工程如何充分利用光、热、水、土等自然资源,实现石漠化治理。通过在小流域不同空间尺度,开展农草林草建植,按照“宜农则农,宜林则林,宜草则草”的基本原则,进行农草林草工程空间配置建设。(2)石漠化等级与石漠化发生的潜在指数是空间布设农草林草工程的重要指标。在峰丛洼地和高原峡谷的底部、石漠化等级低、土层厚、不易发生水土的情况下,结合限定性因素开展“农作物+牧草”、“经济林+牧草”经济主导型石漠化治理模式;在石漠化等级高、水土流失易发、陡坡、石漠化发生的潜在指数高的区域,结合实际情况开展以“防护林+牧草”、“牧草+农作物”生态修复主导型的石漠化治理模式。花江示范区垂直地带性明显,空间配置的分异程度要高于毕节示范区。(3)生态恢复与经济发展主导型是石漠化治理中农草林草空间优化配置的两大模式。生态主导型的农草林草空间优化配置模式,是在石漠化发生潜在指数大于5的情况下,按照以生态修复为主导,辅以经济发展的模式,在这种模式下生态环境极其脆弱,极易导致石漠化发生与变重,无论是农草还是林草工程都必须以治理石漠化生态环境为核心,辅以发展经济林和林下草地畜牧业,在农民种植传统农作物意愿难以改变的前提下,种植低密度农作物,以收获牧草为主。经济主导型农草林草空间优化配置模式,是在石漠化发生潜在指数小于5的情况下,在石漠化得到有效好转的基础上利用优势资源发展以经济为导向的特色混农林牧业,在这种模式下经济的发展同时治理石漠化,最终衍生形成特色经果林产业、草地生态畜牧产业和农产品商品化等经社会济发展形式。(4)牧草是石漠化治理工程中农草林草措施的重要物质基础之一,是石漠化地区生态恢复,提高水土保持效率的重要一环。毕节示范区的经济林与牧草的光合试验研究表明:豆科牧草中年净光合速率最高的是紫花苜蓿,其次是白叁叶和红叁叶;水分利用效率最高的是白叁叶、紫花苜蓿、红叁叶。禾本科牧草中高羊茅的净光合速率最高,其次是扁穗雀麦、多年生黑麦草和鸭茅;水分利用效率最高的是扁穗雀麦和多年生黑麦草,其次是高羊茅和鸭茅。通过白叁叶+多年生黑麦草的单播与混播试验表明,混播处理可以提高牧草净光合速率和水分利用效率。核桃和刺梨的净光合速率年均差异不大,核桃的水分利用效率稍高。在花江示范区柱花草的净光合速率和水分利用效率要高于紫花苜蓿;花椒林+紫花苜蓿的的组合中花椒的净光合速率和水分利用效率受种间竞争的影响要高于花椒纯林。(5)农草林草空间优化配置关键技术。根据毕节喀斯特高原山地的石漠化状况,结合自然和社会经济背景,开展生态修复主导型农草空间优化配置技术、经济发展主导型农草空间优化配置技术、经济发展主导型特色林草空间优化配置关键技术研究。通过农作物和经济林间作的牧草开展畜禽养殖,形成混农林牧复合的生态恢复经济发展的治理石漠化模式。根据花江喀斯特干热河谷的石漠化状况,结合当地自然与社会经济背景,开展生态修复主导型林草空间优化配置关键技术研究、生态修复主导型农草空间优化配置技术、经济主导型农草空间优化配置技术、经济发展主导型特色林草空间优化配置关键技术研究、生态修复主导型林草空间优化配置关键技术研究、庭院畜禽养殖配套技术研究。通过利用干热河谷空间垂直差异,发展特色经果林,利用林下、农作物间作的牧草丰富完善“猪-沼-椒”模式,形成具有地方特色的“猪-沼-椒-草”模式,实现石漠化治理与社会经济的发展。(6)农草林草空间优化配置监测评价。通过在毕节和花江两个示范区农草林草空间优化配置工程的生态监测的结果表明,林草间作模式下单位时间内核桃、刺梨、花椒的生长高度、胸径等指标要高于经济林纯林;林草、农草间作模式下经济林和农作物病虫害发生情况和野生杂草入侵的概率要低于经济林纯林和玉米单作。同样农草林草模式的地表植被覆盖度要显着高于农作物单作和纯林处理。通过社会经济效益监测发现,石漠化治理中两大农草林草空间优化配置模式不仅可以提高农作物单位面积产出率,还能增加果品产量与品质,提高经济效益。(7)利用栅格数据空间分析法,经过ARCGIS的空间分析,对示范区模式推广适宜性评价,撒拉溪混农林草复合经营模式综合推广适宜性在中国南方喀斯特分布范围内表现为,最适宜推广面积为19.97万km2,占国土面积的10.31%;较适宜推广面积为42.64万km2,占国土面积的22.02%;基本适宜推广区面积为50.78万km2,占国土面积的26.22%。花江混农林草及庭院生态养殖模式推广适宜性在中国南方喀斯特分布范围内表现为,最适宜推广面积为27.05万km2,占国土面积的27.09%;较适宜推广面积为45.29万km2,占国土面积的23.39%;基本适宜推广区面积为55.19万km2,占国土面积的28.48%。

成永生[10]2015年在《我国喀斯特石漠化研究现状及未来趋势》文中研究说明喀斯特石漠化已成为人类面临的重大自然灾害,威胁着人类的生存,目前石漠化的扩展趋势并没有得到有效控制。文章较为详细地介绍了我国在喀斯特石漠化灾害基础理论研究以及实践应用上的一些问题,包括石漠化的成因、类型划分、预报与预警、以及综合治理方面的进展,阐述了未来可能的发展趋势。石漠化的综合治理工作不仅需要理论的支持,更存在实践中的困难,需要进行多学科的综合性研究,开展跨部门的联合防范与治理。加强石漠化灾害的理论研究,并有效应用于实际,是未来应继续努力的方向。

参考文献:

[1]. 贵州喀斯特石漠化综合防治理论与优化设计研究[D]. 白晓永. 贵州师范大学. 2007

[2]. 基于GIS-RS的贵州喀斯特石漠化空间格局与演化机制研究[D]. 兰安军. 贵州师范大学. 2003

[3]. 喀斯特石漠化过程中土壤质量变化研究[D]. 罗海波. 西南大学. 2006

[4]. 基于GIS和RS技术的罗甸县喀斯特石漠化程度变化图谱研究[D]. 刘陈林. 贵州大学. 2016

[5]. 喀斯特石漠化的形成过程及防治研究[D]. 王德炉. 南京林业大学. 2003

[6]. 西南喀斯特石漠化与水土流失研究进展[J]. 戴全厚, 严友进. 水土保持学报. 2018

[7]. 西南喀斯特石漠化治理研究进展[J]. 方曌, 李仕蓉. 江苏农业科学. 2017

[8]. 喀斯特石漠化综合治理规划研制[D]. 罗娅. 贵州师范大学. 2005

[9]. 石漠化治理中农草林草空间优化配置技术与示范[D]. 池永宽. 贵州师范大学. 2015

[10]. 我国喀斯特石漠化研究现状及未来趋势[C]. 成永生. “石漠化综合治理与生态文明建设”学术研讨会暨2015年石漠化防治专业委员会年会获奖论文集. 2015

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喀斯特石漠化的形成过程及防治研究
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