基于生态足迹模型的水资源生态安全评价研究

基于生态足迹理论和方法,构建水资源生态足迹、水资源生态承载力模型及水资源生态安全评价模型,引入水资源生态盈余和生态赤字、水资源生态压力指数和水资源生态足迹强度指标,以喀斯特地区六盘水市为例,对六盘水市水资源生态安全进行了定量评价。研究结果表明:六盘水市水资源生态足迹包括生活用水生态足迹、生产用水生态足迹和生态用水足迹3个部分,生态环境的扣除水资源量的多少,影响着水资源生态安全,若扣除量为12%,2005-2010年六盘水市的水资源生态盈余,六盘水市水资源处于安全状况;若扣除量30%,2007年、2008年六盘水市的水资源生态盈余,2005、2006、2009和2010年六盘水市水资源生态赤字,六盘水市水资源处于不安全状况。     

西南喀斯特流域泥沙来源、输移、平衡的思考——基于坡地土壤与洼地、塘库沉积物~(137)Cs含量的对比

汇总了西南喀斯特地区坡地土壤和洼地、塘库沉积泥沙的~(137)Cs比活度资料,并进行了对比,分析流域泥沙来源。坡地地面流失轻微的,汇水面积小于0.5 km~2的微小流域,流域产沙主要源于地下流失(裂隙土)和沟岸侵蚀(沟壁土);坡地地面流失强烈的,主要源于坡地地面流失(坡地表层土壤)。地下流失和沟岸侵蚀是小流域和较大流域的主要产沙方式,且有随着流域面积增大,产沙贡献率越高的趋势。由于裂隙土和沟壁土都基本不含~(137)Cs,~(137)Cs单一示踪法不能区分这两种源地土体的产沙贡献率。建议采用多元示踪法,研究流域的泥沙来源。区分裂隙土和沟壁土的产沙贡献率,可考虑尝试磁性法和孢粉法。通过沉积物~(137)Cs断代等方法确定洼地、河流滩地和塘库泥沙淤积量,结合径流小区和水文站输沙量资料,分析不同类型洼地、河流滩地和塘库的泥沙截留率,分析河流泥沙输移比。在查明泥沙来源,泥沙输移比和输沙量(或产沙量)的基础上,确定流域泥沙平衡,结合径流研究成果,建立喀斯特流域产沙模型。     

岩性对喀斯特灌丛土壤固氮菌与丛枝菌根真菌群落结构及丰度的影响

运用末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和荧光定量PCR(real-time PCR)法,检测喀斯特灌丛生态系统中不同岩性条件下土壤固氮菌与丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构与丰度的变化,揭示岩性对灌丛生态系统土壤中固氮菌与AM真菌群落结构与丰度的影响.结果表明不同岩性条件下,土壤固氮菌与AM真菌丰度存在显著差异,其中,固氮菌与AM真菌丰度在石灰岩土壤中最大,白云岩土壤中最小,石灰岩-白云岩夹层土壤介于两者之间;同样,不同岩性土壤中固氮菌与AM真菌群落结构存在显著性差异.土壤Olsen-P、有机碳、黏粒含量与固氮菌丰度存在显著正相关关系,而土壤全氮、黏粒含量与AM真菌丰度存在显著正相关.RDA分析表明,植物均匀度影响固氮菌群落组成结构,而植物均匀度、香农多样性指数及丰富度指数影响AM真菌群落组成结构.以上的研究结果表明:岩性主要是通过影响植物与土壤养分来影响土壤固氮菌与AM真菌群落组成结构及丰度.     

北方喀斯特自然遗产价值及可持续发展研究——以北京地区喀斯特洞穴为例

北京地区喀斯特景观是中国温带喀斯特发育最为壮观的典型地区之一.对北京地区典型喀斯特(石花洞、银狐洞、云水洞、京东大溶洞)岩溶洞穴特征进行了分析,并将其与全球涉及岩溶洞穴的世界自然遗产地进行对比,以此探讨北京地区喀斯特洞穴的自然遗产价值,指出北京地区喀斯特景观存在的问题,提出相关的保护对策,以推进世界遗产的可持续发展.     

喀斯特山地草地植物群落结构与相似性特征

选择贵州典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用标准样地调查法,对不同海拔、坡向的植物群落结构、物种分布、种群习性等展开研究,结果表明,（1）喀斯特山地草地植物群落结构随海拔的升高,多年生草本植物种类比例逐渐降低,一年生草本植物和灌木植物没有明显的变化规律;喀斯特山地草地植物群落是以多年生草本为主,一年生草本和灌木为辅的植物群落结构类型。（2）喀斯特山地草地植物群落中,斑茅（Saccharum arundinaceum）、紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）、扭黄茅（Heteropogon contortus）、莠竹（Microstegium nudum）种群分别为不同海拔样点的优势种群,优势种群和次优种群以多年生草本植物主要。（3）喀斯特山地草地不同海拔间的植物群落相似性系数均在0~0.25之间,属于极不相似水平,海拔梯度间群落结构差异较大。喀斯特山地草地植物群落物种多样性较高,同时坡向对于植物群落相似性的影响较小,海拔是影响群落间差异的主要因素。     

喀斯特山地青冈栎群落优势种的种间关系分析

采用2×2列联表的χ2检验和Spearman秩相关系数分析了喀斯特山地青冈栎（Cyclobalanopsis glauca）群落22个优势种的种间联结性和相关性。结果表明,在所组成的231个种对中,χ2检验中有100个种对为正联结,110个种对为负联结;Spearman秩相关系数检验有114个种对为正相关,117个种对为负相关,正、负联结或相关的种对数相近。正联结或正相关的种对主要体现了种间对生境具有相似的生态适应性和生物学特性,而负联结或负相关关系则主要由于对生境的不同偏好或相异的生物学特性所致。喀斯特山地高度的生境异质性促使优势种间的生态位相互分化,对生境的偏好趋异,负联结或负相关的种对趋于增加,因而喀斯特山地高度的生境异质性对植物种间关系的形成具有重要的影响。研究结果对于指导喀斯特地区进行人工植被恢复和重建具有一定的实践指导意义。     

喀斯特地区石漠化的成因及治理研究——以贵州为例

随着时代的不断发展进步,近年来我国各行业都得到了长足的发展。但是在发展经济的同时,生态环境遭到了严重的破坏。就我国贵州地区来说,近年来石漠化比较严重,而且对于人们的正常生活产生了不利影响,从而也在一定程度上阻碍了经济的发展。为了缓解目前的环境压力,需要提出改进措施,不断加强治理。本文将结合自己多年的实践工作经验,就喀斯特地区石漠化的成因及治理研究这一问题展开了具体的阐述。     

基于UNMIX模型的地质高背景地区土壤重金属源解析

采矿活动和高地质背景被认为是造成喀斯特地区土壤重金属污染的重要因素. 为了探究采矿活动和成土母质对喀斯特地区土壤重金属积累的影响,利用UNMIX模型和空间分析相结合的方法对广西北部典型金属工业区—刁江流域105个土壤样品中重金属(Cd、As、Pb、Cr、Ni)的分布特征与主要来源进行了研究,并将UNMIX模型源识别结果直接纳入GIS进行空间分析,对比采样点的主导源空间分布与污染源之间的关联性. 结果表明:①研究区土壤中w(Cd)、w(As)、w(Pb)、w(Cr)、w(Ni)的平均值为1.21、19.4、42.1、80.9、31.9 mg/kg;研究区土壤污染以Cd和As复合污染为主,个别采样点存在轻度的Pb污染. ②母质类型、土壤类型、土壤pH和工矿企业是影响重金属积累的重要因素. 对比分析可知,由碳酸盐岩母质发育而来的土壤和偏碱性土壤中重金属的平均含量较高;人为土中Cd、As和Pb的积累较明显,铁铝土中会出现Cr和Ni的共富集;污染影响区内w(Cd)、w(As)、w(Pb)偏高. ③源解析分析显示,研究区土壤重金属存在两类污染源,分别为土壤母质源(源1)、工农业混合源(源2),占比分别为68.45%和31.55%;土壤母质源(源1)对Cr和Ni的贡献占主导作用;工农业混合源(源2)对As、Pb的贡献高于其他重金属;研究区Cd的积累由土壤母质源(源1)和工农业混合源(源2)共同主导. 研究显示,研究区土壤重金属污染水平整体较高,这既与碳酸盐岩中固有的高重金属浓度有关,也与碳酸盐岩风化过程中残留富集导致的浓度放大效应有关,并且研究区多年的工矿业活动与河水灌溉进一步加剧了研究区农田的重金属污染程度.      

喀斯特锑矿植被恢复区植物多样性及群落稳定性

了解喀斯特锑矿区植物群落结构及稳定性对生态恢复和群落构建具有重要意义,本研究以贵州晴隆大厂镇锑矿植被恢复区(锑矿区)为研究对象,并选择锑矿区周边未被破坏的植物群落作为对照区展开研究. 基于样方法对锑矿区和对照区进行植被调查,分析了植物物种多样性及群落(群落、乔木层、灌木层和草本层)的Godron稳定性. 结果表明:锑矿区植物共22种,分属14科18属,且有16种为草本植物,低于对照区的30科53属68种;豆科(Leguminosae)、禾本科(Poaceae)、菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和荨麻科(Urticaceae)各有2~4种,且以被子植物的双子叶植物为主(共11科13属17种),占总物种数的77.27%. 锑矿区优势植物以亮叶桦(Betula luminifera)、苎麻(Boehmeria nivea)、密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)、水麻(Boehmeria penduliflora)和插田泡(Rubus coreanus)为主;对照区优势植物以亮叶桦、油桐(Vernicia fordii)、杨树(Populus simonii)、响叶杨(Populus adenopoda)和香樟树(Cinnamomum camphora)为主. 锑矿区与对照区乔灌植物的密度间差异不显著(P>0.05),但锑矿区植物高度101~130 cm、131~200 cm和>200 cm的物种数显著低于对照区(P<0.05). 锑矿区乔木层和灌木层物种丰富度和Shannon-Wiener指数显著低于对照区(P<0.05),物种丰富度分别比对照区显著降低了82.8%和89.5%(P<0.05),Shannon-Wiener指数分别比对照区显著降低了100%和94.8%(P<0.05). Godron稳定性分析结果表明,锑矿区植物群落不稳定. 综上,锑矿区物种组成简单,物种多样性低且不稳定,处于植被演替早期阶段.      

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

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(P 0. 01),与p H和N∶P显著相关(P 0. 05),重要性大小依次为TN SWC C∶N p H N∶P.