喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述_任海
喀斯特石漠化的形成背景 演化与治理
四、未来可能的治理模式
1、基于自然的治理模式：这种模式强调利用自然的力量来减缓石漠化进程， 如封山育林、植被恢复等。同时，也注重发挥乡土植物的作用，促进生态系统的 自我修复。
2、综合工程治理模式：通过大型工程来改善水土条件、提高土地生产力。 如修建梯田、实施灌溉系统等措施。此外，也可以利用化学、物理等方法来改良 土壤，提高土地的保水保肥能力。
喀斯特石漠化的防治研究
针对喀斯特石漠化的防治研究已经取得了一些进展和实践案例。以下是一些 主要的防治措施：
1、水利灌溉
在喀斯特石漠化防治中，水利灌溉是一种重要的措施。通过修建水利设施， 如水库、水渠等，可以有效地将水源引入到农田和植被覆盖区，提高土壤的含水 量，防止土壤侵蚀和干化。
2、施肥和改良土壤
喀斯特石漠化形成的环境背景
喀斯特石漠化现象主要发生在喀斯特地貌分布区，该区域具有独特的自然环 境条件。首先，气候湿润，年降雨量较高，且主要集中在夏季。其次，地形崎岖， 地貌形态多样，存在大量的峰林、峰丛、溶洞等喀斯特景观。此外，喀斯特地区 的土壤通常较薄，而且存在钙质淋溶现象，这使得土壤对水分的保持能力较差。
喀斯特石漠化的形成背景 演化与 治理
01 一、形成背景
Байду номын сангаас
目录
02 二、演化过程
03 三、治理方法
04 四、结论
05 参考内容
喀斯特地貌是一种独特的自然景观，然而，在这种地形中却存在着一种严重 的生态问题——喀斯特石漠化。本次演示将详细探讨喀斯特石漠化的形成背景、 演化过程以及治理方法，以引起人们对这一生态问题的。
结论
喀斯特石漠化是一种严重的自然灾害，它不仅会破坏生态环境，还会影响人 类的生产生活。本次演示详细介绍了喀斯特石漠化的形成过程及防治研究，表明 喀斯特石漠化的发生和发展受到多种因素的影响，其中包括自然因素和人类活动 等。
喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述
喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述
喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述
喀斯特石漠化一般经历顶极植被-灌草丛-石漠等3个阶段.在这一退化过程中喀斯特石漠化对环境的选择性导致喜Ca、耐旱和岩生性的植物生存,而生物量的移出和耐荫树种消退是退化的关键因素.退化过程中植被、土壤理化性质与环境形成正反馈关系,并具有退化方向上的一致性、退化过程的非同步性和退化速度的非线性等特点.喀斯特植被恢复时,其恢复对策经历了由早期更新对策向中期结构调整对策直至后期结构功能协调完善对策更替.喀斯特生态系统恢复的技术包括自然恢复、人工恢复与复合农林业综合治理技术.喀斯特区域恢复的核心是整体人地系统的生态优化.提出喀斯特生态系统石漠化过程及恢复研究的重点是适应性恢复与适应性管理的基础理论问题.
作者：任海REN Hai 作者单位：中国科学院华南植物园,广州,510650 刊名：热带地理ISTIC PKU英文刊名：TROPICAL GEOGRAPHY 年，卷(期)：2005 25(3) 分类号：X171.4 P931.5 关键词：喀斯特生态系统石漠化适应性恢复适应性管理。
退化生态系统恢复与恢复生态学_任海
第24卷第8期2004年8月生 态 学 报AC TA ECOLOGICA SIN ICA V o l.24,N o.8Aug.,2004退化生态系统恢复与恢复生态学任 海,彭少麟,陆宏芳(中国科学院华南植物研究所,广州 510650)基金项目:国家自然科学基金资助项目(30200035);中国科学院资助项目(S TZ-01-36);广东省自然科学基金资助项目(003031,021627)收稿日期:2003-05-14;修订日期:2004-03-10作者简介:任海(1970～),男,湖北黄石人,博士,研究员,主要从事生态系统管理,生态系统生态学和恢复生态学研究。
E-mail :renhai @致谢:感谢美国Arizona State University 的邬建国教授和Rough Broth ers 的Mike W ard 及张义明博士所提供的帮助。
Foundation item :Th e National Natural Science Fou ndation of China (No.30200035),Chines e Acad emy of Sciences g ran t (No.S TZ-01-36),and res earch g rants from Guangdong Natural Science Foundation (No.003031,021627).Received date :2003-05-14;Accepted date :2004-03-10Biography:REN Hai ,Ph .D .,Profes sor ,mainly engag ed in ecos ystem and res to ration ecolog y .E -mail :renh ai @s cib .ac .cn 摘要:恢复生态学起源于100a 前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究,形成于20世纪80年代。
我国南方喀斯特石漠化治理进展x
我国南方喀斯特石漠化治理进展x喀斯特地貌是中国南方一种独特的地质地貌景观，其形成于地表溶蚀作用与地下溶洞发育相互作用的过程中。
由于长期以来的人为破坏以及自然环境变化的影响，我国南方的喀斯特地貌已经面临着严重的石漠化问题。
为了有效治理和防止喀斯特地貌的石漠化现象，我国南方在近年来开展了一系列的石漠化治理工作，取得了显著成果。
一、喀斯特石漠化治理现状在我国南方的喀斯特地区，石漠化问题已经成为一个严重的生态环境问题。
大量人为开采、乱砍乱伐以及过度放牧等行为，导致喀斯特地貌裸露的岩石表面暴露在空气中，加速了石漠化的发展。
极端天气事件和气候变化也给喀斯特地貌带来了影响，使得石漠化的情况变得更加严重。
随着人们对环境保护意识的提高，我国南方喀斯特地貌的石漠化治理工作也取得了一定的成果。
一方面，政府加大了对南方喀斯特地区的生态保护力度，采取了一系列措施来改善地表植被覆盖情况，防止土壤流失和水土流失的现象。
科研机构也加强了对喀斯特石漠化治理技术的研发和应用，探索适合南方喀斯特地区的生态修复和治理方法。
尽管南方喀斯特地区的石漠化治理工作取得了一些成果，但仍然面临着一些挑战。
技术手段和经济投入仍然是影响治理效果的关键因素，需要政府和科研机构加大对喀斯特石漠化治理技术和方法的研发和应用。
地方居民的环保意识还需进一步增强，以减少对喀斯特地貌的破坏行为。
应对极端天气事件和气候变化的影响，加强灾害性天气的监测和预警能力，以便及时应对可能造成的石漠化风险。
展望未来，我们相信在政府、科研机构和社会各界的共同努力下，喀斯特石漠化治理工作一定能够取得更大的成果。
通过不懈的努力，我们有信心将南方喀斯特地区建设成为一个生态良好、风景优美的绿色之地。
【我国南方喀斯特石漠化治理进展】。
石漠化问题的研究综述
石漠化问题的研究综述石漠化是指地表土壤大量裸露，植被覆盖率极低的现象，是干旱、半干旱地区沙漠化过程中的一个重要阶段。
石漠化不仅对生态环境造成严重破坏，也给人类的生产生活带来了巨大的农田荒漠化、水土流失等问题。
石漠化的研究已成为地理学、环境科学等学科关注的焦点。
石漠化的形成主要受到自然因素和人为活动的影响。
自然因素包括气候、地质构造、地貌等，主要是由于干旱气候和强风等因素导致大量土壤流失，石质成分得以裸露。
人为活动主要是过度开垦、滥伐木材、过度放牧等导致植被破坏，进而加剧了石漠化的程度。
针对石漠化问题，研究者们采用了多种方法进行研究。
通过野外调查、遥感技术和地理信息系统等手段，研究者对石漠化地区的植被变化、土壤侵蚀和水资源状况进行了详细的监测和分析。
采用地貌分析、实地采样和实验室分析等方法，研究人员从宏观和微观角度分析了石漠化地区的土壤颗粒组成、结构特征和物理化学性质的变化。
还有研究者利用数学模型和仿真实验等手段，模拟并预测了石漠化地区的演化过程和石质成分的变化规律。
研究发现，石漠化地区植被覆盖率的降低、土壤侵蚀速率的加快以及水资源的减少是其主要特征。
石漠化严重影响了生态系统的稳定性和可持续发展，导致水土流失、农田荒漠化、沙尘暴等环境问题的严重加剧。
石漠化还对地下水资源的形成和保存产生了不利影响。
当前，解决石漠化问题的途径主要包括生态修复与种植、土地利用管理、综合治理等多种手段。
研究表明，合理种植具有抗风固沙等生态功能的植物和草本植物，可以有效防止水土流失和土壤侵蚀，提高植被覆盖率。
科学合理的土地利用政策和措施，可以降低石漠化的风险，并保护土地资源。
综合治理则注重石漠化地区的整体治理和综合利用，通过生态环境保护与生产经济发展的有机结合，实现资源的合理开发利用和可持续利用。
总结而言，石漠化问题是一个复杂的生态环境问题，其研究涉及多个学科，包含多个因素的综合作用。
未来的研究需要结合真实环境和模拟实验，进一步探索石漠化的内在机制和石漠化地区的治理技术，为解决石漠化问题提供科学依据。
西南喀斯特地区水土过程与植被恢复重建
西南喀斯特地区水土过程与植被恢复重建陈洪松;付智勇;张伟;聂云鹏【摘要】受地质背景的强烈制约,西南喀斯特地区地表缺水少土,生境异质性高,在人类不合理的土地利用下极易诱发石漠化,是我国生态治理、扶贫攻坚的重点和难点地区.在简要介绍西南喀斯特地区土壤-岩石环境特征的基础上,重点阐述了该区水文-侵蚀过程与规律,探讨了植被恢复现状与治理对策,并提出了未来的发展方向.认为今后应基于水土过程研究,将植被恢复与生态治理和惠民增收有机结合,促进西南喀斯特区域生态与社会经济可持续发展.%Restricted heavily by the geological background,the improper human land-use activities easily resulted in rocky desertification in the karst regions of southwest China with deficient surface soil and water resources and high habitat heterogeneity,and thus made these regions become the key and difficult areas in China for practicing ecological management and poverty alleviation.Based on the brief introductions of soil-rock environmental characteristics,the hydrological and soil-erosion processes and their laws,and the current conditions of vegetation restoration and control countermeasures,were analyzed in details.Furthermore,the future research prospects were discussed.In order to promote the regional ecological and socioeconomic sustainable development of the karst regions of southwestChina,vegetation restoration should be combined with the ecological management and the improvement of people's livelihood based on intensive study on soil and water processes.【期刊名称】《自然杂志》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】6页(P41-46)【关键词】西南喀斯特地区;水文过程;土壤侵蚀;植被恢复;持续发展【作者】陈洪松;付智勇;张伟;聂云鹏【作者单位】中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100【正文语种】中文我国是世界上喀斯特面积最大(344.3万km2)、分布最广、类型最多的国家，其中西南喀斯特地区(约55万km2)是全球三大喀斯特集中分布区中连片裸露碳酸盐岩面积最大、岩溶发育最强烈的地区。
喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程的新诠释
喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程的新诠释喀斯特石漠化地区是指岩溶地貌中沟壑纵横、峰峦起伏的地带，植被恢复是解决喀斯特石漠化地区生态环境保护与修复的一项重要任务。
植被恢复技术规程是指通过一系列的科学方法和技术手段，促进植被在喀斯特石漠化地区的恢复与发展。
鉴于这个主题的复杂性和广泛性，为了更好地理解和探讨喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程，我将从简到繁，由浅入深地逐步阐述。
第一部分，我将对喀斯特石漠化地区的特点进行概述。
这样可以对石漠化地区的生态环境问题有一个全面的认识，并为后续的内容提供一个背景。
我将详细介绍目前常用的植被恢复技术，包括土地整治、水土保持和植物选育等方面的内容。
这些技术都是为了解决石漠化地区植被贫乏、土壤侵蚀严重等问题而采取的有效手段。
接下来，我将提出一种新诠释的植被恢复技术规程，强调在实施植被恢复的过程中要充分考虑本地生态环境特点和植物适应性，选择适合喀斯特地貌的植物，并合理规划植被的组成和布局。
在第四部分，我将回顾和总结当前的技术规程中存在的问题和不足之处，并提出改进和创新的思路。
可以引入生态工程技术、生物多样性保护和激励机制等新的概念和方法，从而推动植被恢复技术规程的进一步发展和完善。
我将分享我对喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程的观点和理解。
我认为，在制定植被恢复技术规程时，应该根据具体地区的特点和需要灵活调整，注重科学性和可行性的结合，并与相关部门和科研机构进行密切合作，共同推动喀斯特石漠化地区的植被恢复进程。
本文通过对喀斯特石漠化地区植被恢复技术规程的新诠释，旨在为解决喀斯特石漠化地区生态环境问题提供更加全面、深入和灵活的解决方案。
这将有助于推动石漠化地区生态环境的恢复与发展，为人们提供更好的生活环境。
植被恢复技术规程对于喀斯特石漠化地区的生态环境修复十分重要。
然而，目前的规程存在一些不足之处，主要体现在技术手段的单一性、培育植物物种的有限性以及对激励机制和生物多样性保护的不重视。
喀斯特石漠化区植被恢复研究综述
度不 同， 其 治 理 与恢 复过 程 也 不 同 。 ２ ． ３ 环 境 利 弊 兼 容 性 从总体上看 ， 南方 喀斯 特 地 区温 暖 湿 润 ， 雨量充沛 ， 主要 集 中在 每 年 的 ５ ～ ８月 ， 虽 水 热 同季 ， 但 分 配不均 ， 常 出现 蒸 发 量 大 于 降水 量 的干 燥 期 ； 地 下 水 丰 富 但 埋 藏 深， 不 能 直 接 补 给 土壤 ， 植 物 难 以利 用 ； 土壤 有 机 质 含 量 高、 但土层浅薄 ， 石 砾含 量 高 ， 土体不连续 ， 保水力差 ， 极 易造 成 土 壤 干 旱 ； 虽然树种资源丰富 ， 植 被类型多样 ， 但 是 人 类 不 合 理 的 干 扰 活 动 导致 植 被 破 坏严 重 ， 群 落 逆 向演 替 形 成 的草 坡 、 藤刺灌 丛较 多 ， 甚 至 发 展 不 同 程 度
研 究所 ， 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘要 ： 指 出 了林草 植被 恢 复 是 治 理石 漠化 的根 本 和 有 效 途 径 ， 需 要 建 立针 对 喀 斯 特 石 漠化 区独 特 生 态 系统
的研 究方 法 。针 对 小 区域 尺 度 或 不 同流 域 生 态 系统 类 型 ， 研 究 了其 植 物 群 落 配 置 、 生 物 多样 性 恢 复 与 保 护
类型， 即湿 润 区石 质 荒 漠 化 。在 中 国 主 要 分 布 在 贵 州 、 云南 和 广西 ３ 省区， 是 全 球 三 大 喀 斯 特 集 中 分 布 区 中 连 片 裸 露碳 酸盐 岩 面积 最 大 ， 也 是 青 藏 高 原 隆 起 在 南 亚 大 陆 亚热 带 气 候 区 形 成 的 一 个 海 拔 梯 度 大 、 地 势 格 局 复 杂、 生 态 脆 弱 的 独 特环 境 单 元 ］ 。喀 斯 特 地 区脆 弱 的
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第25卷 第3期热 带 地 理V o l .25,N o .3 2005年9月TRO P I CA L G E OG RAPHYSep .,2005 收稿日期:2005-02-22;修订日期:2005-03-13 基金项目:国家自然科学基金项目(30200025);中科院项目(STZ -01-36);广东省自然科学基金项目(003031,021627)资助 作者简介:任海(1970-),男,湖北黄石人,博士,研究员,主要从事生态系统生态学和恢复生态学研究,(E -m ail )renh ai @s ci b .ac .cn 。
喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述任 海(中国科学院华南植物园,广州510650)摘 要:喀斯特石漠化一般经历顶极植被-灌草丛-石漠等3个阶段。
在这一退化过程中喀斯特石漠化对环境的选择性导致喜Ca 、耐旱和岩生性的植物生存,而生物量的移出和耐荫树种消退是退化的关键因素。
退化过程中植被、土壤理化性质与环境形成正反馈关系,并具有退化方向上的一致性、退化过程的非同步性和退化速度的非线性等特点。
喀斯特植被恢复时,其恢复对策经历了由早期更新对策向中期结构调整对策直至后期结构功能协调完善对策更替。
喀斯特生态系统恢复的技术包括自然恢复、人工恢复与复合农林业综合治理技术。
喀斯特区域恢复的核心是整体人地系统的生态优化。
提出喀斯特生态系统石漠化过程及恢复研究的重点是适应性恢复与适应性管理的基础理论问题。
关键词:喀斯特生态系统;石漠化;适应性恢复;适应性管理中图分类号:X 171.4;P931.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5221(2005)03-0195-06 我国分布有裸露、覆盖、埋藏等3类喀斯特,面积约344.3×106k m 2,其中裸露型喀斯特面积90.7×104k m 2,主要分布于贵州、广西、云南等西南地区。
三省区裸露喀斯特分布面积328.4×104km 2,占三省总面积的40.7%[1-4]。
根据《中国岩溶研究》,按地质年代、分布地域和主要地貌景观特征,可将我国石漠化土地划分为扬子准地台元古代至中生代碳酸岩系岩溶区、华南褶皱系晚古代及中生代碳酸岩系岩溶区、滇西褶皱系古生代碳酸岩系岩溶区等3个岩溶区,13个亚区[4,5]。
喀斯特地区脆弱的生态环境,加上长期以来人为因素的影响,导致森林植被严重破坏,水土流失加剧,土地严重退化,基岩大面积裸露,最终形成石漠化的面积达46.3×104k m 2,短期内有潜在石漠化严重的趋势的土地达87.6×104km 2。
全国石漠化区域共涉及429个县,总人口约1.3亿[1-3]。
石漠化导致自然灾害频发,生存环境不断恶化,严重制约着该区域的社会、经济和生态协调发展。
喀斯特是一种易受干扰而遭破坏的脆弱生态环境,对环境因素改变反应灵敏,生态稳定性差,生物组成和生产力波动较大,被学术界定为世界上主要的生态环境脆弱地区之一,同时喀斯特也面临着贫困与环境恶化的双重难题[6-8]。
20世纪80年代末至90年代初,水土保持科技工作者根据石山荒漠化是水土流失的一个重要特点提出了石化、石山荒漠化、石质荒漠化等概念,随后袁道先、屠玉麟、王世杰等分别探讨了石漠化的定义[9-11],概括如下:喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。
在此基础上,开展了大量恢复研究与示范。
本文在总结国内外喀斯特生态系统研究基础上,重点综述了喀斯特生态系统石漠化过程及其恢复研究进展,为下一阶段的喀斯特生态系统适应性恢复与管理研究和实践提供参考。
1 喀斯特研究概况国际上早期的喀斯特研究以欧洲占主导地位,他们对喀斯特的地质成因、地貌特征、水文特征、发育过程作了地理、地质综合研究。
随后,根据社会经济发展需要,对喀斯特水文地质、工程地质、地球物理勘探、喀斯特洞穴和喀斯特发育理论等做了大量研究[6,12-14]。
自1973年Leg rand 在Sc i e nce 上发表了文章[15]后,喀斯特区地面塌陷、森林退化、旱涝灾害、原生环境中的水质等生态环境问题受到重视。
在此期间,国际上对马来半岛、美国卡罗来纳、新西兰和南非喀斯特地区以及德国的So l n hofen 石灰岩地区也已开展了一些石灰岩植物区系的形成及其生理生态研究工作[16,17]。
20世纪80年代后国际有关DOI 牶牨牥牣牨牫牪牳牬牤j 牣cn ki 牣rd dl 牣牥牥牥牰牭牱热 带 地 理25卷 喀斯特地区生物多样性的研究主要集中在植物区系、洞穴动物、植被调查分析等初步研究,缺乏生物多样性演变与生态系统功能的系统性研究。
20世纪90年代以后侧重于喀斯特生态环境脆弱性成因机理、喀斯特生态系统的碳循环及其对全球的响应等方面的研究。
当前,比较重要的喀斯特研究是国际地质对比计划中的I G CP299“地质、气候、水文与岩溶形成”(1990-1994)、I G CP379“岩溶作用与碳循环”(1995-1999)、I G CP448“全球岩溶生态系统对比”(2000-2004)研究[9,18-22]。
由此可见,国际上关于喀斯特的研究发展趋势是:越来越强调在全球变化背景下的喀斯特反应;重视从喀斯特生态系统的角度研究喀斯特现象;喀斯特生态系统与人类活动的相互作用;将加强喀斯特生态系统恢复与生态系统管理研究;喀斯特地区生态-经济-社会复合生态系统可持续发展研究;大尺度的跨越国界的喀斯特对比研究。
国内一直在开展喀斯特研究与示范,从“五五”国家科委和地矿部组织“四片五点”喀斯特科研会战治理旱涝研究以后,又先后开展了南方喀斯特地下河及喀斯特矿区水文地质调查和评价、西南石灰岩地区有效开发利用途径研究、滇黔桂石山地区农村经济开发研究、大西南连片贫困喀斯特地区脱贫与振兴经济建设、滇黔桂湘喀斯特贫困区喀斯特水有效开发利用规划建议与开发示范、中国西部重点脆弱生态区综合治理技术与示范———喀斯特课题等项目。
此外,林业部门、高等院校和科研单位还分别从造林、农业开发和森林生态等角度开展了一些研究工作。
可以认为,20世纪90年代以前主要集中在喀斯特地貌形成、演变、水资源的赋存规律研究以及喀斯特水资源和水利水电工程的防渗处理技术等领域[9,22-25];90年代以后侧重于洞穴旅游、脆弱的喀斯特生态环境区的水土流失防治及植被的恢复、喀斯特石漠化的RS G IS等级划分及空间态势、典型石山脆弱生态环境综合治理与可持续发展试验示范等领域[26-28]。
总的看来,国内最近20年来喀斯特主要研究内容包括:喀斯特地质地貌和洞穴、喀斯特地球化学循环、岩溶水资源开发利用研究、喀斯特石漠化的概念及其科学内涵、喀斯特森林资源综合调查、洞穴生物的生理生态学特征、基于3S技术面上和实地点上的喀斯特石漠化的现状调查与评价、喀斯特生态系统定位研究、岩溶生态系统的结构、驱动机制和功能、人为干扰对喀斯特森林的影响、石漠化过程中土壤和植被变化初步观察、退化喀斯特生态系统自然恢复过程研究、石漠化退化土地及植被恢复与治理模式、喀斯特农业生态系统、石漠化防治对策、喀斯特区域资源开发利用与生态旅游规划等方面。
这些研究虽然突破了水土流失的研究范畴,为后续研究积累了可贵的基本资料,但对不同喀斯特地貌———生态经济类型区的石漠化发生的原因、类型、石漠化过程、演替模式、驱动力因子及相应的生态重建技术途径和模式的研究较为缺乏,基本停留在定性分析阶段,定量化和空间性研究明显不足,理论体系相当零散;对生态修复、维持与适应性管理(可持续利用)等关键科技问题及其作用机制不清,缺乏成熟的可操作性强的生态系统恢复、重建、管理的模式。
这些对喀斯特生态系统保育与石漠化恢复过程中的关键基础理论问题没有进行深入系统研究,无法取得重要的理论和方法突破,其应用范围也深受局限。
2 石漠化的原因与机理2.1 石漠化原因及过程石漠化是在自然岩溶过程基础上人为因素叠加所造成的,它作为岩溶地区的一种环境恶化和土地退化过程,根本原因是岩溶生态系统的脆弱性[29]。
喀斯特生态系统石漠化过程涉及自然和人为因素,但人为因素是主因。
自然因素:石灰岩为表层土壤形成的母质;特殊的水文地质条件为土地石漠化创造了条件,在地表起伏较大而地下水以垂向作用为主的岩溶石山区只能出现不连续的薄层有机质土;由于崎岖破碎及山多坡陡等地形地貌的影响;年均温相对较低及降水相对少的高原气候导致植被生长慢;岩溶地区性质独特的土壤极易造成石漠化,碳酸盐岩系抗风蚀能力强,母岩造壤能力差,成土过程缓慢,每形成厚1c m的风化壳要4000～8500a,若考虑淋溶则要1.3×104～3.2×104a,成土模数为45～75t/hm2 a,只有非喀斯特地区的1/80～1/10倍,且厚度不均,因而土壤资源缺乏;土壤独特的肥力性质决定了岩溶生态系统脆弱性,由于岩溶作用,土壤中阳离子交换量和有机质含量较高,但土壤中M n、Fe、P等元素有效性低,形成了低的肥力,加之土层薄、岩体裂隙、漏斗发育等导致干旱,因而较脆弱;岩溶地区土壤结构的上松下紧两种质态界面降低了稳定性,对环境脆弱起放大作用[30-33]。
人为因素:人为干扰的主要形式是火烧、开垦、放牧和樵采。
在喀斯特区域,人口超载压力大导致196 3期任 海:喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述了大规模的毁林开荒,特别是陡坡垦荒及超载放牧等导致水土流失而发生难以逆转的破坏;传统的旱坡顺坡耕种等耕作方式以及农林牧比例失调等不合理的土地利用方式破坏了植被和水土环境;工农业污染使岩溶地区水、土、气污染物指标超过其自净能力而出现土壤条件恶化,如贵州1998年SO2排放总量全国第二,加速了岩石的溶解,采矿过程中大量废渣、矸石等影响[30,33]。
石漠化土地的形成一般有3个阶段:毁林开荒-水土流失-岩石裸露,经历了顶极植被-灌草丛-石漠过程。
不同地方不同情景下土地石漠化的演化时间、速率不同[34]。
一般从一种状态到另一种状态要几十年到几百年,但在重度干扰下,从森林变为裸地很短时间就可完成,详见图1。
图1 喀斯特生态系统石漠化过程Fi g.1 The p rocess of Karst rocky des ertification ecosyste m2.2 石漠化机理石漠化是在诸多自然因素和社会因素共同作用下发生、形成的。
脆弱的生态环境为石漠化提供了条件,不合理的人为活动则加速了这一进程。
从喀斯特区域研究看,典型喀斯特区域同时存在由石漠化向顶极森林的正向演替,也存在由森林向石漠化的逆向演替,两者均以藤刺灌丛为中间环节,形成了两个演变系列时间并存、空间互补。