《喀斯特峰丛洼地生态系统服务空间权衡度及其分异特征》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-11-27
  • 我国西南喀斯特峰丛洼地区脆弱的生态环境与剧烈的人类活动导致石漠化现象以及生态功能退化,制约了区域生态-福祉耦合效益的提升。首先从数值变化与空间变异综合的角度,构建了融合均方根偏差法与地理探测器的生态系统服务空间权衡度指标,进而围绕喀斯特水源涵养-土壤侵蚀关系以及植被固碳-土壤侵蚀关系,在不同环境因子梯度下和地貌形态类型区内开展生态系统服务空间权衡度计算及其分异特征研究。环境因子梯度分析表明,由于植被显著的保持水土能力,水源涵养与土壤侵蚀之间的空间权衡度随植被覆盖度的增大而逐渐减小;地形因子对地表水土过程与植被功能影响深刻,植被固碳和土壤侵蚀之间的空间权衡度随海拔和坡度的升高而逐渐增大,1000 m以上中海拔以及陡坡地区的空间权衡度是低海拔与缓坡地区的4-6倍。地貌形态类型区的统计结果显示,地貌特征对生态系统服务之间的空间权衡关系具有宏观控制作用,植被固碳-土壤侵蚀之间的空间权衡度随地形起伏度的升高而逐渐增大,具体为:中海拔平原 < 中海拔台地 < 中海拔丘陵 < 小起伏中山 < 中起伏中山,水源涵养与土壤侵蚀之间则成相反趋势。因此,今后在以生态系统服务协同提升为目标的喀斯特石漠化治理工作中,应强调环境因子作用程度的空间差异以及地貌形态特征的宏观控制作用。

相关报告
  • 《喀斯特土壤有机碳形成和稳定的协同与权衡机制研究获进展》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2024-11-21
    •     中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站在喀斯特土壤微生物碳泵-矿物碳泵协同/权衡机制研究中取得进展。近期,相关研究成果以Lithological controls on soil aggregates and minerals regulate microbial carbon use efficiency and necromass stability为题,发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上。     该团队以渝黔桂典型水热梯度样带为研究区,以喀斯特和非喀斯特相同林龄的次生林土壤为研究对象,量化原状土壤和破碎团聚体土壤微生物碳利用效率,阐明微生物残体在不同稳定态有机质组分中的分配赋存特征。结果表明:破碎团聚体提高了喀斯特和非喀斯特土壤微生物碳利用效率;喀斯特土壤高钙和高铁氧化物含量增强了大团聚体稳定性和矿物保护能力,降低了微生物碳利用效率;尽管土壤团聚体稳定性和矿物保护降低了微生物碳利用效率和微生物残体生成量,但矿物保护增强了微生物残体稳定性;土壤团聚体和矿物对土壤有机碳形成和稳定的权衡效应受岩性调控,而喀斯特土壤高矿物含量导致更高的权衡效应。上述研究强调了仅基于微生物碳利用效率来评估土壤固碳潜力可能存在偏差,因此喀斯特土壤碳循环研究以及固碳增汇技术研发需要考虑微生物碳泵和矿物碳泵协同和权衡效应。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。
  • 《喀斯特生态系统中资源对土壤微生物的限制》

    • 来源专题:大气污染防治技术进展
    • 编译者:APC
    • 发布时间:2018-09-06
    • 关于土壤微生物资源限制的知识对于理解生态系统功能和过程以及预测生态系统对全球变化的响应是至关重要的。喀斯特生态系统在世界上分布广泛,在调节全球气候方面起着关键作用,然而喀斯特生态系统中微生物资源限制的模式和机制尚不清楚。通过对西南岩溶地区白云岩和石灰岩两种岩性类型下主要土地利用类型,即耕地、草地、灌丛和次生林的筛选,研究了岩溶地区微生物资源的限制性。生态酶化学计量学被用作微生物资源限制的指示器。总体而言,喀斯特生态系统中的土壤微生物受到碳和磷的限制,而不是氮。进一步分析表明,在土地利用和岩性类型上,碳和磷的限制模式是不同的。农田和森林微生物碳限量最大,草地最低,白云岩下微生物碳限量大于石灰岩下。白云岩区微生物磷限量由次生林向耕地递减,但石灰岩区各生态系统类型间差异不显著,说明岩性控制着微生物磷限量沿后农业演替的模式。本研究描述了岩溶生态系统微生物资源限制的一般模式,并认为岩性学可能为解释不同地区农业演替后微生物资源限制的变化提供了新的机制。