荔波——喀斯特的荣耀

荔波位于贵州省南部,其东南与广西接壤,境内喀斯特地貌非常典型。由于地处云贵高原和广西低地间的过渡地带,在荔波你能看到从高原喀斯特过渡到低地喀斯特的完整形态类型,这在全世界都找不到能出其右者。大自然毫不吝啬地将一座座锥状的石灰岩山峰洒落在这片土地上,有的山峰基部互相连接构成绵延的峰丛,有的独自耸立形成峰林,还有的则属于两者的渐变类型.     

喀斯特城市地表水热通量的时空变化研究

针对我国西南地区桂林喀斯特城市近20多年来快速扩展所引发的热环境问题,改进METRIC模型使其适用于喀斯特城市实际状况,利用模型和1994—2015年5景Landsat遥感图像反演地表水热通量,分析通量时空变化规律。结果表明,潜热通量从高到低依次为水体、喀斯特山峰阳坡植被、地面植被、喀斯特山峰阴坡植被、建筑/道路和裸土、喀斯特山峰裸岩,显热通量从高到低依次为喀斯特山峰裸岩和建筑/道路、裸土、喀斯特山峰阳坡植被、地面植被、喀斯特山峰阴坡植被、水体。水热通量随时间的变化受地表覆盖变化的影响,研究区波文比(显热通量与潜热通量比值)在1994年最高,达到1.62,2000年下降到1.24,之后逐渐升高至2015年的1.51。城市扩展过程出现的显热高值区和潜热低值区比例低于10%,其变化引发显热中低值区和潜热中高值区比例的变化,显热高值区最高比例在1994年(10.0%),2000年下降到5.4%,之后至2010年逐渐上升到9.4%,但2015年下降到7.1%,潜热低值区比例的变化趋势与显热高值区比例基本相同。植被覆盖度(Vegetation fraction,Pv)在0.1—0.8范围时对水热通量的影响相对更显著,Pv增加0.1,显热通量降低8—27 W/m~2,而潜热通量升高8—24 W/m~2。喀斯特山峰植被保护和城区地面绿化建设对喀斯特城市热环境的改善至关重要。     

黔南和黔中喀斯特天然林植物区系研究

采用路线调查和典型样地结合的方法,比较了亚热带黔南荔波和黔中开阳不同生态区喀斯特天然林植物区系的异同.结果表明:荔波喀斯特天然林植物区系有146科408属827种(变种),开阳有150科434属838种(变种),两地共有118科227属200种(变种).科水平上的科与种所占比例呈左型偏态分布,属水平上的属所占比例呈双曲线分布、种所占比例呈左型偏态分布,这反映了两区生态环境和森林起源的异质性.两区植物属的地理成分变化呈左型偏态分布、共有属呈双曲线分布,均是热带分布高于温带分布,荔波的热带分布属比例较高、开阳的温带分布属较高,这是两地纬度和海拔高度不同造成的水热条件差异所致.两区维管束植物的科和属的平均种数均小于贵州和中国植被,单种科与属的比例较高,这反映了喀斯特天然林植物区系的古老性和孑遗性.     

广西地区喀斯特与非喀斯特山地森林树木物种多样性及系统发育结构比较

以广西地区植被调查集资料总共365个群落样方(样方面积在300—1000 m2,50%左右为400 m2)为基础,将样方分为海拔≤1000 m喀斯特和非喀斯特森林以及海拔1000 m的非喀斯特森林三类生境,探讨这3种生境森林物种丰富度和群落系统发育结构差异及其与年均温的关系。结果表明,海拔≤1000 m非喀斯特森林含有4种以上的科比海拔1000 m非喀斯特森林多24科,比喀斯特森林多18科,其中樟科、壳斗科、山茶科、杜鹃花科等都是两种非喀斯特森林生境的重要组成科;大戟科为喀斯特森林含有种数最多的科,其中出现在非喀斯特森林的山茶科和杜鹃花科等没有在喀斯特森林出现。森林物种多样性及系统发育指数与年均温不相关或相关不强;海拔≤1000 m的喀斯特与非喀斯特森林的Gleason物种多样性指数没有显著差异,而海拔1000 m的非喀斯特森林的Gleason指数比另外两种生境显著高。海拔≤1000 m非喀斯特森林系统发育多样性PD指数比中山地带的非喀斯特生境的森林高。喀斯特森林和海拔1000 m非喀斯特的绝大部分样地以及海拔≤1000 m的非喀斯特大部分样地都表现出系统发育结构聚集,推测生境过滤在广西地区喀斯特和非喀斯特森林群落构建中发挥着主要作用。但是喀斯特和海拔1000 m的非喀斯特两种生境森林群落发生系统发育发散的比例都比海拔≤1000 m的非喀斯特森林低,揭示生境过滤在这两个生境更为明显。     

广西发现荔波臭蛙

荔波臭蛙（Odorrana liboensis）已知仅分布于贵州省荔波县茂兰国家级自然保护区。2021年8月,在广西壮族自治区百色市那坡县弄尧（23°01′21″ N,105°50′58″ E）采集到2号臭蛙标本（1雌,1雄）。经鉴定为荔波臭蛙,属广西两栖纲新记录物种。2号标本在形态上与荔波臭蛙模式标本基本一致,仅体型大小和腹部体色稍有差异。基于线粒体16S rRNA基因部分序列构建的系统发育树表明,荔波臭蛙那坡种群与模式标本聚为一支,支持率为100%,遗传距离为1.5%。本研究表明,荔波臭蛙广西那坡种群与模式产地种群存在一定的遗传和形态分化,可为蛙类生物地理学研究提供基础数据。     

贵州省荔波发现百花锦蛇

2010年7月～2012年8月,在贵州省荔波南方喀斯特世界自然遗产地进行脊椎动物物种多样性调查时,分别在板寨、瑶山、翁昂和洞塘采集到游蛇科蛇类标本共5条,经分类鉴定为锦蛇属(Elaphe)的百花锦蛇(E.moellendorffi),为该物种在贵州省内首次发现,增加了其在国内的分布点.     

广西天然林中藤本植物区系组成及系统发育多样性

藤本植物是热带和亚热带森林的重要组分,在过去几十年中藤本植物多样性在热带森林增加,有可能导致森林的多样性减少,碳储量等生态系统服务功能降低,引起广泛关注。以《广西植被志要》中共355个样地数据(喀斯特森林、海拔1000 m以下的非喀斯特森林和海拔1000 m以上的非喀斯特森林)为基础,结合气候数据,分析天然林中藤本植物区系组成、不同生境藤本植物物种多样性与系统发育多样性关系、藤本植物物种多样性与年平均温度关系,以及系统发育结构特点。结果表明:(1)广西天然林藤本植物中,热带分布的含藤属占比最大(75.4%),温带分布含藤属占比较低(12.3%),世界广布含藤属和亚洲分布含藤属占比最小,海拔1000 m以下的喀斯特和非喀斯特森林都有一些专有的含藤科属;(2) 3个生境藤本的Gleason物种多样性和系统发育多样性与年均温都不相关,它们的物种多样性差异不显著,但是系统发育多样性有显著差异,海拔1000 m以下的非喀斯特森林中系统发育多样性最高,喀斯特森林系统发育多样性最低;(3)非喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于离散,暗指竞争排斥作用是藤本植物组合在该生境群落主要构建机制,喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于聚集,暗指藤本植物组合由生境过滤作用为主形成。这些研究发现对于热带亚热带森林藤本植物的多样性组成及其共存机制提供了新认识。     

喀斯特森林石壁营巢冠斑犀鸟繁殖行为初报

2019和2020年,在广西崇左恩城观察了喀斯特森林一对冠斑犀鸟(Anthracocerosalbirostris)的繁殖行为。此对冠斑犀鸟每年4～7月在石壁上的洞穴里营巢,其孵卵期约为35 d,育雏期约为55 d。每年均有2只幼鸟成功离巢。幼鸟及雌鸟食物以植物性食物为主,雄鸟喂食时缺少明显的高峰。结果表明,冠斑犀鸟在繁殖行为上适应了喀斯特这一特殊生境。     

广西喀斯特石山区木豆种植适应性试验

本文报道木豆在广西西部喀斯特地区适应性试验结果。结果表明,木豆适应性强,速生快长,当年种植株高可达1.5~3.0m,能较快覆盖裸露的喀斯特石山,且可涵养水源,防止水土流失,提高土壤肥力,恢复生态环境。木豆籽粒可做人类粮食,也可作为畜禽饲料,木豆的嫩枝叶可做山羊、水牛、黄牛等草食动物的青饲料。因此,木豆是解决桂西石山区畜牧饲料的最好作物之一。     

中国南方喀斯特荔波世界自然遗产地翼手目物种多样性与保护现状

为了解荔波世界自然遗产地翼手目动物的物种多样性和生存现状, 作者于2010年10月至2011年10月, 对中国南方喀斯特荔波世界自然遗产地区域内6个镇(乡)69个洞穴的翼手目动物进行了考察, 发现60个洞穴有翼手目动物栖息痕迹, 其中可以确定具体栖息物种的洞穴有37个。本次调查观察记录到翼手目动物10万余只, 隶属5科15种, 结合文献记载及贵州师范大学动物标本室保存的翼手目动物标本, 确认该地区共有翼手目动物7科24种。11种翼手目动物在荔波世界自然遗产地为首次记录, 其中狭耳鼠耳蝠(Myotis blythii)、果树蹄蝠(Hipposideros pomona)2种为贵州省翼手目新记录。该地区一些洞穴已被开发为旅游景点, 严重影响了洞穴内翼手目动物的生存, 翼手目动物保护状况令人担忧, 建议对翼手目动物栖息的洞穴采取必要的保护措施。     

广西木论喀斯特森林考察记

木论喀斯特原始森林区位于黔桂两省交界的广西环江毛南族自治县境内,年平均气温为16.9℃,年平均降雨量1389.1—1750.3毫米,区内喀斯特地貌十分发育,地势西北高、东南低,最高峰海拔1043.8米,最低处海拔270米,一般山峰相对高度在200—350米之间。由于地理位置偏僻、地形险峻复杂、交通不便等因素,这里幸存了约1.5万公顷的喀斯特原始森林,它与相邻的贵州茂兰林区在地理位置上连成一片,是世界上同纬度地区残存下来的绝无仅有     

喀斯特生境台湾相思根瘤菌的生物学特性研究

从广西喀斯特地区台湾相思树采集根瘤并分离纯化获得15个根瘤菌株, 对其生物学特性进行了研究, 结果表明: 这些根瘤菌均具有典型的根瘤菌的个体形态特征。3-酮基乳糖反应、牛肉膏蛋白胨生长均呈阴性; 淀粉水解、柠檬酸盐利用等均呈阳性; 在BTB反应和石蕊牛奶反应均产酸; 都能利用磷酸二氢铵和所供试的7种糖类; 11个菌株能使硝酸盐还原; 有14个菌株能在3.0%和4.0%浓度的NaCl下生长良好或较好; 39℃下有14个菌株能生长; 有13个菌株在pH12条件下能生长, 4个菌株在pH4的酸性条件下能生长; 15个菌株都能在≤10%的CaCO3浓度下生长, 其中有11个菌株能在10%~30%的钙浓度内生长。表现出在喀斯特环境下, 根瘤菌的生理生化特性及抗逆性的多样性。     

弄岗喀斯特季节性雨林不同群丛物种多样性随海拔的变化

为研究北热带喀斯特季节性雨林不同群丛物种多样性特征及其随相对海拔变化,在对广西弄岗15 hm2北热带喀斯特季节性雨林样地进行群丛划分的基础上,运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对处于不同相对海拔高度群丛的物种多样性以及不同群丛乔木层、亚乔木层和灌木层的物种多样性进行比较。结果表明弄岗喀斯特季节性雨林各群丛的多样性指数存在极显著差异(P0.01),各群丛类型的物种多样性指数的顺序为:枝花流苏树-广西牡荆-蚬木群丛齿叶黄皮-黄梨木-蚬木群丛山石榴-广西牡荆-蚬木群丛南方紫金牛-苹婆-中国无忧花群丛垂茉莉-苹婆-广西棋子豆群丛割舌树-闭花木-蚬木群丛米仔兰-闭花木-蚬木群丛对叶榕-苹婆-董棕群丛;Patrick丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数在中坡以下(弄岗样地相对海拔76.3 m以下)随相对海拔变化规律符合"中间高度膨胀"理论,即处于该地段中部群丛的多样性高,相对海拔较低和较高的群丛的多样性低;而中坡以上(弄岗样地相对海拔76.3 m以上)多样性随相对海拔增高而增大;群丛各层次多样性与热带山地雨林一致,与亚热带喀斯特常绿阔叶林截然相反,呈现出乔木层亚乔木层灌木层。这些结果表明地形空间异质性导致的水热差异影响着北热带喀斯特季节性雨林物种多样性,相对海拔低、水热条件较好的中、下坡乔木多样性高,相对海拔较高、条件恶劣的中、上坡亚乔木、灌木多样性较高,所以在对喀斯特地区水热条件恶劣的中、上坡地带进行植被恢复时,应更多选择亚乔木、灌木。     

喀斯特地区土壤温度变化特征及其与环境因子的关系

喀斯特地区土壤温度变化特征对研究该区土壤活性及小气候变化具有重要意义。为探明喀斯特地区土壤温度变化特征及其与环境因子的关系,以喀斯特高原峡谷区四种典型土地类型（花椒地、金银花地、火龙果地、荒地）为研究对象,采用土壤含水量监测系统（ECH2O）对各样地土壤温度变化进行连续定点监测,分析土壤温度的动态变化特征及其与环境因子的关系。结果表明：10 cm处土壤温度日变幅最大,土层越深日变幅越小;土壤温度日变幅为夏季较大,秋、冬季较小。火龙果地、金银花地土壤温度日变幅明显大于花椒地、荒地;随着土层加深,土壤温度日变化出现滞后现象;不同季节土壤温度均为火龙果地 > 荒地 > 花椒地 > 金银花地。夏季土层越深,土壤温度越低;秋、冬季土层越深,土壤温度越高;土壤垂直温度变异系数表现为冬季大于夏季。相关分析表明,土壤温度与气温、太阳辐射及土壤含水量均呈显著正相关（P<0.05）,土壤温度变化与容重、孔隙度、土壤质地、有机碳等土壤理化性质相关性显著。花椒地土壤温度日变幅最小,与其较高的土壤含水量和总孔隙度、容重小、土壤持水性强密切相关。综上,花椒地对土壤温度的调节效果较好,因此,在喀斯特地区生态恢复的过程中,种植花椒能在一定程度上改善土壤性质,提升土壤肥力。本研究为喀斯特地区的生态恢复提供了科学依据,为植被生态效益评价提供一定参考。     

茂兰奇景多

在我国的大西南,贵州高原南部与广西交界的万山丛中,有一块神秘而又奇特的原生性森林,它就是被誉为地球绿色明珠的茂兰喀斯特森林。 喀斯特森林,是指生长在喀斯特(岩溶)地貌上,以碳酸盐岩为着生基岩的一种森林植被。这类地区,即常说的石灰岩地区,绝大部分已没有森林植被覆盖,生态环境十分恶劣,进行人工造林恢复植被亦很困难。但是在茂兰,地表虽也是山坡陡峭、基岩裸露、怪石嶙峋、土壤极少,其上竟生长着2万公顷郁郁葱葱的原生性常绿落叶阔叶混交林,因而又被称为“石头上的森林”。 茂兰的喀斯特地貌十分发育,喀斯特形态多种多     

喀斯特关键带植被时空变化及其驱动因素

中国南方喀斯特地区广泛面临着生态问题,植被的保护与恢复倍受关注,对这一区域植被覆盖的进行监测和预测是非常必要的。以MODIS-NDVI为数据源,分析2000—2016年间,研究区不同地质背景,多种土地覆被类型的NDVI时空变化特征及驱动因素。结果表明:(1)从2000—2016年间,研究区植被覆盖整体呈增长趋势;其中喀斯特区域增长情况略优于非喀斯特区域。植被覆盖在空间上呈现东高西低;其中林地的NDVI值最高,耕地次之,依次草地,居民用地,水域,未利用地最低;在林地和耕地中,非喀斯特区域的NDVI值比喀斯特高,其余的土地覆被类型中都比喀斯特区域低。(2)研究区植被覆盖改善的地区占60.19%,退化地区占17.06%;草地,耕地区改善明显,退化主要在水域和建设用地; Hurst指数显示在研究区持续性改善的NDVI大于持续性退化;相比非喀斯特区域,喀斯特区域改善及持续性改善情况更佳。(3)整体而言,海拔对NDVI的空间分布影响力最大,温度次之,依次为降雨,夜间灯光指数;相比而言,非喀斯特区域NDVI空间分布更易受地形因子影响;喀斯特区域NDVI空间分布更易受气候差异及人类活动影响。(4)研究区分别有49%,45%,61%的NDVI与气温,降雨,日照的相关系数通过a=0.05的显著性检验;相比非喀斯特而言,喀斯特区域植被生长更易受气候变化的影响。     

挑战喀斯特石山生存极限的白头叶猴

说起喀斯特石山,人们的脑海里很快会联想到美丽的桂林山水。的确,桂林山水就是喀斯特石山美的代表,几个典型的景点全面地展示了喀斯特石山环境的特点,比如坐落于广西师范大学校园的独秀峰、位于漓江江畔的象鼻山,又如漓江岸边挺立的巨幅画面,悬崖峭壁上隐隐约约显现出骏马的身姿,引来了无数观光客竞猜骏马的数量。人们充分和尽情地享受喀斯特石山的险峻美和艺术想像美,但就在另一片喀斯特石山,一种灵长类动物——白头叶猴却正为这样险峻的生存环境苦苦奋斗。     

广西植被净初级生产力(NPP)时空演变及主要影响因素分析

利用2001-2010年EOS/MODIS17A3卫星遥感资料,对广西植被净初级生产力(NPP)时空特征及其影响因素进行分析.结果表明：(1)NPP 表现出明显的年际变化,2005年植被年均 NPP 最小为625 gC??m-2??a-1,2003年最大,为714 gC??m-2??a-1,十年间广西植被年NPP平均值为662 gC??m-2??a-1;(2)不同植被类型NPP有较大差异,森林、灌木、农作物的NPP 平均值分别为834、614、517 gC??m-2??a-1;(3)十年间广西区年均NPP为显著下降趋势,且年均气温和降水对NPP时间变化作用显著,而日照时数对 NPP 时间变化的作用不显著;(4)广西区NPP空间格局形成主要影响因素为坡度,其次为经度,再次为地貌特征、纬度和降水;(5)非喀斯特区域北热带季雨林、南亚热带季雨林化/季雨化常绿阔叶林年均 NPP 大于喀斯特地区,相反,喀斯特地区中亚热带常绿阔叶林,农作物年均NPP大于非喀斯特地区.整体而言,广西非喀斯特地区植被NPP为683 gC??m-2??a-1,喀斯特地区植被NPP为620 gC??m-2??a-1.     

滇东南喀斯特区域生态脆弱性的时空演变及其影响因素

由于自身的脆弱性和人类活动的扰动,喀斯特区域植被破坏、水土流失和石漠化等生态问题突出。综合分析喀斯特区域的生态脆弱性及其影响因素,可为区域生态修复、环境治理提供科学支持。本研究以滇东南典型喀斯特区域广南县为例,从自然和人为因素角度构建喀斯特区域生态脆弱性评价指标体系,运用SPCA对2000、2010和2018年的生态脆弱性进行反演,分析其时空演变特征,并利用地理探测器探究其影响因素。结果表明: 2000—2018年,广南县整体脆弱性变化较小,但脆弱程度在不断加剧。在脆弱等级方面,该县以微度脆弱为主,但轻度、中度和重度脆弱在逐渐增加。广南县沿“者兔-莲城-杨柳井-板蚌”以南地区的生态脆弱性较高,以北地区的脆弱性较低;脆弱性空间集聚效应强烈,北部处于脆弱性低-低集聚区,而西南部和东南部处于脆弱性高-高集聚区;生态工程的实施有利于区域生态脆弱性的改善,而人类活动的干扰使生态脆弱性进一步恶化。岩性和石漠化面积比重对喀斯特区域生态脆弱性的影响较为显著,导致喀斯特生态脆弱的基础是喀斯特碳酸盐岩的发育。     

西南喀斯特地区耕地撂荒生态环境效应研究进展

耕地撂荒是多驱动力综合作用的结果,不同地域下的撂荒地生态环境影响具有其特殊性。针对当前西南喀斯特地区耕地撂荒现象,综述了目前在西南喀斯特地区撂荒地生态环境影响方面取得的研究进展及未来的研究展望。综合现有研究结果发现：(1)务农机会成本增加,以粗放经营为主要特点的隐性撂荒可能是现代石漠化发展的潜在动力;(2)喀斯特地区的土壤异质性决定了耕地撂荒后地块尺度的景观均质性或者区域尺度的景观异质性;(3)喀斯特地区耕地撂荒后植被恢复能在一定程度上改善土壤结构、维持土壤水分、促进土壤养分恢复;(4)撂荒初期土壤侵蚀加剧,撂荒后期植被恢复防治土壤侵蚀;(5)耕地撂荒植被恢复后增强了喀斯特地区植被碳汇、土壤碳汇和岩溶碳汇效应。未来,应明确隐性撂荒对喀斯特地区生态环境的具体影响,创新技术手段动态监测优等地和石漠化耕地的撂荒面积及趋势变化,定量显性撂荒在水土流失防治和石漠化生态恢复中的贡献,综合评估撂荒地的碳汇效应,从而为合理配置喀斯特地区耕地的社会、生态功能建言献策。