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Biological soil crust (BSC) restoration could effectively contribute in reducing several adverse environmental impacts such as soil erodibility. The usefulness of the microorganism constituent of the arid land (e.g., desert land cyanobacteria Microcoleus) for the BSC restoration has already been introduced, not only by laboratory studies but also by many other field investigations. In order to isolate the soil cyanobacteria with a potential to support BSC succession, soil samples from the southwestern dry lands in Iran were taken, soils serial dilution was prepared and submerged, and streaking-plate methods were applied. The newly isolated native cyanobacterium was identified as the Microcoleus on the genus level following the standard references. The isolated cyanobacterium was cultured phototrophically using five different media consisting of BBM, BG-11, F/2, Jourdan, and artificial wastewater submerged batch. Microcoleus spp. was found in all sites soil samples. The maximum biomass was achieved in the Jourdan submerged culture medium with an amount of 0.88 g/L. The cell density in this culture medium was increased up to 20 times of the initial cell density during 7 days of the cultivation. The specific biomass growth rate was calculated to be in a range of 0.03–0.057 per day. The preliminary experiments and reported restoration activities of Microcoleus submerged cultures were shown to have the potential for providing the soil with the inoculant for the restoration of the degraded arid lands such as Middle East region. 相似文献
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土壤厚度与石漠化发展程度有着密切的关系,土壤也是石漠化地区生态恢复以及农业生产的基础。为了研究典型高原峡谷中-强度石漠化地区的土壤厚度空间分布规律,在土壤厚度野外调查的基础上,利用地统计学方法分析了贵州典型石漠化地区——贞丰—关岭花江小流域土壤厚度空间分布特征及主要影响因素。结果表明:（1）研究区土壤平均厚度仅为26 cm,土壤平均厚度表现为坡耕地>荒地>林地;（2）土壤厚度空间变异性以强度为主,荒地的土壤厚度空间分布连续程度优于林地和坡耕地,林地的土壤厚度空间分布有明显突变性,坡耕地的土壤厚度具有点状分布特征,有耕作物附近土壤厚度较大;（3）土壤厚度与海拔、基岩裸露率、坡度之间均有明显负相关关系;（4）自然和人为因素综合影响下的土壤强侵蚀是研究区土壤厚度分布极为不均的主要原因,对该区域石漠化的治理可以采用工程措施与生物措施相结合的方法。研究结果对研究区石漠化因地制宜地防治及其他地区水土流失防治、生态恢复、农业合理生产具有一定的参考价值。 相似文献
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石漠化地区的生态危机及菌根桑生物修复潜力研究进展 总被引：3，自引：1，他引：2
在简要总结出石漠化地区的生态特征、生态威胁及生态恢复存在的主要障碍的基础上,比较系统地分析了桑树在石漠化生境中已表现出的生态适应能力和生态修复潜力。桑树作为喀斯环境的速生造林树种,根系发达,耐干旱耐贫瘠能力极强,对增加植被覆盖率、促进生态环境改善、实现石漠化地区脆弱生态系统的恢复与平衡产生重要作用。尤其是由于丛枝菌根具有对矿质营养和水分吸收能力强的特殊生理生态功能,刚好与石漠化地区贫瘠和干旱这一主要生态障碍相耦合,接种丛枝菌根真菌后能进一步扩大桑树对矿质营养和水分的吸收与运输,减轻贫瘠干旱胁迫,加快土壤微生物群落构建,提高土壤生物活力,促进植被群落正向演替。种植菌根桑可望成为喀斯特石漠化生态修复一种新途径。 相似文献
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The coastal dunes of Israel have been undergoing a process of stabilization since 1948. One of the major features of this process is a change in the surface properties of the dunes – the development of a biological soil crust (BSC), and a change in the properties of the sand grains themselves. In Ashdod, at the southern coastal plain of Israel, sand properties that include the BSC, their fines (silt and clay) content and free iron-oxide (indicating their degree of rubification) have been analysed in detail using field and lab spectroscopy methods. In addition, sand erosion and deposition were measured using erosion pins to determine their effect on the presence of the above-mentioned factors. It was found that the BSC over these dunes is comprised of green algae that differs in its reflectance spectra from cyanobacterial crust, especially in the blue band. The crust was found to be particularly developed in the stable areas (mainly the interdunes) and on the north-facing slopes rather than on the south-facing slopes. A positive correlation was found between the crust fines and chlorophyll content, with stable areas showing more developed BSC. The stable areas showed also a lower albedo and slightly more developed reddish colour, indicating a slightly higher rate of rubification. This study demonstrates that the intensity of sand erosion/deposition rates affects soil properties, with the BSC being the fastest to react to the stabilization process (months to several years), followed by the content of fine particles (several years to a decade), whereas the rubification process is a much weaker marker and may need much longer time periods to develop (decades to centuries). 相似文献
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以云南蒙自断陷盆地区为研究区,沿盆地、坡地到高原面分别采集不同石漠化程度下的土壤,采用连续浸提（BCR）提取方法测定不同形态钙含量,以探讨断陷盆地不同地貌部位不同石漠化程度石灰性土壤钙形态特征及其影响因素。结果表明:研究区土壤中钙以交换态钙含量最多,表明断陷盆地石灰土中钙的生物有效性高,各形态钙的大小顺序为交换态（61.04%）>残渣态（18.53%）>酸溶态（17.44%）>水溶态（1.63%）>有机结合态（1.36%）。地貌部位和石漠化程度对钙形态分布均具有重要影响,地貌部位的影响主要是通过影响温度、降雨等气候条件而影响土壤钙形态含量,而石漠化程度越强的土壤中钙含量尤其是交换态钙含量相对较高,这主要是由于裸露岩石的“聚集效应”造成的。 相似文献
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中国北方东部沙质荒漠化的地学观 总被引：8，自引：2，他引：8
中国北方东部的土地荒漠化主要受新构造运动以来的权造－沉积特征、青藏高原隆升所引起的全球气候变化、尤其是亚洲季风等地质背景控制。北方东部沙质荒漠化区域地质分类，按其成因可分为就地起沙型、风沙型和土地粗粒化型等3种类型。其中，就地起沙型沙质荒漠化主要分布在东部毛乌素、科尔沁、浑善达克、呼伦贝尔等沙地内，流经这些沙地的古河道，广泛发育河湖相砂质沉积物以及以砂质沉积物为母质的土壤分布区。风沙型沙质荒漠化主要分布在上述沙地的边缘地带，如毛乌素沙地以南的覆沙黄土区等。土地粗化主要分布在内蒙古锡林郭勒草原－河北坝上草原－河北坝上草原，其土壤类型多为含砾沙土，其土壤母质为基岩风化壳、残坡积或冲洪积物。荒漠化发展趋势上，尽管就地起沙型沙质荒漠化在毛乌素、科尔沁和浑善达达沙地的局部地区均有所逆转，但总体上，在北方广大地区，主要以地表土壤粗化为主的荒漠化和风沙型荒漠化等均有不同程度的扩大。上述不同类型的沙质荒漠化，总体上受地背景控制。其中，第四纪以来的构造－沉积特征控制着不同类型荒漠化的区域分布，气候变化控制着荒漠化的进程，人类活动则是在上述背景的基础上进行。 相似文献
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Excessive reliance on afforestation in China's arid and semi-arid regions: Lessons in ecological restoration 总被引：5，自引：0，他引：5
Afforestation is a primary tool for controlling desertification and soil erosion in China. Large-scale afforestation, however, has complex and poorly understood consequences for the structure and composition of future ecosystems. Here, we discuss the potential links between China's historical large-scale afforestation practices and the program's effects on environmental restoration in arid and semi-arid regions in northern China based on a review of data from published papers, and offer recommendations to overcome the shortcomings of current environmental policy. Although afforestation is potentially an important approach for environmental restoration, current Chinese policy has not been tailored to local environmental conditions, leading to the use of inappropriate species and an overemphasis on tree and shrub planting, thereby compromising the ability to achieve environmental policy goals. China's huge investment to increase forest cover seems likely to exacerbate environmental degradation in environmentally fragile areas because it has ignored climate, pedological, hydrological, and landscape factors that would make a site unsuitable for afforestation. This has, in many cases, led to the deterioration of soil ecosystems and decreased vegetation cover, and has exacerbated water shortages. Large-scale and long-term research is urgently needed to provide information that supports a more effective and flexible environmental restoration policy. 相似文献
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西南岩溶石漠化综合治理水-土-植被关键技术进展与建议 总被引：6，自引：4，他引：2
石漠化综合治理关键技术研发是石漠化综合治理工程的关键步骤。本文根据第一期石漠化治理工程的进展,分析了岩溶水资源特征与开发利用技术、土壤资源维持与质量提升技术、植被恢复与功能提升技术和水-土-植被耦合模式的研发进展和不足,对第二期石漠化综合治理提出了一些建议,认为第二期石漠化综合治理关键技术研发应以“结构-过程-服务”为指导框架,加强岩土组构等地质环境背景、水土过程和石漠化过程以及关键服务功能维持和提升机理的基础研究,加强功能型植被、关键共性和个性技术研发以及关键技术的配套和优化,加大石漠化综合治理关键技术的适用性评价和推广应用,完善流域内生态系统服务主体功能区评估和生态补偿,有效准确的治理石漠化,以促进西南岩溶石漠化地区生态、经济和社会的可持续发展。 相似文献
9.
生态功能优先背景下的西南岩溶区石漠化治理问题 总被引：12，自引：8，他引：4
文章分析了现有石漠化治理模式、物种选择、石漠化治理综合效益评估、消除贫困等方面存在的不足,并结合国家对西南岩溶石漠化区主体生态功能的定位,对未来石漠化治理过程中的几个关键问题进行了探讨,认为未来石漠化治理要更有效地兼顾生态与经济效益,提高生态补偿标准,完善生态补偿体制,促进石漠化区农村人口的城镇化转移,减少人口压力,消除农户破坏环境的驱动因素,促进石漠化治理成效的长期可持续发展,以保证西南岩溶石漠化区水土保持和生物多样性维护主体生态功能的实现。 相似文献
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喀斯特石漠化--中国西南最严重的生态地质环境问题 总被引：99，自引：1，他引：98
王世杰 《矿物岩石地球化学通报》2003,22(2):120-126
作为最严重的环境地质问题,日益扩展的土地石漠化,正在吞噬着中国西南喀斯特地区民众的生存空间,已经构成灾害和贫困之源。喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,是人类不合理经济活动叠加于脆弱生态地质环境背景上的综合作用结果。它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。中国西南脆弱的喀斯特生态环境是经过漫长的地质历史演化而形成的,它对喀斯特石漠化具有明显的控制作用。构造运动塑造了陡峻而破碎的喀斯特地貌格局,古环境演化奠定了石漠化的物质基础。喀斯特地区的人口压力及不合理的人类活动,导致土地资源的严重退化、植被覆盖度锐减、水土流失加剧和生态环境严重恶化,超载的社会经济压力是导致喀斯特土地石漠化最重要的驱动力。尽管喀斯特石漠化综合治理非常艰巨,但仍具备恢复或重建生态环境的可能性。 相似文献
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Sagar S Salunkhe A K Bera S S Rao V Raghu Venkataraman Uday Raj Y V N Krishna Murthy 《Journal of Earth System Science》2018,127(8):116
Desertification has emerged as a major economic, social and environmental problem in the western part of India. The best way of dealing with desertification is to take appropriate measures to arrest land degradation, especially in areas prone to desertification. This requires an early warning system for desertification based on scientific inputs. Hence, in the present study, an attempt has been made to develop a comprehensive model for the assessment of desertification risk in the Jodhpur district of Rajasthan, India, using 23 desertification indicators. Indicators including soil, climate, vegetation and socio-economic parameters were integrated into a GIS environment to get environmental sensitive areas (ESAs) to desertification. Desertification risk index (DRI) was calculated based on ESAs to desertification, the degree of land degradation and significant desertification indicators obtained from the stepwise multiple regression model. DRI was validated by using independent indicators such as soil organic matter content and cation exchange capacity. Multiple regression analysis shows that 16 indicators out of 23 were found to be significant for assessing desertification risk at a 99% confidence interval with \(R^{2}=0.83\). The proposed methodology provides a series of effective indicators that would help to identify where desertification is a current or potential problem, and what could be the actions to alleviate the problem over time. 相似文献
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WEPP模型(坡面版)在贵州石漠化地区土壤侵蚀模拟的适用性评价 总被引：6，自引：2，他引：4
文章以贵州花江喀斯特石漠化地区为研究区域,利用WEPP模型(坡面版)分别模拟2006年、2010年土壤侵蚀模数,并将实测数据与WEPP模型模拟值作比较,探讨WEPP软件在喀斯特石漠化地区的适用性。研究表明:WEPP模型对于模拟喀斯特石漠化地区土壤侵蚀有较大误差,对土壤侵蚀模数模拟的有效性系数均为负值,不适用于直接计算该区域土壤侵蚀模数。WEPP模型对微度侵蚀模拟精度不够,但能大体反映不同径流小区之间土壤侵蚀强弱的关系和生态修复过程土壤侵蚀的变化趋势。若要应用WEPP模型对喀斯特地区土壤侵蚀模数模拟计算,必须考虑水土的地下漏失、地表裸岩率、地形高度破碎等环境条件。裸岩率、土壤漏失、地形条件等都是WEPP模型修正所必须注意的内容。 相似文献
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本文根据类似荒漠境况的出现是判断荒漠化发生与否的重要标志这一原则,并结合在中国南方开展的一些研究,对湿润地区的荒漠化进行了初步的探讨。研究表明,湿润地区的荒漠化并不包含所有存在侵蚀作用的退化土地,而专指人为侵蚀作用导致的出现了具类似荒漠境况的退化土地。中国南方湿润地区土地荒漠化分布最显著的特征为斑点状分布于丘陵山区或河、湖、海滨的冲积平原,面积为1．98×105km2,其中流水作用导致的荒漠化面积为1．78×105km2,风力作用的为0．11×105km2,其它0．09×105km2。自然因素,特别是气候和地貌因素对荒漠化的形成和发展起着积极的影响作用,但不是决定作用。人为不合理的经济活动,才是造成荒漠化的主要原因。文章最后还简要介绍了湿润地区荒漠化的防治问题。 相似文献
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通过室内压力陶土板系统测定土壤含水率与基质势的关系与Star-1土壤水分物理特征测定系统确定非饱和土壤水力传导度的方法,结合应用van Genuchten公式模拟,分析了位于腾格里沙漠东南缘包兰铁路沙坡头段人工生态防护体系生物土壤结皮的水文物理特征,确定了其水分特征曲线、非饱和土壤水力传导度、非饱和弥散系数,并与原始沙丘沙进行比较。结果表明,生物土壤结皮的持水能力是沙丘沙的3~9倍。当土壤基质势在-1~-3 000 cm的较高范围变化时,生物土壤结皮平均非饱和水力传导度低于沙丘沙(约为12%);而当土壤基质势在-3 000~-15 000 cm的较低范围变化时,沙丘沙的平均非饱和水力传导度又大大低于生物土壤结皮(约为91.0%)。正是由于生物土壤结皮特殊的质地与结构,使其非饱和水力传导度随着土壤基质势的降低,以及土壤含水量的减少,而趋于增大。与原始沙丘沙比较,生物土壤结皮独特的水文物理特点决定了它对荒漠地区土壤微生境的改善与促进作用,特别是通常情况下的高持水能力与低土壤基质势条件下的较高非饱和水力传导度,能够提高浅层土壤水分的有效性,有利于人工生态防护体系主要组分浅根系灌木、草本植物与小型土壤动物的生存繁衍。 相似文献
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黔南FAST周边典型喀斯特峰丛洼地石漠化生态修复模式研究——以平塘县克度镇刘家湾周边为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨黔南平塘县及周边喀斯特峰丛洼地石漠化生态治理与农户生计模式,在分析区内水土资源及其空间匹配结构特征,以及石漠化与生态景观垂直分异规律的基础上,提出了:（1）峰丛洼地生物多样性藤冠配置技术模式,包含轻度石漠化藤本+乔木模式、中度石漠化藤本+灌木模式、重度石漠化藤本+草本模式;（2）峰丛坡地“下修复、上保育”的分段治理（垂直分异）模式及其技术体系,包含峰顶生态公益林自然恢复（保育）模式、峰丛中上坡生态经济型林草生态修复与混农林业模式、峰丛下坡高效复合农林经营与水土保持（生态修复）模式;（3）筛选出酥李、西番莲、土人参、旱脆王枣、欧李等耐瘠耐旱适生品种,并对这些品种及其组合模式的经济、社会与生态效益进行了初步分析,得到西番莲+冰脆酥李、西番莲+土人参、西番莲+酥李+土人参等生物多样性配置模式的经济效益最佳,其是就地解决洼地农户生计的有效途径,这在类似地区有重要的推广和应用价值。 相似文献
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陕西神木大柳塔县地区煤炭资源的开发不可避免会产生地面塌陷、地裂缝、地下水位下降等矿山环境地质问题,地面塌陷是否会加剧土地沙漠化成为研究的热点问题。调查表明20年间整个研究区和其中的主要矿区土地沙漠化呈现出重度沙漠化土地逐年减少、轻度及非沙漠化土地面积逐年增大的一致演化趋势,采煤塌陷区土地沙漠化没有出现加剧的现象。通过4处采煤塌陷区及2处煤矿未开采区土壤垂向剖面研究,地表植被类型及覆盖度、植被根系垂向分布、土壤粒度、含水率、地下水位之间等关系表明,采煤塌陷对土地沙漠化进程没有明显的影响。年均415mm的降雨量基本满足采煤塌陷区沙生植被正常生长所需水份,其结论为该地区大规模煤炭资源开发土地沙漠化防治提供了科学依据。 相似文献
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基于Logistic-CA-Markov模型的石漠化空间变化规律研究 总被引：3，自引：2，他引：1
为了揭示岩溶地区石漠化发生、发展的一般规律,文章以贵州省六枝特区为例,获取了1990、2000、2010年石漠化数据。利用Logistic-CA-Markov模型探讨石漠化发生的驱动因子及各类型间的转移情况,并在两种情景模式下对研究区2020年石漠化空间分布进行模拟。结果表明:（1）利用Logistic模型回归分析石漠化驱动因子,能够较好的反映其分布状况,CA-Markov耦合模型模拟石漠化空间分布,精度达到理论要求。（2)无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化演变过程中受人为因素影响大于自然因素,而强度和极强度石漠化则相反。（3）在现有石漠化演化速率情景下,各等级石漠化的演变轨迹为修复与恶化并存模式,最突出的是潜在和轻度石漠化。（4）在喀斯特山地生态产业修复和封山育林结合情景下,石漠化修复与恶化并存的双重轨迹模式改为以修复为主的单一轨迹模式,其中轻度和中度石漠化治理效果最为突出。因此石漠化治理措施重点应针对轻度和中度石漠化分布区,注重协调人地矛盾,防止利用过程中返回式演变。 相似文献
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滇池流域石漠化特征分析 总被引：2，自引：2，他引：0
位于云南省会昆明盆地内的滇池流域是滇中岩溶和石漠化较为发育的地区,石漠化总面积225.56 km2,占流域总面积的7.71%,占岩溶总面积32.69%。石漠化主要分布在望海山、大板桥—呈贡、黑林铺、海口、梁王山、上蒜片区,其中又以北东部的大板桥片区石漠化最为严重。石漠化已造成流域内水土流失加剧、可耕地面积减少、土壤涵养水源能力降低及生态环境恶化等危害。通过地面调查和ETM遥感解译,查清了流域内石漠化的发育分布与碳酸盐岩的岩性及其组合、岩溶作用、地形地貌、气象等自然因素、人为因素和工业污染关系密切。针对石漠化的形成原因,提出了生态修复、农田基本建设、水资源开发利用、农村能源建设、小集镇建设、土地合理利用等治理措施。 相似文献
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朱刚 《中国地质灾害与防治学报》2021,32(6):90-97
应用“3S”技术与土壤化学方法,对毛乌素沙地榆林市境内区域的沙质荒漠化土地进行了近45年来变化研究与生态修复效果分析,研究结果表明:研究区土地的沙质荒漠化强度以轻度、中度为主,治理方式以人工修复为主;1975—2019年沙质荒漠化的分布面积与强度呈现先快速发展而后逆转的变化特征。其中,1975—2007年沙质荒漠化的发展与过度放牧、荒地开垦及矿产资源开发等人类活动及强度密切相关。2007—2019年的逆转与生态调控政策及治理工程的实施密切相关。人工修复地区的土壤养分含量优于自然修复地区,在同等背景的自然修复条件下,不同成因的沙质荒漠化土地土壤养分含量有一定区别。采用人工修复与自然修复相结合的方式,以人工修复促进植被自然修复能力,是研究区有效的生态修复方式。 相似文献