贵州喀斯特地区生态交错带界面特征及过程研究

贵州喀斯特山区为东亚喀斯特片区中国分布的核心，生境的严酷性和生态的脆弱性加上人类不合理的经济活动导致喀斯特生态环境严重恶化，特别是在系统主体行为和结构特征发生"突发转换"的生态交错带表现更为明显。本项目采取野外调查、定点观测和试验研究等综合方法研究喀斯特地区生态交错带的基本属性特征，采用移动窗口法对不同类型生态交错带生态界面影响宽度进行定量判定，运用示踪技术和土壤水力学方法重点研究不同界面影响区生态过程，探讨生态界面影响区域物质跨系统水平运动的内在机理；实现对喀斯特地区不同类型生态交错带结构、过程和功能的深入认识；以期为喀斯特地区退化生态系统的恢复和土地的合理利用提供理论参考。

贵州喀斯特山区为东亚喀斯特片区中国分布的核心，生境的严酷性和生态的脆弱性加上人类不合理的经济活动导致喀斯特生态环境严重恶化，特别是在系统主体行为和结构特征发生“突发转变”的生态交错带表现更为明显。生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带，是生态系统结构和功能在时、空尺度上变化的敏感区。生态交错带位置和宽度的判定是定量研究交错带生态过程的基础，对生态系统的管理具有重要意义。本研究以贵州喀斯特地区生态交错带为研究对象，采用野外取样和实验室分析相结合的方法，分析了不同类型生态交错带的基本属性特征，判定了研究区人工草地-农田界面和灌丛-农田界面的影响宽度，探索了人工草地-农田界面处土壤水分的水平运动方向和机理，结果如下：（1）在研究区生态交错带中，草地和灌丛共出现16种植物，灌丛与草地群落层次结构明显；农田土壤容重高于草地和灌丛，灌丛土壤孔隙度和毛管持水力高于草地，人工草地-农田交错带草地土壤pH显著高于农田，草地与灌丛土壤有机质含量显著高于农田。（2）研究区人工草地-农田景观界面土壤水分、温度及水热耦合影响域为30 m；灌丛-农田景观界面土壤水分及温度影响域也为30 m，二者均属于渐变型界面；可将农田-草地（灌丛）景观带划分为3个功能区，即农田生态系统功能区、农田-草地（灌丛）复合生态系统功能区和草地（灌丛）生态系统功能区。（3）在研究区人工草地-农田界面处的土壤水存在着由农田向草地移动的现象；出现这种现象的驱动力可能与两个生态系统对太阳光能的吸收利用不同和草地开垦为农田后土壤水力学性质发生变化有关。该研究对喀斯特地区不同类型生态交错带的结构、功能和过程进行了深入的剖析，为喀斯特地区退化生态系统的恢复和土地的合理利用提供了理论参考。