喀斯特石漠化治理生態(tài)修復(fù)模式下的碳匯效益監(jiān)測評價.pdf

1、喀斯特地區(qū)進(jìn)行石漠化治理不僅可以有效地控制甚至扭轉(zhuǎn)石漠化生態(tài)系統(tǒng)逆演化過程，還可以獲得碳匯效益，逐步提高喀斯特石漠化地區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量和巖溶作用溶蝕量，促進(jìn)區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展。通過選取兩個具有典型代表性的畢節(jié)撒拉溪喀斯特高原山地潛在-輕度石漠化治理示范區(qū)和關(guān)嶺-貞豐花江喀斯特高原峽谷中度-強(qiáng)度石漠化治理示范區(qū)為研究對象，以碳循環(huán)理論和生態(tài)調(diào)節(jié)稅費(fèi)政策等理論為理論依據(jù)，將2014-2015年在貴州師范大學(xué)貴州省山地環(huán)境

2、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做的土壤有機(jī)碳、氮、磷、有機(jī)質(zhì)等土壤相關(guān)數(shù)據(jù)與兩個示范區(qū)進(jìn)行的植被層生物量、地下溶蝕量等野外監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合，構(gòu)建了兩個具有典型代表性與可推廣性的增匯型石漠化治理模式，并初步估算了兩個示范區(qū)各碳庫碳儲量及石漠化治理的碳匯效益，分析了不同石漠化階段地下溶蝕量、溶蝕速率、植被層碳儲量以及土壤有機(jī)碳的變化及其影響因素，此外還針對不同石漠化治理模式分析了不同模式之間在碳匯效益方面的差異與原因。
　　1石漠化治理能有效提高巖溶系統(tǒng)地下

3、溶蝕量和溶蝕速率。由潛在石漠化到強(qiáng)度石漠化，隨著石漠化的發(fā)展，地下溶蝕速率和溶蝕量在水平方向和垂直方向都呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，由強(qiáng)度石漠化→中度石漠化地區(qū)→輕度石漠化→潛在石漠化，地下溶蝕速率均和溶蝕量均呈現(xiàn)出下降的趨勢，而這種表現(xiàn)在輕度石漠化和潛在石漠化地區(qū)更為明顯，其溶蝕速率約為強(qiáng)度石漠化和中度石漠化的2.5倍和5.5倍，在垂直變化上，由-5cm到-50cm土壤深度之間的變化幅度約為14％。對監(jiān)測結(jié)果的分析充分說明石漠化地區(qū)地下溶蝕速

4、率和溶蝕量都會隨著石漠化的發(fā)展，出現(xiàn)隨著石漠化發(fā)展而呈現(xiàn)降低的趨勢，不同等級石漠化之間和同一等級石漠化不同地區(qū)之間又有著不同程度的變化，具體變化程度又因?yàn)椴煌氖卫砟Ｊ揭约白匀槐尘皸l件而不同。
　　2石漠化治理可以通過提高石漠化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳儲量帶來碳匯效益。植物群落在不同演替階段植被層的生物量與碳儲量有著較大的差異，花江示范區(qū)草坡、灌叢、灌木林、經(jīng)果林、林地的平均碳儲量分別為0.67t/hm2、1.86t/hm2、5.49

5、t/hm2、3.24 t/hm2、13.58t/hm2，撒拉溪示范區(qū)草坡、灌叢、灌木林、經(jīng)果林、林地的平均碳儲量則為0.89t/hm2、3.69t/hm2、1.97t/hm2、8.43t/hm2、30.15t/hm2，兩者均呈現(xiàn)出隨著植物群落向頂級的演替，地表植被的碳匯量也呈現(xiàn)明顯增加的趨勢。不同植被類型土壤有機(jī)碳密度在時空分布上存在著喬木林>灌木林>灌叢>裸地的規(guī)律，喬木林土壤有機(jī)碳密度約為灌木林、草叢和裸地的1.34倍、2.57倍和

6、3.52倍。隨著石漠化的加劇，土壤有機(jī)碳密度均呈下降趨勢，其中潛在石漠化階段與輕度石漠化階段差異顯著，且各石漠化階段間差異十分明顯。兩個示范區(qū)土壤碳密度在水平分布上均顯示出由潛在石漠化向強(qiáng)度石漠化降低的趨勢，這一趨勢在花江示范區(qū)更為顯著；在垂直分布上呈現(xiàn)出由表層土壤向深層土壤遞減的規(guī)律。
　　3基本形成了生態(tài)經(jīng)濟(jì)型與混農(nóng)林業(yè)復(fù)合經(jīng)營型兩大增匯型石漠化治理生態(tài)修復(fù)模式。根據(jù)喀斯特地區(qū)獨(dú)特的地域結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境特征，結(jié)合兩個石漠化治理示

7、范區(qū)的實(shí)際情況，研究發(fā)現(xiàn)花江示范區(qū)的“生態(tài)經(jīng)濟(jì)型模式”和撒拉溪示范區(qū)的“混農(nóng)林業(yè)復(fù)合經(jīng)營模式”可以帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，由于該模式初步形成了“經(jīng)濟(jì)喬木林-灌木林-牧草-糧食作物-生態(tài)養(yǎng)殖”有機(jī)結(jié)合的立體的、生態(tài)的和增匯的石漠化治理模式，有效利用水、土、光、熱等資源，增加土地的投入產(chǎn)出比和生物多樣性、植被覆蓋和碳儲量，有效防治水土流失。在實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益的同時通過生態(tài)養(yǎng)殖、經(jīng)果林、中藥材種植等創(chuàng)收途徑實(shí)現(xiàn)了一定的經(jīng)濟(jì)收入。整個模式是一

8、個低碳、高效、綠色的可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)，既有生態(tài)效益，也有經(jīng)濟(jì)效益。
　　4喀斯特石漠化治理的碳匯效益與生態(tài)補(bǔ)償效益明顯，在石漠化地區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)型石漠化治理具有固碳潛力。根據(jù)對生態(tài)系統(tǒng)碳匯與巖溶碳匯的監(jiān)測結(jié)果分析表明，不同土地利用方式和石漠化等級的土壤、巖溶和植被之間的碳匯效益也不盡相同。在各碳庫碳儲量比例方面，土壤碳庫碳儲量最高，占有絕對比例，但因地區(qū)間石漠化發(fā)展階段與土地利用方式不同，各碳庫的固碳能力水平存在差異；從區(qū)域總固碳能

9、力方面比較得出，花江示范區(qū)單位面積總固碳量小于撒拉溪示范區(qū)；石漠化階段由強(qiáng)度演變到中度，中度演變到輕度，輕度演變?yōu)闈撛?，單位土地固碳能力分別提高了26.7%、51.4%和22.9%，這充分說明石漠化治理對提高區(qū)域土地固碳能力水平的顯著作用。兩個示范區(qū)碳匯效益轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)價值的生態(tài)效益總和為4.11×108-5.92×108元，其中花江示范區(qū)為1.64×108-2.43×108元，撒拉溪示范區(qū)為2.37×108-3.49×108元；花江示范