喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化與綜合治理技術(shù)研發(fā)

蔣勇軍, 劉秀明, 何師意, 何丙輝, 謝建平, 羅維均, 白曉永, 肖 瓊

1 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,西南大學(xué)巖溶環(huán)境開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400715 2 中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所 環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng) 550081 3 中國(guó)科學(xué)院普定喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站，普定 562100 4 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所, 國(guó)土資源部,廣西巖溶動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 桂林 541004 6 西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境與生物資源省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地, 重慶 400715

喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化與綜合治理技術(shù)研發(fā)

蔣勇軍1,*, 劉秀明2,3, 何師意4, 何丙輝5, 謝建平6, 羅維均2, 白曉永2, 肖 瓊4

1 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,西南大學(xué)巖溶環(huán)境開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400715 2 中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所 環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng) 550081 3 中國(guó)科學(xué)院普定喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站，普定 562100 4 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所, 國(guó)土資源部,廣西巖溶動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 桂林 541004 6 西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境與生物資源省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地, 重慶 400715

深入揭示流域尺度水-土-生資源格局和研發(fā)因地制宜的水-土-生治理技術(shù)是“十三五”石漠化治理工程的主要瓶頸。國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——“喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化過(guò)程及綜合治理技術(shù)研發(fā)與示范”項(xiàng)目(2016YFC0502300)針對(duì)槽谷區(qū)特點(diǎn),鎖定兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和五個(gè)關(guān)鍵技術(shù),從過(guò)程機(jī)理研究-技術(shù)研發(fā)-應(yīng)用示范3個(gè)層面解剖區(qū)域水/土/生物資源分布格局與地質(zhì)地貌之間的關(guān)系,闡明石漠化過(guò)程中的相關(guān)生態(tài)變化機(jī)理,因地制宜地研發(fā)水土資源高效利用、土壤地上/下流/漏失阻控與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)；研發(fā)野生砧木及經(jīng)濟(jì)樹(shù)種互作效應(yīng)與優(yōu)化配套技術(shù),構(gòu)建槽谷區(qū)可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式并示范推廣,為區(qū)域生態(tài)改善和貧困問(wèn)題解決提供科技支撐。

土地石漠化；綜合治理技術(shù)；生態(tài)恢復(fù)； 喀斯特槽谷區(qū)

土地石漠化是不同時(shí)期在全球熱帶和亞熱帶喀斯特地區(qū)普遍發(fā)生的現(xiàn)象[1-2],在中國(guó)南方喀斯特地區(qū)分布最為廣泛、程度最為嚴(yán)重,受到國(guó)際喀斯特研究學(xué)界的廣泛關(guān)注[3]。石漠化不僅造成生態(tài)系統(tǒng)退化,而且被稱之為“災(zāi)害之源、貧困之因、落后之根”,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展[4-5]。第一期(2006—2015年)石漠化治理工程取得明顯效果但問(wèn)題依然不少[6]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,石漠化治理目標(biāo)從早期以解決農(nóng)戶生計(jì)問(wèn)題為主轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)考慮生產(chǎn)和生態(tài)服務(wù)能力的提升[7]。這在美國(guó)田納西流域和地中海沿岸國(guó)家已經(jīng)有成功的治理模式[8-10]。喀斯特地區(qū)的表生系統(tǒng)強(qiáng)烈受地質(zhì)背景制約,是“地質(zhì)-生態(tài)”復(fù)合系統(tǒng)[11-12]。地表的水-土-生資源的分布格局與地質(zhì)背景發(fā)育特點(diǎn)密切相關(guān),在流域尺度上表現(xiàn)得更為明顯[13]。但如何深入地解剖水-土-生資源格局與地質(zhì)背景特點(diǎn)之間的關(guān)系,避免當(dāng)前石漠化治理過(guò)程中存在的治理措施雷同、實(shí)效有待提高、針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題？如何構(gòu)建與自然環(huán)境相適應(yīng)、可持續(xù)發(fā)展的人工生態(tài)系統(tǒng)？如何研發(fā)因地制宜、適合不同喀斯特地貌單元特點(diǎn)的水-土-生治理技術(shù)與體系？依舊是“十三五”石漠化治理中亟須攻關(guān)的難題和關(guān)鍵。

喀斯特槽谷區(qū)是中國(guó)南方喀斯特分布面積最大的“老、少、邊、山、窮”地區(qū),槽谷區(qū)石漠化區(qū)域水資源高效利用[14-15]、土壤漏失和肥力保育[16-17]、困難立地造林、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹(shù)種、草種篩選、坡耕旱地系統(tǒng)整治等一些關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題亟待解決?？萍疾恐攸c(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——“喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化過(guò)程及綜合治理技術(shù)研發(fā)與示范”項(xiàng)目針對(duì)槽谷區(qū)緊密式箱型背斜/向斜構(gòu)造發(fā)育、巖層傾角大、碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖互層、高位蓄水構(gòu)造頻繁出露、干谷區(qū)旱澇災(zāi)害頻發(fā)等特點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)喀斯特槽谷地區(qū)“三水”轉(zhuǎn)換過(guò)程、生境高度異質(zhì)性的認(rèn)識(shí)和改造、植物適應(yīng)性及適生物種的篩選、物種搭配及群落構(gòu)建等研究和技術(shù)研發(fā),最后構(gòu)建穩(wěn)態(tài)喀斯特生態(tài)系統(tǒng)和綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)制與生產(chǎn)和生態(tài)服務(wù)能力協(xié)同的流域適應(yīng)性管理體系。

1 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

1.1 研究思路

針對(duì)喀斯特槽谷區(qū)石漠化治理的主要問(wèn)題,聚焦兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題:(1)背斜/向斜型槽谷區(qū)水土資源分配格局及動(dòng)態(tài)差異機(jī)制？(2)野生砧木及經(jīng)濟(jì)樹(shù)種與土壤生態(tài)環(huán)境互作機(jī)制？擬解決5個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：(1)干谷雨洪“攔-引-蓄-用”與防洪排澇技術(shù)；(2)“籬-埂-路-溝-池(窖)” 順層坡土壤侵蝕控制與蓄水技術(shù)；(3)土壤大團(tuán)聚體重塑與根系構(gòu)型改良的“根-土復(fù)合體”阻隔逆層坡土壤漏失技術(shù)；(4)野生砧木及經(jīng)濟(jì)樹(shù)種互作效應(yīng)與優(yōu)化技術(shù)；(5)近自然群落-經(jīng)濟(jì)植物復(fù)合種植與生態(tài)恢復(fù)技術(shù),提出研究思路(圖1): 以喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化過(guò)程的空間格局及驅(qū)動(dòng)力研究為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)對(duì)典型槽谷的解剖,揭示水資源時(shí)空變化過(guò)程及特點(diǎn),研發(fā)相應(yīng)的利用技術(shù)并示范；揭示土壤流/漏失過(guò)程及特點(diǎn),研發(fā)相應(yīng)的防治技術(shù)并示范；揭示植物群落退化過(guò)程與特點(diǎn),研發(fā)相應(yīng)的調(diào)控與恢復(fù)技術(shù)并示范；構(gòu)建與喀斯特槽谷生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力維持機(jī)制相匹配的生態(tài)產(chǎn)業(yè)示范體系；評(píng)估中國(guó)南方喀斯特槽谷區(qū)小流域主要類型對(duì)不同治理模式的適應(yīng)性,提出槽谷區(qū)小流域主要類型綜合治理優(yōu)化方案的系列咨詢報(bào)告。

1.2 主要研究?jī)?nèi)容

圍繞上述研究思路,項(xiàng)目設(shè)置6個(gè)課題,具體研究?jī)?nèi)容如下：

圖1 項(xiàng)目研究思路圖Fig.1 Diagram of the project work flow

1.2.1 喀斯特槽谷區(qū)石漠化發(fā)生與演變規(guī)律及驅(qū)動(dòng)機(jī)制

用多時(shí)相數(shù)據(jù)闡明區(qū)域石漠化演變的時(shí)空格局及地質(zhì)背景制約的分異規(guī)律,解析重大人為活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)制[18]；用高分遙感數(shù)據(jù)精細(xì)刻畫(huà)流域的地質(zhì)背景、水-土-生資源配置、貧困空間分布格局及規(guī)律,揭示石漠化演變過(guò)程與規(guī)律,解析驅(qū)動(dòng)力、關(guān)鍵因子交互關(guān)系并構(gòu)建景觀模型進(jìn)行預(yù)景,為區(qū)域石漠化的分類治理決策、流域石漠化治理與精準(zhǔn)扶貧的實(shí)施等提供科技支撐。

1.2.2 喀斯特槽谷區(qū)水資源時(shí)空變化及高效利用技術(shù)研發(fā)與示范

針對(duì)槽谷區(qū)干谷發(fā)育且降雨產(chǎn)匯流過(guò)程迅速、旱澇災(zāi)害頻發(fā)、高位蓄水構(gòu)造頻繁出露但利用開(kāi)發(fā)難度大、槽谷兩翼山地水資源漏失嚴(yán)重以及高強(qiáng)度的人類活動(dòng)帶來(lái)日趨嚴(yán)重的水污染[13,19-20]等問(wèn)題,通過(guò)地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)資料收集、定位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、示蹤與水文地球化學(xué)等技術(shù)手段,闡明水資源時(shí)空演化規(guī)律及形成機(jī)制；研發(fā)干谷雨-洪水資源的“攔-引-蓄-用”與防洪排澇技術(shù)；研發(fā)“路-溝-池(窖)”的 坡面蓄水與凈化處理技術(shù)體系、“蓄-引”的高位表層巖溶泉和接觸泉開(kāi)發(fā)利用技術(shù),通過(guò)試驗(yàn)與示范,為坡地石漠化綜合治理提供水資源保障；提出槽谷區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用集成模式。

1.2.3 喀斯特槽谷區(qū)土壤地上/下流/漏失過(guò)程與保護(hù)技術(shù)研發(fā)及示范

針對(duì)喀斯特槽谷區(qū)特殊地質(zhì)構(gòu)造與水土流/漏失的特殊性,通過(guò)全坡面徑流場(chǎng)結(jié)合多核素示蹤技術(shù),闡明喀斯特槽谷區(qū)土壤地上地下流/漏失過(guò)程與機(jī)理；研發(fā)順層坡 “籬-埂-路-溝-池(窖)” 坡面土壤流失防控關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)逆層坡土壤大團(tuán)聚體重塑及根-土復(fù)合體阻隔逆層坡土壤漏失技術(shù)；揭示不同石漠化階段土壤化學(xué)侵蝕過(guò)程,研發(fā)養(yǎng)分均衡有機(jī)化的土壤保育技術(shù)。通過(guò)土壤內(nèi)部調(diào)控與坡面控制工程相結(jié)合,集成量、質(zhì)雙增的土壤保育關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行示范。

1.2.4 喀斯特槽谷區(qū)退化植物群落生態(tài)恢復(fù)技術(shù)與示范

在樣帶調(diào)查、經(jīng)濟(jì)樹(shù)種及野生砧木資源收集、先鋒種和優(yōu)勢(shì)種的篩選、野外控制試驗(yàn)、室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用該領(lǐng)域比較先進(jìn)的技術(shù)如穩(wěn)定性同位素技術(shù)[21-23]、分子生物學(xué)、功能基因組學(xué)、宏基因組、宏轉(zhuǎn)錄組,Biolog代謝板、NMR代謝組學(xué)[24,25]等,闡明植被退化的生態(tài)過(guò)程與機(jī)制與土壤微生物特征；篩選植被恢復(fù)的建群種和優(yōu)先種,確定槽谷區(qū)干旱貧瘠土壤適生野生砧木和經(jīng)濟(jì)樹(shù)種,闡明野生砧木及經(jīng)濟(jì)樹(shù)種與土壤生態(tài)環(huán)境互作機(jī)制,建立近自然群落-經(jīng)濟(jì)植物復(fù)合種植與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)；研發(fā)野生砧木和適生經(jīng)濟(jì)樹(shù)種嫁接、種植與產(chǎn)量品質(zhì)調(diào)控技術(shù)；篩選并優(yōu)化促進(jìn)野生砧木根系發(fā)育的微生物菌株,研制微生物菌劑,加快退化植被生態(tài)恢復(fù)。

1.2.5 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)與應(yīng)用示范

解析喀斯特槽谷類型與生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的耦合關(guān)系,選取典型喀斯特槽谷構(gòu)建和集成示范“特色經(jīng)濟(jì)作物高效栽培、產(chǎn)品精加工技術(shù)與生態(tài)農(nóng)林產(chǎn)業(yè)體系”、“道地中藥材高效豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與精品生態(tài)藥業(yè)產(chǎn)業(yè)體系”、“武陵山區(qū)(槽谷)生態(tài)游憩資源與商品開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)體系”、“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)鏈”等,全方位構(gòu)建槽谷石漠化治理與經(jīng)濟(jì)效益相促進(jìn)的多種生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系,形成生態(tài)治理與生態(tài)產(chǎn)業(yè)協(xié)同技術(shù)方案,開(kāi)展縣域范圍以上應(yīng)用示范,建立符合科學(xué)邏輯和可演繹的喀斯特石漠化治理與生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式。

1.2.6 喀斯特槽谷區(qū)石漠化綜合治理模式評(píng)價(jià)與優(yōu)化及區(qū)域推廣

針對(duì)大型水利工程改變喀斯特地下水流場(chǎng)[26],生態(tài)系統(tǒng)效益與生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)混亂[27-28],流域適應(yīng)性管理缺乏有效集成[29-31],石漠化協(xié)同治理模式難以進(jìn)行區(qū)域推廣等問(wèn)題,采用水文地球化學(xué)技術(shù)、PSR模型[32-33]、PLM、ELM模型與DPSIR框架發(fā)展決策支持系統(tǒng)等多種手段相結(jié)合的研究方法,揭示水利工程的生態(tài)效應(yīng)特征及其規(guī)律,構(gòu)建石漠化治理恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)系統(tǒng)健康的指標(biāo)體系,對(duì)不同類型槽谷石漠化治理模式進(jìn)行優(yōu)化,提出槽谷區(qū)石漠化協(xié)同治理模式。

1.3 研究方案與技術(shù)路線

在深入認(rèn)識(shí)喀斯特槽谷區(qū)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析槽谷區(qū)地質(zhì)地貌背景和前期石漠化治理成效,進(jìn)行槽谷類型和流域類型劃分,剖析區(qū)域水/土/生物資源分布格局與形成機(jī)制,揭示流域尺度土地石漠化的時(shí)空格局演變過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)制,揭示典型槽谷流域喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程與規(guī)律,因地制宜地研發(fā)水土資源高效利用、土壤坡面流失控制和地下漏失阻控、土壤保育與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)體系,闡明經(jīng)濟(jì)作物生長(zhǎng)的限制性因子與機(jī)制,研發(fā)野生砧木和經(jīng)濟(jì)樹(shù)種互作效應(yīng)與優(yōu)化配套技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化體系,解決經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益之間的矛盾。同時(shí)構(gòu)建槽谷區(qū)穩(wěn)定且可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式,并進(jìn)行示范推廣,為區(qū)域生態(tài)改善和貧困問(wèn)題解決提供科技支撐。具體技術(shù)路線如圖2所示。

2 總體目標(biāo)

2.1 項(xiàng)目目標(biāo)

項(xiàng)目將在理論上闡明槽谷區(qū)水-土-生物資源的分配格局及形成的差異機(jī)制,揭示流域尺度土地石漠化形成演化過(guò)程及驅(qū)動(dòng)機(jī)制,揭示順層坡土壤流失與逆層坡土壤漏失過(guò)程及差異機(jī)制,闡明水文-生態(tài)系統(tǒng)對(duì)典型大型工程建設(shè)的響應(yīng)過(guò)程,闡明土壤營(yíng)養(yǎng)元素流失過(guò)程及經(jīng)濟(jì)林(果)退化早衰的土壤限制性因子,揭示生態(tài)系統(tǒng)退化及野生砧木-微生物根際互作的分子機(jī)理。在技術(shù)上研發(fā)干谷“攔-引-蓄-用”與防洪排澇技術(shù)、“路-溝-池(窖)”坡面水系利用技術(shù)、“引”為主或“蓄-引”并重的地下水利用技術(shù)、“路-溝-池”間“籬-埂”順層坡水土流失控制技術(shù)、“根-土復(fù)合體”逆層坡土壤漏失阻控技術(shù)、經(jīng)濟(jì)林(果)早衰防控技術(shù)、定向培肥與養(yǎng)分均衡有機(jī)化土壤保育技術(shù)、野生砧木和適生經(jīng)濟(jì)樹(shù)種嫁接、種植與產(chǎn)量品質(zhì)調(diào)控技術(shù)近自然群落-經(jīng)濟(jì)植物復(fù)合種植與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、適宜且具槽谷特色的生物能源、生物醫(yī)藥、山地旅游等生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)。最終建立水土資源高效利用模式與示范、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與適宜槽谷特色生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式與示范、退化植被生態(tài)恢復(fù)的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)配套技術(shù)模式與示范、不同類型槽谷石漠化綜合治理模式與示范、槽谷區(qū)石漠化協(xié)同治理模式與區(qū)域推廣等模式目標(biāo),為喀斯特槽谷石漠化區(qū)生態(tài)環(huán)境改善、長(zhǎng)江中上游地區(qū)生態(tài)安全屏障建設(shè)提供科技支撐。

2.2 考核指標(biāo)

項(xiàng)目整體考核指標(biāo)包括水土資源高效利用技術(shù)與模式6項(xiàng)、土壤流/漏失阻控技術(shù)4項(xiàng)、土壤質(zhì)量保育技術(shù)5項(xiàng)、生態(tài)修復(fù)與優(yōu)化配置技術(shù)4項(xiàng)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式8項(xiàng)、開(kāi)展縣域范圍以上應(yīng)用示范,具體包括發(fā)表論文、專著 、研發(fā)專利、開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)、培養(yǎng)人才等,同時(shí)歸納總結(jié)石漠化土地綜合治理模式8—10項(xiàng)、土壤流/漏失阻控技術(shù)4項(xiàng)、土壤質(zhì)量保育技術(shù)5項(xiàng)、生態(tài)修復(fù)與優(yōu)化配置技術(shù)4項(xiàng)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式8項(xiàng),建立2個(gè)示范基地,為省部級(jí)以上政府部門(mén)采納的戰(zhàn)略咨詢報(bào)告2份。

圖2 項(xiàng)目技術(shù)路線圖Fig.2 Schematic representation of the technologies for this project

2.3 預(yù)期成果

科學(xué)方面：從流域尺度上揭示典型背斜/向斜型槽谷區(qū)水土資源分配格局、土壤流/漏失與土地石漠化形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,及野生砧木及經(jīng)濟(jì)樹(shù)種與土壤生態(tài)環(huán)境互作機(jī)制,闡明槽谷區(qū)“地質(zhì)-生態(tài)”復(fù)合系統(tǒng)的水-巖-土-氣-生的相互作用與相互影響過(guò)程,為因地制宜進(jìn)行石漠化治理提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)方面：研發(fā)和集成具有槽谷特色的水土資源高效利用、土壤流/漏失阻控與質(zhì)量保育以及生態(tài)修復(fù)與優(yōu)化配置等技術(shù),以及適宜的生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式,并形成相應(yīng)的示范區(qū),推動(dòng)槽谷區(qū)域社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

“天無(wú)三日晴,地?zé)o三尺平,人無(wú)三分銀”,是喀斯特地區(qū)環(huán)境和社會(huì)的真實(shí)寫(xiě)照,本項(xiàng)目將形成具有典型示范價(jià)值的喀斯特槽谷石漠化區(qū)生態(tài)治理、生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)富民相結(jié)合的系統(tǒng)性技術(shù)解決方案,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等綜合效益,對(duì)即將啟動(dòng)的第二期國(guó)家石漠化治理工程提供強(qiáng)有力的科技支撐作用。但是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,石漠化發(fā)生與演變規(guī)律多時(shí)相數(shù)據(jù)、不同時(shí)空尺度遙感數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)耦合的理論和方法、石漠化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的關(guān)鍵技術(shù)能否成功突破；單項(xiàng)技術(shù)能否有效整合以及在喀斯特槽谷示范區(qū)有效集成需要各課題間加強(qiáng)合作與交流,及時(shí)總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),同時(shí)需要項(xiàng)目專家組實(shí)時(shí)實(shí)地對(duì)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行指導(dǎo)與評(píng)估。

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Research and development of comprehensive rehabilitation measures for land rocky desertification in karst trough valley area

JIANG Yongjun1,*, LIU Xiuming2,3, HE Shiyi4, HE Binghui5, XIE Jianping6, LUO Weijun2, BAI Xiaoyong2, XIAO Qiong4

1SchoolofGeographicalSciences&KarstEnvironmentLaboratory,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China2StateKeyLaboratoryofEnvironmentalGeochemistry,InstituteofGeochemistry,Guiyang550081,China3ChineseAcademyofSciences,PudingKarstEcosystemResearchStation,ChineseAcademyofSciences,Puding562100,China4KeyLaboratoryofKarstDynamics,MinistryofLandandResources&Guangxi,InstituteofKarstGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Guilin541004,China5CollegeofResourcesandEnvironment,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China6StateKeyLaboratoryBreedingBaseofEco-EnvironmentandBio-ResourceoftheThreeGorgesArea,SchoolofLifeSciences,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China

The bottleneck of the “Thirteenth- five” Program of Rock Desertification Control is to unveil the watershed scale water-soil-biology pattern and develop water-soil-biology restoration technologies corresponding to local conditions. The National key research and development program of China (2016YFC0502300) integrates multi-disciplinary teams to explore the land rocky desertification landscape restoration and for pilot test in the karst trough valley, two key scientific questions and five technologies are the foci of this program. The project will probe the relationships between the distributions of water-soil-biology and landscape and geology, and elucidate the mechanism of the ecological deterioration during the land rocky desertification process, and develop high efficient techniques on soil and water resources utilization and the soil flow/loss prevention upon/underground. Appropriated technologies for better combination the advantages of aboriginal wild rootstocks and economic tree species will be developed, with special aim to reconcile the seemingly conflicting interests between economy development and ecological protection, a sustainable ecosystem and eco-industry model in karst trough valley will be established, which will provide a scientific and technological support for regional ecosystem restoration and poverty elimination.

land rock desertification;comprehensive rehabilitation measures;ecological restoration;Karst trough valley area

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0502300)

2016- 10- 14

10.5846/stxb201610142074

*通訊作者Corresponding author.E-mail: jiangjyj@swu.edu.cn

蔣勇軍, 劉秀明, 何師意, 何丙輝, 謝建平, 羅維均, 白曉永, 肖瓊.喀斯特槽谷區(qū)土地石漠化與綜合治理技術(shù)研發(fā).生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(22):7092- 7097.

Jiang Y J, Liu X M, He S Y, He B H, Xie J P, Luo W J, Bai X Y, Xiao Q.Research and development of comprehensive rehabilitation measures for land rocky desertification in karst trough valley area.Acta Ecologica Sinica,2016,36(22):7092- 7097.