中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站王克林研究員團(tuán)隊(duì)在歷史時(shí)期人類擾動(dòng)對(duì)我國(guó)西南喀斯特地區(qū)土壤侵蝕的影響取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果近期以Human disturbance exacerbated erosion and deposition in the karst peak-cluster depressions during the Ming and Qing dynasties為題發(fā)表在Science China-Earth Sciences（中英文版）。
大規(guī)模生態(tài)修復(fù)背景下，我國(guó)西南喀斯特地區(qū)成為近20年來(lái)全球植被覆蓋“變綠”的熱點(diǎn)區(qū)，然而，受碳酸鹽巖地質(zhì)背景制約，部分喀斯特地區(qū)人為破壞后自然恢復(fù)的植被正向演替緩慢，白云巖地區(qū)植被自然恢復(fù)以草叢為主，而石灰?guī)r地區(qū)常常形成相對(duì)穩(wěn)定的低矮灌叢，森林景觀恢復(fù)困難，影響喀斯特地區(qū)“變綠”的可持續(xù)性。亟需了解歷史時(shí)期的人類擾動(dòng)事件對(duì)當(dāng)前西南喀斯特地區(qū)難成林區(qū)石漠化的影響，以指導(dǎo)未來(lái)喀斯特地區(qū)精準(zhǔn)還林還草。據(jù)史料記載與文獻(xiàn)分析，人為毀林是造成石漠化的重要原因之一，但歷史文獻(xiàn)記載較為零散、且可能有一定的主觀性，難以連續(xù)且定量衡量一個(gè)地區(qū)石漠化演變歷史。
針對(duì)這一問(wèn)題，王克林團(tuán)隊(duì)利用人類干擾下喀斯特洼地沉積物的充填過(guò)程及沉積物賦存的歷史環(huán)境信息，來(lái)剖析歷史時(shí)期的流域地表過(guò)程及人類干擾成因基于洼地沉積物137Cs、210Pb和炭屑14C定年技術(shù)，量化了近五百年來(lái)洼地沉積物的沉積速率及產(chǎn)沙模數(shù)變化，結(jié)果表明明清時(shí)期產(chǎn)沙模數(shù)(2.51~13.11t ha?1 a?1)顯著高于近百年(0.95~6.99t ha-1 a-1)，近百年來(lái)的前40年（1921-1963年）產(chǎn)沙模數(shù)高于近60年（1963-2021年）；并建立了歷史時(shí)期（1500~2000 年）人口、耕地、糧食及森林面積等變化與同期毀林事件的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)在明末清初(1628~1700年)瑤族遷徙、1573~1620年玉米引種后，廣西全區(qū)的人口與耕地增加了3倍以上，而森林面積顯著減少。研究表明，明清時(shí)期(1500~1800年)人類干擾是喀斯特森林破壞、洼地沉積加快的主要原因。
該研究結(jié)合沉積物記錄和史料記載，闡明了喀斯特地區(qū)歷史人類擾動(dòng)對(duì)自然環(huán)境演變的影響，對(duì)認(rèn)識(shí)石漠化演變歷史、理解當(dāng)前植被恢復(fù)、評(píng)估和預(yù)測(cè)未來(lái)喀斯特植被恢復(fù)趨勢(shì)和造林潛力有重要意義。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。
圖1 喀斯特洼地人類擾動(dòng)與侵蝕產(chǎn)沙沉積過(guò)程?
圖2 歷史時(shí)期以來(lái)廣西喀斯特地區(qū)人類擾動(dòng)事件及人口、糧食、耕地與森林面積變化
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