El proceso evolutivo de la desertificación rocosa

La sucesión de terrenos rocosos desertificados en zonas montañosas kársticas es muy compleja. El desarrollo histórico de los diversos factores que componen el territorio bajo la influencia de fuerzas internas y externas puede provocar cambios en el territorio. La variabilidad de cada factor varía mucho, lo que lleva a cambios de tierra asincrónicos e inciertos. La forma del relieve es un factor clave para determinar las características y tipos de tierras kársticas, y sus cambios determinan en última instancia la sucesión de tierras. Desde la perspectiva del área de la meseta kárstica de Guizhou, la sucesión de formas terrestres sigue las siguientes reglas: Meseta kárstica → Montañas medias Fengcong → Montañas bajas Fengcong → Montañas bajas y colinas Fenglin → Colinas Fenglin → Disolución de colinas residuales → Disolución. Este proceso de cambio es una evolución geológica histórica muy larga, por lo que la desertificación rocosa causada por la sucesión de formas terrestres es el cambio más largo. Cada estado en el proceso de sucesión es causado por factores como la vegetación, el suelo y el medio acuático. Por tanto, la sucesión de desertificación de terrenos rocosos se refiere a cambios provocados por factores humanos como la vegetación y el suelo. Esta sucesión tiene dos direcciones:

(1) Desde una perspectiva de optimización, los terrenos kársticos parten de la roca desnuda. Estado, es seguido por la migración, asentamiento y desarrollo de organismos (plantas), y se desarrolla en secuencia, formando finalmente un paisaje de bosque kárstico. El proceso es: superficie de roca desnuda → arbusto (pendiente de hierba) → bosque kárstico. En Guizhou, la vegetación correspondiente es generalmente musgo kárstico → frambuesa, arbusto espinoso → verde luna o cítricos, arbusto de olmo → roble terciopelo, toon o roble dulce, bosque de coníferas (ciprés). Los tipos de vegetación varían en las diferentes regiones. Las partes oriental y meridional de Guizhou son bosques siempre verdes, mientras que las partes occidental y central de Guizhou son bosques caducifolios o mixtos. Por el contrario, el suelo también experimentó una sucesión: suelo de cal negra distribuido discontinuamente → suelo de cal roja (amarilla) → suelo rojo (amarillo). Durante todo el proceso de sucesión, si falta suficiente superficie forestal, o si ésta está demasiado alejada del bosque, el estado de la pendiente de pastos arbustivos permanecerá durante mucho tiempo, y la sucesión no podrá continuar, ni siquiera deteriorarse.

(2) Desde la perspectiva de la degradación, en las zonas kársticas, si la vegetación nativa se daña excesivamente, se producirá fácilmente degradación y sucesión. Su evolución comienza en el bosque y finalmente se convierte en un desierto rocoso: bosque kárstico → arbustos caducifolios de hoja perenne → arbustos de vid → (pendiente de pasto) → superficie de roca expuesta. Si la destrucción no continúa, el estado submáximo se puede mantener durante mucho tiempo después de llegar al arbusto de vid. Independientemente de la optimización o degradación, el eslabón intermedio son los arbustos de vid, por lo que este tipo es más común en las zonas kársticas y existe desde hace mucho tiempo porque es extremadamente adaptable al medio ambiente. Durante el proceso metamórfico, los principales cambios en el suelo incluyen el adelgazamiento de la capa del suelo, la pérdida de ingredientes activos y la cobertura del suelo que se vuelve cada vez más esporádica o incluso se pierde por completo. Sin embargo, las condiciones del suelo en las depresiones de los picos kársticos no cambian necesariamente en este orden. Siempre pueden mantener el estado del suelo calizo negro sin cambios importantes, lo que también es adecuado para el proceso de optimización. En la actualidad, debido a las actividades humanas a largo plazo, excepto en algunas áreas como Maolan, los tipos de bosques kársticos de Guizhou son extremadamente raros. En la vasta zona de piedra caliza, los bosques se conservan principalmente cerca de las aldeas, en forma de bosques Feng Shui y como "islas verdes" que salpican la tierra kárstica extremadamente expuesta.

En definitiva, la evolución de la desertificación rocosa kárstica tiene dos direcciones: positiva y negativa. Generalmente, la evolución hacia adelante es un proceso gradual de larga duración, mientras que la evolución hacia atrás es mayormente repentina y tiene una duración corta. La aparición de mutaciones puede tener impactos graves o incluso catastróficos en el entorno ecológico. Sin embargo, ya sea una sucesión directa o una evolución inversa, el entorno ecológico de la desertificación rocosa kárstica se desarrolla en etapas, es decir, la desertificación rocosa superior es fuerte y frágil, la desertificación rocosa severa es frágil, la desertificación rocosa moderada es moderadamente frágil y la desertificación rocosa ligera es moderadamente frágil debido a la desertificación rocosa, potencialmente vulnerable debido a la desertificación rocosa peligrosa y no vulnerable sin desertificación rocosa. En el complejo sistema de acoplamiento hombre-tierra en las zonas kársticas, varios factores se influyen y restringen entre sí, y la evolución de la desertificación rocosa también es extremadamente compleja.

Un análisis exhaustivo muestra que el proceso de evolución presenta principalmente las siguientes características (Figura 4-11):

Figura 4-11 Modelo de evolución de la desertificación rocosa kárstica

(1) Evolución hacia adelante y hacia atrás las secuencias de tiempo coexisten y son espacialmente complementarias: la etapa principal de la evolución hacia adelante es la tierra rocosa de desertificación → arbustos xerófitos → arbustos de hoja perenne de hoja caduca → bosque kárstico; la etapa principal de la evolución inversa es el bosque kárstico → arbustos de hoja perenne de hoja caduca → arbustos espinosos xerófitos → El desierto rocoso La tierra es un par de evolución inversa. De hecho, existen ambos modos de evolución. En algunas áreas de muestra típicas, hay resultados graduales de la evolución positiva de la desertificación rocosa, como el bosque virgen kárstico típico en la Reserva Natural de Maolan, el "bosque feng shui" secundario cerca de las aldeas en las vastas áreas kársticas y los bosques artificiales kársticos. Los bosques ecológicos construidos en los últimos años son representantes típicos de una evolución positiva. Hay más tipos de evolución inversa, como la gran cantidad de arbustos espinosos xerofíticos de baja cobertura en el área de Maguan del condado de Puding, y las pendientes de pasto kárstico que se pueden ver en todas partes aguas arriba de la cascada Huangguoshu en el condado de Zhenning. En términos de su distribución espacial, dentro de una pequeña cuenca hidrográfica, existen tanto etapas avanzadas de desertificación rocosa como diferentes representantes de la evolución hacia atrás de la desertificación rocosa, formando un paisaje mosaico de desertificación rocosa. No importa si viene hacia adelante o hacia atrás, el eslabón intermedio de la evolución son los arbustos de vid, por lo que este tipo es más común en las zonas kársticas. Toda la evolución muestra que las dos series evolutivas coexisten en el tiempo y se complementan en el espacio.

(2) Evolución sin equilibrio: la diversidad y variabilidad de los factores ambientales regionales en la evolución de la desertificación rocosa kárstica conducen a la complejidad y diversidad de las condiciones regionales del sitio, una alta heterogeneidad ecológica y comunidades biológicas dependientes. Las condiciones ambientales para una resurrección exitosa varían ampliamente, la diversidad de nichos y la capacidad ambiental son limitadas y los nichos ecológicos son estrechos, lo que hace extremadamente difícil para las especies saltar de un hábitat a otro. Una vez que se destruya el entorno ecológico rocoso de la desertificación, rápidamente convergerá en un único entorno bioquímico y de sequía, y se producirá una sucesión inversa. Existe un claro contraste entre la estructura de especies y la comunidad superior de la evolución kárstica, lo que hace que la sucesión inversa del entorno ecológico kárstico sea rápida y la evolución de la estructura comunitaria en diferentes etapas sea muy diferente. El equilibrio dinámico es una ley importante para el círculo virtuoso del entorno ecológico. Sólo bajo la premisa de que la evolución hacia adelante y hacia atrás del entorno de desertificación rocosa esté básicamente equilibrada, podremos avanzar en la dirección de la optimización ambiental con el papel activo de los seres humanos. En la actualidad, bajo la fuerte interferencia de las actividades humanas, la fuerza impulsora espacial integral de la evolución hacia adelante de la desertificación rocosa es significativamente menor que la evolución inversa de la desertificación rocosa regional, y la evolución hacia adelante es relativamente débil, lo que indica que. El grado de desertificación rocosa se agrava aún más, la calidad del entorno ecológico se ha deteriorado aún más y todo el sistema evolutivo está extremadamente desequilibrado.

(3) Estricta selectividad en la evolución: La selectividad ambiental de la evolución de la desertificación rocosa kárstica se refleja más obviamente en la estricta selectividad de las plantas. El entorno de desertificación rocoso kárstico tiene una selectividad estricta para las plantas, y el crecimiento de los árboles es extremadamente lento, porque sólo esas especies de plantas son fisiológicamente amantes del calcio, tolerantes a la sequía, rocosas y tienen sistemas de raíces que pueden adaptarse a trepar rocas y sobrevivir en huecos y absorber nutrientes. Puede crecer y desarrollarse en suelos calcáreos con suelos finos y propensos a la sequía. Por lo tanto, cuando el entorno ecológico cambia bajo la influencia de factores externos, es difícil para las plantas con altas condiciones de hábitat, incluso muchas plantas universales, sobrevivir y crecer. En cambio, los arbustos espinosos tolerantes a la sequía, los áridos y los álcalis pueden crecer primero, y algunas especies de plantas mutan para adaptarse a este entorno ecológico. Por ejemplo, algunas plantas herbáceas como las orquídeas, debido a que sus raíces no pueden absorber agua y nutrientes en las grietas de las rocas, algunos tallos se volverán más gruesos, más grandes y mutarán en "bolsas de almacenamiento de agua" para almacenar una cierta cantidad de agua, mientras que las hojas serán coriáceas, para resistir el hábitat seco y caluroso de las rocas. Los cactus forman arbustos agrupados y los árboles (como los banianos) tienen sistemas de raíces bien desarrollados, trepan por las rocas y se extienden hacia las grietas de las piedras. La longitud de las raíces puede ser varias veces mayor que la altura del árbol. Este fenómeno de dislocación ambiental es también un reflejo muy sensible de la variación del entorno ecológico. Precisamente a causa de esta estricta selectividad, la sucesión de la desertificación rocosa es extremadamente lenta. En un estado protegido, se necesitan unos 10 años para evolucionar de roca desnuda a arbustos xerófitos, unos 30 años para evolucionar a arbustos de vid y se necesitan décadas o incluso cientos de años para formar una vegetación de bosque kárstico.

(4) Evolución y salto: durante la evolución de la desertificación rocosa, bajo la influencia de las actividades humanas, se sigue estrictamente el proceso gradual. Especialmente en la evolución hacia adelante, es imposible realizar una transición directa desde un estado bajo. a un estado alto la evolución del salto rara vez ocurre en la evolución inversa durante los desastres naturales. Pero cuando están involucradas actividades humanas, puede ocurrir fácilmente una evolución hacia atrás y hacia adelante, mientras que la evolución hacia adelante causada por actividades humanas activas es muy pequeña. La evolución de la desertificación rocosa es un proceso complejo, en el que coexisten una evolución gradual y una evolución saltante. Los dos indicadores más directos para juzgar el grado de desertificación rocosa son la cobertura vegetal y la cobertura del suelo. La cobertura del suelo es proporcional al espesor del suelo.

En las zonas montañosas kársticas, el terreno es ondulado, no hay una alta cobertura de suelo y no hay tierra desnuda con vegetación. Sin embargo, mientras haya una alta cobertura de suelo, sigue siendo tierra sin desertificación rocosa. En el proceso de evolución a largo plazo, si hay un bosque bien desarrollado sin suelo o con una capa de suelo extremadamente poco profunda, todavía se considera que no tiene desertificación rocosa o desertificación rocosa potencial. La Reserva Natural del Bosque de Maolan es un ejemplo típico. Los bosques kársticos crecen en montañas de piedra kárstica casi sin suelo, y la basura se acumula, cubriendo y llenando las zonas kársticas rotas en la superficie. Debido a su buena función de absorción de agua, no sólo debilita la escorrentía superficial, sino que también forma un acuífero de bosque kárstico. Aunque su recorrido de escorrentía de recarga es corto y el volumen de agua es pequeño, es dinámicamente estable, tiene muchos puntos de descarga, manantiales densamente distribuidos y un flujo de agua continuo durante muchos años, lo que lo hace fácil de usar. También es una de las mejores fuentes de agua para reponer el agua kárstica subyacente, mejorando significativamente el suministro de agua subterránea kárstica y las condiciones de descarga de escorrentía. También permite que la precipitación atmosférica, el agua subterránea y el agua superficial se transformen y regulen entre sí, formando un círculo virtuoso y rara vez. exponiéndolos. La zona montañosa kárstica sin bosques es un hábitat pobre con cambios rápidos en sequías e inundaciones. Sin embargo, en vastas áreas kársticas, debido a las capas de suelo poco profundas, las grandes pendientes y la vegetación poco desarrollada, la desertificación rocosa es moderada o superior. Si los humanos destruyen una gran cantidad de vegetación, habrá un salto en la evolución desde la vegetación del bosque kárstico al desierto rocoso o de los arbustos de vid al desierto rocoso. Este tipo de evolución puede suponer un cambio repentino y catastrófico para los seres humanos, y los efectos negativos que trae consigo no pueden eliminarse en poco tiempo. Los impactos negativos posteriores de la degradación del medio ambiente ecológico durarán generaciones. En otras palabras, no sólo la generación actual sufrirá las consecuencias medioambientales de la generación actual, sino que las generaciones futuras no podrán evitarlas.

(5) Evolución inversa liderada por el hombre: Las actividades humanas son la razón fundamental de la evolución acelerada de la desertificación rocosa. En condiciones puramente naturales de la actividad humana, también se producirá una evolución hacia adelante y hacia atrás debido al contexto regional especial del entorno ecológico kárstico y al impulso integral de diversos factores naturales. Especialmente bajo el círculo virtuoso de luz, calor, agua y suelo, la evolución hacia adelante puede ser un proceso relativamente rápido. La evolución inversa es la degradación local causada por desastres naturales repentinos (como deslizamientos de tierra y flujos de escombros) y tiene poco impacto en el medio ambiente regional. Sin embargo, la participación de las actividades humanas, además de la destrucción a gran escala de los bosques y recursos terrestres existentes, también ha cambiado en gran medida los factores impulsores de la evolución progresiva de la desertificación rocosa, lo que ha provocado que la evolución originalmente rápida se ralentice o incluso se detenga rápidamente. Mientras el proceso inverso se acelera, el entorno regional se está deteriorando rápidamente. Según la conclusión del análisis pertinente, entre los 9 factores dominantes, los factores naturales son la superficie kárstica, la densidad de la red fluvial, la altitud media y ≥25. La tasa de contribución total del área de ladera a la desertificación rocosa es del 45%, mientras que la tasa de contribución total de los factores humanos es del 55%, incluida la cobertura vegetal (afectada por factores humanos), la tierra no utilizada, la tierra cultivada, la tasa de recuperación de tierras y los pastizales, mientras que los humanos Los factores causan principalmente la evolución inversa de la desertificación rocosa debido a sus efectos destructivos, por lo que los factores humanos juegan un papel principal en la evolución inversa de la desertificación rocosa. En los entornos kársticos, las vías de conversión de energía de los ecosistemas son frágiles y sensibles. Por ejemplo, una vez que se destruye un bosque, el intercambio de materiales y energía en el ecosistema se interrumpirá temporalmente y el equilibrio ecológico cambiará repentinamente, provocando incluso la aparición de un entorno hostil que priva a la supervivencia humana. La capa de suelo del bosque kárstico es la clave para mantener un círculo virtuoso del entorno ecológico. Una vez destruida la vegetación, es extremadamente difícil recuperarse de la desertificación rocosa, lo que provoca un desequilibrio en el equilibrio del intercambio de materiales y energía de la cadena ecológica. El efecto de retroalimentación positiva se interrumpe, la entropía positiva aumenta repentinamente y las consecuencias del desorden son mucho más graves que las de las zonas de vegetación forestal normal no kárstica. El desierto rocoso es esencialmente la etapa superior de la evolución inversa de la desertificación rocosa, y es imposible para los humanos sobrevivir en este entorno.