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, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y013
摘要:
岩溶泉对西南喀斯特地区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受喀斯特地区独特水文地质结构与多重水流过程控制，岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征，机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而，岩溶泉域降雨-泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉，基于长短期记忆网络（LSTM）建立岩溶泉流量模拟模型，利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上，分析了不同降雨-泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响，以及喀斯特水文地质结构对降雨-泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示，山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数（NSE）分别为0.942与0.951，验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉，利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差，NSE分别为0.793与0.798，而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量，精度显著提升，NSE分别为0.956与0.962，且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响，山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。
岩溶泉对西南喀斯特地区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受喀斯特地区独特水文地质结构与多重水流过程控制，岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征，机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而，岩溶泉域降雨-泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉，基于长短期记忆网络（LSTM）建立岩溶泉流量模拟模型，利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上，分析了不同降雨-泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响，以及喀斯特水文地质结构对降雨-泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示，山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数（NSE）分别为0.942与0.951，验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉，利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差，NSE分别为0.793与0.798，而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量，精度显著提升，NSE分别为0.956与0.962，且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响，山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y010
摘要:
明确植被覆盖对碳酸盐岩溶蚀的影响对提升岩溶生态系统碳汇能力具有重要意义。文章采用标准溶蚀试片法对比两种亚热带岩溶森林不同坡位的碳酸盐岩溶蚀速率，并分析其与土壤CO2含量（pCO2）和土壤含水量的对应关系。结果表明：青冈林的平均溶蚀速率（5.22±0.99 mg·cm−2·a−1）显著高于化香树林的（3.58±2.59 mg·cm−2·a−1）。青冈林的土下溶蚀速率在垂直剖面上先增加后递减，峰值位于土下20 cm，化香树林的随土壤深度增加而增加。青冈林不同坡位的溶蚀速率差异不显著，但化香树林中坡显著高于上坡和下坡；不同森林类型坡位间的溶蚀速率未表现一致规律。森林类型间溶速率差异与土壤含水量较好的对应而与土壤pCO2相反，森林内坡位间及土壤垂直剖面的溶蚀速率差异与土壤pCO2有更好的对应性。亚热带不同岩溶森林类型间溶蚀速率差异显著，可用土壤含水量较好的解释；不同坡位间差异没有一致的规律，但可用土壤pCO2较好的解释。
明确植被覆盖对碳酸盐岩溶蚀的影响对提升岩溶生态系统碳汇能力具有重要意义。文章采用标准溶蚀试片法对比两种亚热带岩溶森林不同坡位的碳酸盐岩溶蚀速率，并分析其与土壤CO2含量（pCO2）和土壤含水量的对应关系。结果表明：青冈林的平均溶蚀速率（5.22±0.99 mg·cm−2·a−1）显著高于化香树林的（3.58±2.59 mg·cm−2·a−1）。青冈林的土下溶蚀速率在垂直剖面上先增加后递减，峰值位于土下20 cm，化香树林的随土壤深度增加而增加。青冈林不同坡位的溶蚀速率差异不显著，但化香树林中坡显著高于上坡和下坡；不同森林类型坡位间的溶蚀速率未表现一致规律。森林类型间溶速率差异与土壤含水量较好的对应而与土壤pCO2相反，森林内坡位间及土壤垂直剖面的溶蚀速率差异与土壤pCO2有更好的对应性。亚热带不同岩溶森林类型间溶蚀速率差异显著，可用土壤含水量较好的解释；不同坡位间差异没有一致的规律，但可用土壤pCO2较好的解释。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y011
摘要:
应对“双碳”目标，加强岩溶石漠化综合治理工作，地下水是关键。为探究重庆市酉阳县龙潭槽谷石漠化治理区岩溶泉的流量衰减及无机碳通量变化特征，本文采用流量衰减方程与水化学径流法对研究点老泉进行模拟与分析。结果表明：（1）老泉的流量衰减分为两个亚动态，衰减系数分别为0.089 2、0.019 6，其具有双重性含水介质特征。（2）暴雨期老泉的碳通量随流量变化的特征明显；而伏旱期（7月底-8月底）老泉的碳通量与土壤CO2、泉水CO2均具有明显的昼夜变化特征，表现为夜间低、日间高。（3）老泉夏季的碳通量与降水量呈正相关（R=0.78），与蒸发量呈负相关（R=-0.36），气候的不稳定性变化对碳通量影响显著。老泉的月\begin{document}${\rm{HCO}}_3^{-}$\end{document} ![]()
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应对“双碳”目标，加强岩溶石漠化综合治理工作，地下水是关键。为探究重庆市酉阳县龙潭槽谷石漠化治理区岩溶泉的流量衰减及无机碳通量变化特征，本文采用流量衰减方程与水化学径流法对研究点老泉进行模拟与分析。结果表明：（1）老泉的流量衰减分为两个亚动态，衰减系数分别为0.089 2、0.019 6，其具有双重性含水介质特征。（2）暴雨期老泉的碳通量随流量变化的特征明显；而伏旱期（7月底-8月底）老泉的碳通量与土壤CO2、泉水CO2均具有明显的昼夜变化特征，表现为夜间低、日间高。（3）老泉夏季的碳通量与降水量呈正相关（R=0.78），与蒸发量呈负相关（R=-0.36），气候的不稳定性变化对碳通量影响显著。老泉的月
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y008
摘要:
在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中，H6事件由于其发生年代最早而导致对其研究较少，因而利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化，有助于人们理解高低纬气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀系测年数据和碳同位素数据，重建H6事件期间中国西南地区季风气候环境的演化过程。结果显示：石笋JF2017的δ13C值在61811±204 yr B.P.~59716±159 yr B.P.时段显著偏重，持续大约2095 yr，暗示该时段季风减弱和生态植被退化，对应北大西洋H6事件。H6事件期间，石笋JF2017的δ13C记录在61811~60848 yr B.P.期间开始先逐渐偏重至最大值，随后发生短时间尺度的波动变化；最后在60848~59716 yr B.P.期间缓慢偏轻至H6事件结束，整体呈现先逐渐偏重后又缓慢偏轻的趋势，内部存在百年际尺度的气候震荡，表明H6事件期间当地气候不稳定。石笋JF2017记录的百年际尺度的季风气候变化可能与热带辐合带(ITCZ)和北大西洋经向翻转环流(AMOC)密切相关。
在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中，H6事件由于其发生年代最早而导致对其研究较少，因而利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化，有助于人们理解高低纬气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀系测年数据和碳同位素数据，重建H6事件期间中国西南地区季风气候环境的演化过程。结果显示：石笋JF2017的δ13C值在61811±204 yr B.P.~59716±159 yr B.P.时段显著偏重，持续大约2095 yr，暗示该时段季风减弱和生态植被退化，对应北大西洋H6事件。H6事件期间，石笋JF2017的δ13C记录在61811~60848 yr B.P.期间开始先逐渐偏重至最大值，随后发生短时间尺度的波动变化；最后在60848~59716 yr B.P.期间缓慢偏轻至H6事件结束，整体呈现先逐渐偏重后又缓慢偏轻的趋势，内部存在百年际尺度的气候震荡，表明H6事件期间当地气候不稳定。石笋JF2017记录的百年际尺度的季风气候变化可能与热带辐合带(ITCZ)和北大西洋经向翻转环流(AMOC)密切相关。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y009
摘要:
以南亚热带24种木本植物（丛枝菌根、外生菌根和固氮树种各8种）叶凋落物为研究对象，探讨不同菌根类型树种叶凋落物化学性质的差异性。结果表明：叶凋落物在碳相关化学性质、养分含量以及化学计量比特征方面均表现出较大程度变异。不同菌根类型树种碳相关化学性质没有显著差异（P > 0.05），然而养分含量（N、P、Mg）和化学计量特征（C/P、N/P）差异显著（P < 0.01）。固氮树种叶凋落物N含量（16.1 g · kg−1）显著高于丛枝菌根（10.1 g · kg−1）和外生菌根树种（10.7 g · kg−1），但丛枝菌根树种叶凋落物P含量（0.4 g · kg−1）要显著高于外生菌根（0.1 g · kg−1）和固氮树种（0.08 g · kg−1），而外生菌根树种Mg含量（0.51 g · kg−1）则显著高于丛枝菌根（0.19 g · kg−1）和固氮树种（0.03 g · kg−1）；此外固氮树种C/P和N/P均显著高于丛枝菌根和外生菌根树种。因此，在南亚热带退化生态系统恢复过程中，应考虑不同菌根类型树种叶凋落物化学性质的差异，依据不同菌根类型树种养分利用策略的差异性选择适宜的恢复树种。
以南亚热带24种木本植物（丛枝菌根、外生菌根和固氮树种各8种）叶凋落物为研究对象，探讨不同菌根类型树种叶凋落物化学性质的差异性。结果表明：叶凋落物在碳相关化学性质、养分含量以及化学计量比特征方面均表现出较大程度变异。不同菌根类型树种碳相关化学性质没有显著差异（P > 0.05），然而养分含量（N、P、Mg）和化学计量特征（C/P、N/P）差异显著（P < 0.01）。固氮树种叶凋落物N含量（16.1 g · kg−1）显著高于丛枝菌根（10.1 g · kg−1）和外生菌根树种（10.7 g · kg−1），但丛枝菌根树种叶凋落物P含量（0.4 g · kg−1）要显著高于外生菌根（0.1 g · kg−1）和固氮树种（0.08 g · kg−1），而外生菌根树种Mg含量（0.51 g · kg−1）则显著高于丛枝菌根（0.19 g · kg−1）和固氮树种（0.03 g · kg−1）；此外固氮树种C/P和N/P均显著高于丛枝菌根和外生菌根树种。因此，在南亚热带退化生态系统恢复过程中，应考虑不同菌根类型树种叶凋落物化学性质的差异，依据不同菌根类型树种养分利用策略的差异性选择适宜的恢复树种。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y007
摘要:
文章在归纳山东省岩溶塌陷时空分布规律的基础上，从基岩特征、覆盖层特征、水动力条件、外界扰动4个方面分别阐述几处主要塌陷区的背景条件及影响因素，分析其主要诱发因素。结果表明：山东省岩溶塌陷主要分布于济南、泰安、枣庄、临沂等6个地市，且近年来烟台、济宁等新发塌陷区的岩溶塌陷呈现加剧趋势；山东省岩溶塌陷主要发生在薄覆盖型岩溶区，地层以奥陶纪马家沟群为主，其次是三山子组、寒武纪炒米店组；岩溶塌陷区土层厚度均小于30 m，覆盖层结构类型以多元结构为主，其次为二元结构和一元结构，且由试验得出黏性土的抗塌性能与其含水率、孔隙比等物理力学性质有关；岩溶水的大幅度波动是塌陷发生的最主要因素，且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷。山东省岩溶塌陷区主要分布于各重要地下水水源地，地下水不合理开发利用引发的水位大幅下降或波动是主要人为诱因，莱芜铁矿区水位受矿区排水影响明显，另外在泰安市城区铁路三角区和东平东王庄—西王庄的运输线路震动荷载也是另一重要人为诱因。
文章在归纳山东省岩溶塌陷时空分布规律的基础上，从基岩特征、覆盖层特征、水动力条件、外界扰动4个方面分别阐述几处主要塌陷区的背景条件及影响因素，分析其主要诱发因素。结果表明：山东省岩溶塌陷主要分布于济南、泰安、枣庄、临沂等6个地市，且近年来烟台、济宁等新发塌陷区的岩溶塌陷呈现加剧趋势；山东省岩溶塌陷主要发生在薄覆盖型岩溶区，地层以奥陶纪马家沟群为主，其次是三山子组、寒武纪炒米店组；岩溶塌陷区土层厚度均小于30 m，覆盖层结构类型以多元结构为主，其次为二元结构和一元结构，且由试验得出黏性土的抗塌性能与其含水率、孔隙比等物理力学性质有关；岩溶水的大幅度波动是塌陷发生的最主要因素，且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷。山东省岩溶塌陷区主要分布于各重要地下水水源地，地下水不合理开发利用引发的水位大幅下降或波动是主要人为诱因，莱芜铁矿区水位受矿区排水影响明显，另外在泰安市城区铁路三角区和东平东王庄—西王庄的运输线路震动荷载也是另一重要人为诱因。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y25
摘要:
文章检索1985-2021年间Web of Science核心合集数据库(简称WoS)和CNKI中国期刊全文数据库中有关岩溶区植被恢复的相关文献信息，通过国内外发文趋势、高频关键词分析、关键词共现和聚类分析及主题时间演变分析等，分析有关岩溶植被恢复研究的热点与趋势。结果表明：在1985-2021年间WoS和CNKI数据库分别收录相关文献319和351篇，37年间的发文量呈现波动性上升的趋势，整体分为三个阶段：第一阶段（2005年以前），该阶段为研究的启蒙阶段，发文量较少；第二阶段（2005-2015年），随着国内外学者对岩溶地区生态重建研究的重视，该阶段文献数量有了显著增加；第三阶段（2015-2021年），为快速发展阶段，国际上发文量呈现直线性上升，国内发文量呈现波动式上升，而国内研究增长速率明显高于国际研究。石漠化、植被演替、土壤养分、物种多样性等为文献的高频关键词，是国内外研究的共同关注点，其中，植被演替规律、土壤中养分及物种多样性是岩溶石漠化地区的核心问题。国际上对岩溶植被恢复研究更加关注生态系统服务功能、气候变化等，而国内前期主要倾向于岩溶石漠化地区植被恢复研究，后期主要是关注植被恢复对土壤性质变化及植物群落构成的影响。近年来，岩溶生态系统服务功能、岩溶植被恢复的环境效益、岩溶碳汇、岩溶关键带等逐步成为当前岩溶植被恢复研究领域的新型热点问题。为促进岩溶植被恢复研究的发展，建议加强国内与国际间的合作，通过野外布设一些观测点，长期观测和对比分析不同区域岩溶植被恢复的动态。通过岩溶植被系统恢复的技术、模式及评价方法等，进一步揭示基于山水林田湖草生命共同体视角及乡村产业视角下的岩溶生态系统的构建、植被多样性的多尺度格局。
文章检索1985-2021年间Web of Science核心合集数据库(简称WoS)和CNKI中国期刊全文数据库中有关岩溶区植被恢复的相关文献信息，通过国内外发文趋势、高频关键词分析、关键词共现和聚类分析及主题时间演变分析等，分析有关岩溶植被恢复研究的热点与趋势。结果表明：在1985-2021年间WoS和CNKI数据库分别收录相关文献319和351篇，37年间的发文量呈现波动性上升的趋势，整体分为三个阶段：第一阶段（2005年以前），该阶段为研究的启蒙阶段，发文量较少；第二阶段（2005-2015年），随着国内外学者对岩溶地区生态重建研究的重视，该阶段文献数量有了显著增加；第三阶段（2015-2021年），为快速发展阶段，国际上发文量呈现直线性上升，国内发文量呈现波动式上升，而国内研究增长速率明显高于国际研究。石漠化、植被演替、土壤养分、物种多样性等为文献的高频关键词，是国内外研究的共同关注点，其中，植被演替规律、土壤中养分及物种多样性是岩溶石漠化地区的核心问题。国际上对岩溶植被恢复研究更加关注生态系统服务功能、气候变化等，而国内前期主要倾向于岩溶石漠化地区植被恢复研究，后期主要是关注植被恢复对土壤性质变化及植物群落构成的影响。近年来，岩溶生态系统服务功能、岩溶植被恢复的环境效益、岩溶碳汇、岩溶关键带等逐步成为当前岩溶植被恢复研究领域的新型热点问题。为促进岩溶植被恢复研究的发展，建议加强国内与国际间的合作，通过野外布设一些观测点，长期观测和对比分析不同区域岩溶植被恢复的动态。通过岩溶植被系统恢复的技术、模式及评价方法等，进一步揭示基于山水林田湖草生命共同体视角及乡村产业视角下的岩溶生态系统的构建、植被多样性的多尺度格局。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y23
摘要:
玉符河是济南趵突泉域的重点渗漏带之一，是天然的河道型渗漏带，其流域面积较大，具有较好的来水条件，且卧虎山水库与锦绣城水库水系联通工程使其具备调水补源的条件，能够通过增加外调补水增加重点渗漏带的补水能力。文章根据渗漏补给功能特征，采用RS、GPS、GS、物探测量、水文地质试验等技术手段，利用LSDPV方法，以主河道为中心划定玉符河重点渗漏带的保护范围，并利用变化参数法计算出玉符河重点渗漏带多年平均天然地下水补给量约为1 290万m3，是岩溶地下水的重要补给来源。玉符河重点渗漏带的补水效果主要是通过提升西郊区域岩溶地下水水位，阻止趵突泉南部山区地下水向北径流过程中的向西分流，使地下水集中向泉水出露区汇聚，从而增大泉水的出流量。在保护渗漏带自然入渗功能的前提下，可充分挖掘玉符河重点渗漏带的补水功能，通过调水补源、河道生态修复、入河污染控制等措施，增大玉符河重点渗漏带的渗漏补给量。
玉符河是济南趵突泉域的重点渗漏带之一，是天然的河道型渗漏带，其流域面积较大，具有较好的来水条件，且卧虎山水库与锦绣城水库水系联通工程使其具备调水补源的条件，能够通过增加外调补水增加重点渗漏带的补水能力。文章根据渗漏补给功能特征，采用RS、GPS、GS、物探测量、水文地质试验等技术手段，利用LSDPV方法，以主河道为中心划定玉符河重点渗漏带的保护范围，并利用变化参数法计算出玉符河重点渗漏带多年平均天然地下水补给量约为1 290万m3，是岩溶地下水的重要补给来源。玉符河重点渗漏带的补水效果主要是通过提升西郊区域岩溶地下水水位，阻止趵突泉南部山区地下水向北径流过程中的向西分流，使地下水集中向泉水出露区汇聚，从而增大泉水的出流量。在保护渗漏带自然入渗功能的前提下，可充分挖掘玉符河重点渗漏带的补水功能，通过调水补源、河道生态修复、入河污染控制等措施，增大玉符河重点渗漏带的渗漏补给量。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y17
摘要:
为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素，以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石（石灰岩、灰质白云岩和白云岩）发育土壤为研究对象。采集不同植被类型下0~40 cm厚度土壤，分析不同植被类型、基岩类型、土层层次对土壤性质分布特征的影响。结果表明：基岩和植被类型是影响碳酸盐岩石发育成为土壤的主要影响因素，其次是土壤层次。在0~20和20~40 cm土层中，石灰岩、灰质白云岩和白云岩发育土壤的肥力和颗粒均差异显著，而0~20与20~40 cm土层间，除石灰岩发育土壤石砾含量（SLC）和细颗粒比（<0.002 mm），白云岩发育土壤速效磷（AP）和有机质（SOM）含量外，同类基岩发育土壤性质无显著差异。在0~40 cm土层，基岩类型显著影响土壤pH值、AP、SLC、AN、全氮（TN）、SOM、0.25~0.2 mm和0.02~0.002 mm颗粒的分布；植被类型显著影响石灰岩发育土壤pH、AP、TN含量，白云岩形成土壤的pH、SLC、粗颗粒（2~0.25 mm）和细颗粒，灰质白云岩形成土壤的速效氮（AN）、SOM、粗颗粒和细颗粒；土壤层次显著影响石灰岩发育土壤的SLC、粗颗粒和细颗粒及白云岩发育土壤AP的分布。研究区荒草坡和草被下土壤，以及石灰岩发育土壤可能正遭受侵蚀的破坏。因此，结合母岩岩性，改变土壤上植被的种植结构，对提高土壤养分、改善土壤颗粒组成和增强土壤的抗侵蚀能力具有积极作用。
为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素，以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石（石灰岩、灰质白云岩和白云岩）发育土壤为研究对象。采集不同植被类型下0~40 cm厚度土壤，分析不同植被类型、基岩类型、土层层次对土壤性质分布特征的影响。结果表明：基岩和植被类型是影响碳酸盐岩石发育成为土壤的主要影响因素，其次是土壤层次。在0~20和20~40 cm土层中，石灰岩、灰质白云岩和白云岩发育土壤的肥力和颗粒均差异显著，而0~20与20~40 cm土层间，除石灰岩发育土壤石砾含量（SLC）和细颗粒比（<0.002 mm），白云岩发育土壤速效磷（AP）和有机质（SOM）含量外，同类基岩发育土壤性质无显著差异。在0~40 cm土层，基岩类型显著影响土壤pH值、AP、SLC、AN、全氮（TN）、SOM、0.25~0.2 mm和0.02~0.002 mm颗粒的分布；植被类型显著影响石灰岩发育土壤pH、AP、TN含量，白云岩形成土壤的pH、SLC、粗颗粒（2~0.25 mm）和细颗粒，灰质白云岩形成土壤的速效氮（AN）、SOM、粗颗粒和细颗粒；土壤层次显著影响石灰岩发育土壤的SLC、粗颗粒和细颗粒及白云岩发育土壤AP的分布。研究区荒草坡和草被下土壤，以及石灰岩发育土壤可能正遭受侵蚀的破坏。因此，结合母岩岩性，改变土壤上植被的种植结构，对提高土壤养分、改善土壤颗粒组成和增强土壤的抗侵蚀能力具有积极作用。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y19
摘要:
黔中地区矿床水文地质条件复杂，磷矿的主要充水层灯影组富水性中等至强，矿坑突水严重影响该区域磷矿资源的安全开采。因此，掌握该区域灯影组的富水性特征极为重要。本文以贵州省2020年矿产资源大精查项目资料为支撑，采用研究与生产相结合、典型矿区解剖的方法开展该矿床灯影组富水性研究。研究结果表明，黔中地区大湾磷矿为顶板直接充水的岩溶矿床，充水层灯影组的岩性、结构以及断裂构造是控制矿床充水条件的主要因素，灯影组含水性和透水性具有明显的“平面分块”和“垂向分层”的分布规律。充分利用该特征对于矿井防水设计并指导矿山开采，对保障黔中磷矿安全生产、降低开采成本具有重要意义。
黔中地区矿床水文地质条件复杂，磷矿的主要充水层灯影组富水性中等至强，矿坑突水严重影响该区域磷矿资源的安全开采。因此，掌握该区域灯影组的富水性特征极为重要。本文以贵州省2020年矿产资源大精查项目资料为支撑，采用研究与生产相结合、典型矿区解剖的方法开展该矿床灯影组富水性研究。研究结果表明，黔中地区大湾磷矿为顶板直接充水的岩溶矿床，充水层灯影组的岩性、结构以及断裂构造是控制矿床充水条件的主要因素，灯影组含水性和透水性具有明显的“平面分块”和“垂向分层”的分布规律。充分利用该特征对于矿井防水设计并指导矿山开采，对保障黔中磷矿安全生产、降低开采成本具有重要意义。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y26
摘要:
文章研究选取桂林会仙岩溶湿地的3种不同土地利用类型（农田、果园、荒地）的表层土(0~20 cm)和深层土(20~40 cm)及河流底泥作为研究对象，利用Langmuir等温吸附方程拟合不同磷浓度的吸附曲线，计算磷最大吸附容量(Qm)、磷吸附能(K)、最大缓冲容量(MBC)，通过曲线拟合得到被吸附磷的解吸率(a)。结果表明：(1) 荒地对外源磷吸附率高于农田、果园土壤及河流底泥；在中低浓度的磷添加下（≤2500 mg·kg−1），深层土对磷的吸附率均大于表层土；(2) Langmuir模拟揭示：河流底泥有最大的磷吸附容量Qm (4961.61 mg·kg−1)，但吸附能K很低(0.034 kJ·mol−1)，因此最大缓冲容量MBC较小(171.82)；荒地表层土的磷吸附特征则与前者正好相反，MBC较大(255.10)。农田和果园土壤的磷吸附特征值介于两者之间；(3) 土壤磷吸附主要受土壤质地及pH控制；河流底泥解吸率a(11.9%)高于其他土壤，表层土a值高于深层土，a值与土壤有效磷含量显著正相关。农田和果园对磷吸附量大，但固持能力弱，有较大的磷淋溶风险。荒地表层土则在湿地中起到固持磷、降低富营养化风险的作用。河流底泥的磷极易释放，是水体富营养化的长期磷源。
文章研究选取桂林会仙岩溶湿地的3种不同土地利用类型（农田、果园、荒地）的表层土(0~20 cm)和深层土(20~40 cm)及河流底泥作为研究对象，利用Langmuir等温吸附方程拟合不同磷浓度的吸附曲线，计算磷最大吸附容量(Qm)、磷吸附能(K)、最大缓冲容量(MBC)，通过曲线拟合得到被吸附磷的解吸率(a)。结果表明：(1) 荒地对外源磷吸附率高于农田、果园土壤及河流底泥；在中低浓度的磷添加下（≤2500 mg·kg−1），深层土对磷的吸附率均大于表层土；(2) Langmuir模拟揭示：河流底泥有最大的磷吸附容量Qm (4961.61 mg·kg−1)，但吸附能K很低(0.034 kJ·mol−1)，因此最大缓冲容量MBC较小(171.82)；荒地表层土的磷吸附特征则与前者正好相反，MBC较大(255.10)。农田和果园土壤的磷吸附特征值介于两者之间；(3) 土壤磷吸附主要受土壤质地及pH控制；河流底泥解吸率a(11.9%)高于其他土壤，表层土a值高于深层土，a值与土壤有效磷含量显著正相关。农田和果园对磷吸附量大，但固持能力弱，有较大的磷淋溶风险。荒地表层土则在湿地中起到固持磷、降低富营养化风险的作用。河流底泥的磷极易释放，是水体富营养化的长期磷源。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y002
摘要:
贵州大井流域岩溶分布广泛，岩溶水是当地人民生产和生活的主要来源。由于对岩溶水资源的不合理开发利用，水资源短缺现象经常发生。大井流域水文地质条件复杂，管道-多孔介质双重介质特征明显。本文采用MODFLOW-CFP耦合模型对大井流域展开数值模拟，进而掌握大井流域地下水运动规律、准确评价岩溶水资源，促进其合理开发利用。结果表明：大井流域管道与多孔介质交换量为6719.1 m3/a，主要集中在上游和中游；研究区总补给水量为10977.3×104 m3/a，补给模数为108.794 m3/km2·a，其中降雨汇入量和降雨入渗量为占总补给量的81.35%，总排泄量10813.47×104 m3/a，主要在地下河出口排泄。 基于此，提出新的水资源开发利用方式。
贵州大井流域岩溶分布广泛，岩溶水是当地人民生产和生活的主要来源。由于对岩溶水资源的不合理开发利用，水资源短缺现象经常发生。大井流域水文地质条件复杂，管道-多孔介质双重介质特征明显。本文采用MODFLOW-CFP耦合模型对大井流域展开数值模拟，进而掌握大井流域地下水运动规律、准确评价岩溶水资源，促进其合理开发利用。结果表明：大井流域管道与多孔介质交换量为6719.1 m3/a，主要集中在上游和中游；研究区总补给水量为10977.3×104 m3/a，补给模数为108.794 m3/km2·a，其中降雨汇入量和降雨入渗量为占总补给量的81.35%，总排泄量10813.47×104 m3/a，主要在地下河出口排泄。 基于此，提出新的水资源开发利用方式。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y005
摘要:
文章利用15N同位素成对标记法并结合MCMC数值模型，研究了岩溶区乔灌开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化特征。结果显示：乔灌开垦种植砂糖桔，土壤有机氮矿化速率由2.93 mg N·kg−1·d−1显著下降至0.60 mg N·kg−1·d−1，土壤无机氮的供应能力降低。土壤有机氮矿化速率与土壤有机碳、全氮和全钙含量呈显著正相关性，与铁、铝、钾和粘粒比例呈显著负相关性。乔灌开垦种植砂糖桔后土壤铵态氮微生物同化速率由1.76 mg N·kg−1·d−1显著降低为0.10 mg N·kg−1· d−1，在砂糖桔地铵态氮微生物同化速率与有机氮矿化速率的比值仅为0.17。乔灌地土壤自养硝化速率高达11.06 mg N·kg−1·d−1，而硝态氮微生物同化作用微弱，硝态氮异化还原速率仅为0.64 mg N·kg−1 d−1，导致硝态氮净产生速率达到10.42 mg N·kg−1· d−1。乔灌开垦种植砂糖桔后，由于土壤铵态氮浓度的降低和施肥导致土壤酸化不利于硝化细菌的活动，自养硝化速率显著降低至1.68 mg N·kg−1·d−1。总体来看，岩溶区乔灌开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化速率呈下降趋势。
文章利用15N同位素成对标记法并结合MCMC数值模型，研究了岩溶区乔灌开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化特征。结果显示：乔灌开垦种植砂糖桔，土壤有机氮矿化速率由2.93 mg N·kg−1·d−1显著下降至0.60 mg N·kg−1·d−1，土壤无机氮的供应能力降低。土壤有机氮矿化速率与土壤有机碳、全氮和全钙含量呈显著正相关性，与铁、铝、钾和粘粒比例呈显著负相关性。乔灌开垦种植砂糖桔后土壤铵态氮微生物同化速率由1.76 mg N·kg−1·d−1显著降低为0.10 mg N·kg−1· d−1，在砂糖桔地铵态氮微生物同化速率与有机氮矿化速率的比值仅为0.17。乔灌地土壤自养硝化速率高达11.06 mg N·kg−1·d−1，而硝态氮微生物同化作用微弱，硝态氮异化还原速率仅为0.64 mg N·kg−1 d−1，导致硝态氮净产生速率达到10.42 mg N·kg−1· d−1。乔灌开垦种植砂糖桔后，由于土壤铵态氮浓度的降低和施肥导致土壤酸化不利于硝化细菌的活动，自养硝化速率显著降低至1.68 mg N·kg−1·d−1。总体来看，岩溶区乔灌开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化速率呈下降趋势。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y003
摘要:
提要： 湘西北地区岩溶地下水水化学的研究是地下水资源的合理开发与利用的保证，本文在全面采集区内地下水水样进行水化学和同位素分析的基础上，利用氘氧同位素和综合水文地球化学研究方法对该区地下水的来源与组分成因进行了探讨，结果表明：1）研究区内岩溶水化学特征分析表明，尽管整体上三个区之间差异不大，但其组分的来源与成因仍有较大的不同，其主要来源于碳酸盐岩矿物的溶滤，并伴有不同程度的石膏等其他矿物溶滤，在龙山地区（I区）以方解石/白云石、石膏溶滤为主；永顺-凤凰地区（Ⅱ区）内，酉水流域地下水主要以白云岩溶滤为主；武水流域地下水中钙镁离子浓度受灰岩、白云岩溶滤作用共同影响。石门地区（Ⅲ区）主要离子来源于灰岩溶滤，地下水中钠钾离子、氯离子有多种来源。2）研究区内氘氧同位素体现出明显的大陆效应和高程效应，认为泉相对井和暗河地下水系统具有相对封闭性，氘盈余则反映了泉相对于暗河是一种快循环、短停留时间的系统。
提要： 湘西北地区岩溶地下水水化学的研究是地下水资源的合理开发与利用的保证，本文在全面采集区内地下水水样进行水化学和同位素分析的基础上，利用氘氧同位素和综合水文地球化学研究方法对该区地下水的来源与组分成因进行了探讨，结果表明：1）研究区内岩溶水化学特征分析表明，尽管整体上三个区之间差异不大，但其组分的来源与成因仍有较大的不同，其主要来源于碳酸盐岩矿物的溶滤，并伴有不同程度的石膏等其他矿物溶滤，在龙山地区（I区）以方解石/白云石、石膏溶滤为主；永顺-凤凰地区（Ⅱ区）内，酉水流域地下水主要以白云岩溶滤为主；武水流域地下水中钙镁离子浓度受灰岩、白云岩溶滤作用共同影响。石门地区（Ⅲ区）主要离子来源于灰岩溶滤，地下水中钠钾离子、氯离子有多种来源。2）研究区内氘氧同位素体现出明显的大陆效应和高程效应，认为泉相对井和暗河地下水系统具有相对封闭性，氘盈余则反映了泉相对于暗河是一种快循环、短停留时间的系统。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y32
摘要:
岩溶热储中地热流体多为中低温低矿化度热水，而岩溶热储中出现高矿化度地热水多与岩溶含水层矿物溶解有关。然而，湖北省巴东县盐场河地热田中地热水TDS高达12 477.7 mg·L−1，水温约34 ℃，含水层矿物溶解并不足以解释其成因。本文在野外调查和地热钻探的基础上，对4个地热钻孔、1个温泉及附近4个冷泉进行了水文地球化学采样和测试。研究结果表明：盐场河地热田地热水化学类型为Cl-Na型，单位涌水量最大可达1 767 m3·d−1，出水口温度在30.2~34.5 ℃。对比钻孔测温和SiO2温度计分析，热储温度为59.1 ℃，循环深度为1 923 m。Phreeqc水化学模拟揭示含水层中的水-岩相互作用（主要是含水层矿物溶解）为地热水化学组分提供了部分贡献，主要来源于径流过程中咸化潮坪泻湖相盐岩的溶解。水文地质条件和氢氧同位素指示地热水的大气降水来源，但季节性的冷水混入控制了水-岩相互作用的平衡。可见，巴东县盐场河岩溶热储高矿化度地热水主要是径流过程中盐岩的溶解提供了水化学组分，但是出露过程中受到季节性的冷水混合影响。
岩溶热储中地热流体多为中低温低矿化度热水，而岩溶热储中出现高矿化度地热水多与岩溶含水层矿物溶解有关。然而，湖北省巴东县盐场河地热田中地热水TDS高达12 477.7 mg·L−1，水温约34 ℃，含水层矿物溶解并不足以解释其成因。本文在野外调查和地热钻探的基础上，对4个地热钻孔、1个温泉及附近4个冷泉进行了水文地球化学采样和测试。研究结果表明：盐场河地热田地热水化学类型为Cl-Na型，单位涌水量最大可达1 767 m3·d−1，出水口温度在30.2~34.5 ℃。对比钻孔测温和SiO2温度计分析，热储温度为59.1 ℃，循环深度为1 923 m。Phreeqc水化学模拟揭示含水层中的水-岩相互作用（主要是含水层矿物溶解）为地热水化学组分提供了部分贡献，主要来源于径流过程中咸化潮坪泻湖相盐岩的溶解。水文地质条件和氢氧同位素指示地热水的大气降水来源，但季节性的冷水混入控制了水-岩相互作用的平衡。可见，巴东县盐场河岩溶热储高矿化度地热水主要是径流过程中盐岩的溶解提供了水化学组分，但是出露过程中受到季节性的冷水混合影响。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2022y20
摘要:
Revelle因子不仅能反映弱碱性水体对吸收大气CO2的缓冲能力，还能体现出水体酸化过程中CO2去气对H+的缓冲作用。本研究通过对多个缓冲因子的分析，探讨喀斯特中高硫煤矿区地表水碳酸盐系统对酸性矿山废水的缓冲作用，从而有助于进一步理解喀斯特地区流域水体中DIC循环过程和CO2源汇关系特征。结果表明，地表水碳酸盐系统内车田河流域Revelle因子变化区间在1.00~51.96之间，能有效揭示地表水碳酸盐系统内CO2去气对H+的缓冲过程，其敏感区间为pH=7.0~8.38的弱碱性水体。γDIC、βDIC、ωDIC、γAlk、βAlk、ωAlk等缓冲因子是基于pH和DIC浓度的二元方程。这些因子进一步细化了CO2(aq)、H+和\begin{document}${\rm{CO}}_3^{2-}$\end{document} ![]()
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Revelle因子不仅能反映弱碱性水体对吸收大气CO2的缓冲能力，还能体现出水体酸化过程中CO2去气对H+的缓冲作用。本研究通过对多个缓冲因子的分析，探讨喀斯特中高硫煤矿区地表水碳酸盐系统对酸性矿山废水的缓冲作用，从而有助于进一步理解喀斯特地区流域水体中DIC循环过程和CO2源汇关系特征。结果表明，地表水碳酸盐系统内车田河流域Revelle因子变化区间在1.00~51.96之间，能有效揭示地表水碳酸盐系统内CO2去气对H+的缓冲过程，其敏感区间为pH=7.0~8.38的弱碱性水体。γDIC、βDIC、ωDIC、γAlk、βAlk、ωAlk等缓冲因子是基于pH和DIC浓度的二元方程。这些因子进一步细化了CO2(aq)、H+和
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2023y001
摘要:
近年来岩溶地区呈高发态势的路面塌陷灾害不断威胁城市交通安全。用回填压实法治理塌陷时，埋入土工织物所形成的加筋垫层，能增强土体稳定性，防止二次塌陷。然而加筋治理方案中筋材的锚固长度分析及受力计算理论相对缺失，现存的加筋体设计方法也较少考虑塌陷发生后加筋治理铺设范围的选择，这些不足严重制约了土工合成材料在岩溶路基塌陷中的工程应用。针对这一现状，提出了一种岩溶路基塌陷后加筋治理的设计方法。该方法采用条分法对筋材上方土拱以下范围的填土进行受力分析，结合筋−土的作用特点，给出了塌陷区和稳定区加筋体拉力的计算公式，进而推导了加筋治理合理锚固长度的计算公式，并梳理了加筋体锚固长度设计流程；在此基础上，基于相关文献的模型试验结果及前人的计算方法对设计方法进行合理性验证，并进一步讨论塌陷宽度、加筋体最大挠度对加筋体拉力和合理锚固长度的影响。结果表明：（1）提出的加筋设计方法计算简洁，所得结果与试验结果更为吻合，由此建立的土工织物加筋垫层治理岩溶区城市路面塌陷的筋材拉力计算理论，对于工程实践具有一定的指导意义。（2）加筋体拉力在塌陷边缘处达到最大，塌陷宽度才是影响加筋体受力和合理锚固长度的主要因素，而加筋体最大挠度对合理锚固长度的影响较小。
近年来岩溶地区呈高发态势的路面塌陷灾害不断威胁城市交通安全。用回填压实法治理塌陷时，埋入土工织物所形成的加筋垫层，能增强土体稳定性，防止二次塌陷。然而加筋治理方案中筋材的锚固长度分析及受力计算理论相对缺失，现存的加筋体设计方法也较少考虑塌陷发生后加筋治理铺设范围的选择，这些不足严重制约了土工合成材料在岩溶路基塌陷中的工程应用。针对这一现状，提出了一种岩溶路基塌陷后加筋治理的设计方法。该方法采用条分法对筋材上方土拱以下范围的填土进行受力分析，结合筋−土的作用特点，给出了塌陷区和稳定区加筋体拉力的计算公式，进而推导了加筋治理合理锚固长度的计算公式，并梳理了加筋体锚固长度设计流程；在此基础上，基于相关文献的模型试验结果及前人的计算方法对设计方法进行合理性验证，并进一步讨论塌陷宽度、加筋体最大挠度对加筋体拉力和合理锚固长度的影响。结果表明：（1）提出的加筋设计方法计算简洁，所得结果与试验结果更为吻合，由此建立的土工织物加筋垫层治理岩溶区城市路面塌陷的筋材拉力计算理论，对于工程实践具有一定的指导意义。（2）加筋体拉力在塌陷边缘处达到最大，塌陷宽度才是影响加筋体受力和合理锚固长度的主要因素，而加筋体最大挠度对合理锚固长度的影响较小。
