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2008年  第27卷  第3期

基础研究
碳酸钙微生物风化试验研究
丁丽君, 连宾
2008, 27(3): 197-200.
摘要:
利用采自贵州金阳三叠纪石灰岩和白云岩样品分离得到的 3种细菌、 3种真菌以及 1种放线菌 ,并据此进行微生物对碳酸钙风化的实验研究。 结果表明 ,微生物风化碳酸钙的能力大小为: 真菌> 放线菌> 细菌> 空白> 去离子水 ;接入微生物的实验组对碳酸钙的风化作用远比对照实验组的大;微生物风化溶解碳酸钙能力的大小与培养液的pH值关系不大。 7种微生物中 ,风化作用最强的 FeM001菌株风化碳酸钙并释放钙离子的能力是培养基对照组的 7. 89倍和去离子水对照组的 34. 13倍 ;其它 5种微生物对碳酸钙的风化效率均明显高出培养基对照组的风化效率。 分析认为产生上述结果的原因是微生物的生长繁殖对碳酸钙风化具有促进作用 ,即微生物能通过直接接触或分泌酶等活性物质来加速碳酸钙的风化。
北京石花洞“石花”的晶体结构、矿物组成及形态发育模拟分析
段武辉, 谭明, 喻学惠, 施光海
2008, 27(3): 201-208.
摘要:
以北京石花洞的石花为研究对象 ,将其分为基底、根部、冠部三个部分。 通过实地观察监测、显微镜和扫描电镜观察、 X射线粉晶衍射以及模拟石花生长实验 ,分析并确定石花的矿物组成 ,讨论其形成条件和造貌水动力特征 ,结果表明:( 1)石花晶体呈树枝状结构 , 其附生基底的矿物几乎全部为方解石 ,仅含极少微量的杂质;石花根部方解石含量 > 90% ,文石及少量杂质含量 < 5% ;石花冠部文石含量 > 90% ,方解石及杂质含量 < 5% ;而就石花整体而言 ,其矿物组成为文石含量> 90% ,方解石及杂质含量 < 5% 。 ( 2)形成石花的环境条件为较封闭、气温稍低但较稳定、洞内湿度较低且气流扰动小。 ( 3)形成石花的造貌水动力为来自基底内部渗出孔隙水的毛细作用。
水文地质
柳林泉域岩溶水特点与地质背景条件分析
高宝玉, 梁永平, 王维泰
2008, 27(3): 209-214.
摘要:
柳林泉域作为我国北方典型的单斜 - 顺置式岩溶水资源系统 ,岩溶水在循环过程中表现出与其它泉域共性的同时 ,也存在一些非常奇特的特征: ( 1)由于泉域内断层、褶皱轴和区域隔水顶板的阻水作用 ,造成了岩溶地下水在主径流方向上的二级排泄与三次富集; ( 2)由于泉域中部王家会阻水性背斜轴的倾覆所形成的地下潜流断面梯形形态 ,导致了泉水流量衰减幅度与阻水断面上游区岩溶地下水位下降幅度的不匹配; ( 3)由于泉域南、北翼岩溶地下水循环路径和所处的地球化学背景不同 ,导致了分布在三川河两岸相距不足 300m 的泉水水化学特征表现出很大的差异性 ; ( 4)由于岩相建造地处中奥陶世古膏盐湖东部边缘 ,泉域西部中硬石膏溶解不仅形成了岩溶热水 ,而且还使得柳林泉成为“锶矿泉水”。 上述特征都是由柳林泉域特定的地质结构、地球化学环境和岩相古地理条件所决定的。
在线技术在岩溶地下水示踪试验中的应用—— 以青木关地下河系统岩口落水洞至姜家泉段为例
杨平恒, 罗鉴银, 彭稳, 夏凯生, 林玉石
2008, 27(3): 215-220.
摘要:
在岩溶水文地质调查的基础上 ,采用高分辨率野外自动化荧光仪、人工取样和放置活性炭的方法 ,对青木关地下河系统投放的示踪剂荧光素钠接收情况进行检测。 结果表明: ( 1)姜家泉是青木关地下河系统的主要出口 ,岩口落水洞投放的示踪剂在姜家泉的回收量为 93. 9% ,初现时间为 33. 3h ,地下水最大视流速为222. 2m /h,平均视流速为 176. 6m /h,众数视流速为 172. 1m /h,说明本试验段内地下径流为典型的紊流流态 ,岩溶含水介质极不均匀 ,可能有规模较大且无岔道的岩溶管道存在 ; ( 2)岩口落水洞与大木水窝泉、纸厂泉没有直接的水力联系 ,出口姜家泉与纸厂泉也无直接的水力联系; ( 3)野外自动化荧光仪精度和自动化程度高 ,携带方便 ,大大节约了试验成本 ,在我国西南岩溶区的地下水示踪试验中具有较大的推广和应用价值。
生态地质
石灰土改良试验及其岩溶作用响应研究
罗为群, 蒋忠诚, 邓艳, 吴华英
2008, 27(3): 221-227.
摘要:
依据石灰土的特点,采用常规有机肥料进行改良石灰土对比试验研究。试验结果表明: ( 1)有机肥处理,降低了石灰土pH值和钙镁元素含量,增强了土壤的溶蚀能力,大大提高了土壤营养元素有效态含量,改善了土壤物理性状,玉米产量和植株性状也远高于和好于对照地; ( 2)不同改良方案因有机肥搭配类型和施肥方式的不同,对埋藏于其中的灰岩试片溶蚀强度和土壤改良的效果存在显著差异。从施肥方式上看,以积制堆肥半腐熟时挖沟施入土壤效果最好,作物增产率为47. 82% ,灰岩试片的溶蚀速率为3. 43 mg /cm2 . a;直接混合挖沟埋入土壤效果次之,增产率为43. 94% ,溶蚀速率为3. 26 mg /cm2 . a;积制堆肥完全腐熟后挖沟施入土壤效果最差,增产率为30. 99% ,溶蚀速率为3. 17mg /cm2. a。从搭配类型来看,塘泥+ 沼渣(液)+ 鲜绿肥> 秸秆+ 塘泥+ 沼渣(液) > 秸秆+ 人畜粪便+ 塘泥。
岩溶区青冈栎树干液流特征及其与环境因子关系
张中峰, 黄玉清, 李先琨, 莫凌, 焦继飞, 尤业明
2008, 27(3): 228-234.
摘要:
为阐明岩溶区植物液流变化特征,应用Granier 热消散探针法,连续测定了桂林岩溶区植物青冈栎1年整的树干液流密度变化,并用ICT-2000TE环境气象站同步监测林地环境因子。结果表明: 不同季节青冈栎树干液流密度差异较大,液流密度峰值分别为: 1月份36. 17g H2O /m2· s, 4月份62. 01g H2O /m2· s, 7月份63. 41g H2O /m2· s, 10月份39. 03gH2O /m2· s。土壤含水量在1月份、4月份、7月份与树干液流呈极显著相关;空气湿度和水汽压亏缺在1月份、10月份与树干液流呈极显著相关;空气温度在4月份、10月份与树干液流呈极显著相关,而光合有效辐射在所有的观测月份均与树干液流呈极显著相关。对各时期树干液流密度与环境因子的多元线性回归方程进行F 值检验,均达到极显著水平。
盐肤木对岩溶干旱环境的适应性研究: 叶片解剖结构的启示
刘彦, 赵敏, 李忠义, 姜建
2008, 27(3): 235-239.
摘要:
通过石蜡切片和扫描电镜观察,研究了岩溶环境下生长的盐肤木叶片结构特征。结果表明,在水分胁迫下,叶片表现了一系列的旱生特征。表皮由一层排列致密的不规则细胞组成。上表皮覆盖一层较厚的角质层,下表皮表面有表皮毛丛生。气孔着生在下表皮,陷入表皮以下。叶肉内栅栏组织发达,海绵组织松散。栅栏组织与海绵组织比约为4∶ 1。部分叶肉细胞中含有胶状结晶物质。叶脉中厚壁组织发达,木质部外纤维数量众多,在气腔周围有单宁结晶分布。这些特征表明,盐肤木采用以保护型为主的多种方式适应岩溶干旱环境。
花江喀斯特地区花椒人工林的土壤酶演变
周玮, 周运超, 田春
2008, 27(3): 240-245.
摘要:
研究了贵州花江喀斯特地区不同林龄花椒林下的土壤酶活性,结果表明蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性随着林龄的增加而呈上升趋势,蔗糖酶活性变化较大,变幅为13. 2~ 52. 3,淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性变化小,变幅分别为0. 15~ 0. 24, 0. 32~ 0. 54, 5. 7~ 7. 3;脲酶活性在种植13年后下降;多酚氧化酶活性呈下降趋势,从1年生花椒林的0. 41到13年时的0. 08,除多酚氧化酶外,1年生花椒林土壤酶活性最低。从土壤生物学的角度看,花椒林目前不仅没有造成土壤质量退化,而且在经营得当的条件下,还可以在一定程度上改善土壤质量,对贵州喀斯特地区的植被恢复有一定的改善作用。
重庆市岩溶区县土地利用景观破碎化及土壤侵蚀影响评价
彭月, 王建力, 魏虹, 李清
2008, 27(3): 246-254.
摘要:
根据重庆岩溶区县土地利用景观破碎情况,采用双向指示种分析法和除趋势典范对应分析法对研究区县及各土地利用类型进行分类和排序,揭示其空间分布的景观生态学意义及土壤侵蚀对土地利用景观破碎化的影响。根据分析结果, 可将研究区22种土地利用类型分为未利用地、平原耕地、山地耕地和灌草地4大类;可将研究区25个区县样方可分为低脆弱剧烈破碎区;低脆弱极强破碎区;低脆弱强破碎区;中脆弱中强破碎区;重脆弱中破碎区;重脆弱轻破碎区;中脆弱微破碎区7个样方群,空间上它们分属于渝东部、渝中部和渝西部3个区域,其土壤侵蚀性从东往西逐渐减弱。除趋势典范对应分析结果表明,较强的土壤侵蚀会加剧土地利用景观的破碎化,加剧破碎化的强度同土壤侵蚀等级呈现出相反的趋势。
石漠化景观格局分布特征及其影响因素分析——以贵州省盘县为例
严宁珍, 李阳兵
2008, 27(3): 255-260.
摘要:
以贵州省盘县2004年石漠化现状分布为基础,探讨石漠化斑块的空间组合格局类型及其影响因素。结果表明,该区石漠化景观呈现出极强度石漠化斑块集中分布型、强度石漠化与无石漠化斑块混合分布型、潜在石漠化与无石漠化为主分布型、轻中度石漠化聚集分布型和石漠化斑块相间分布型5种空间组合分布格局。人为干扰、自然因素是造成该区石漠化空间格局存在明显差异的主要原因。从全县来看,石漠化主要分布在坡度10°~ 17. 5°的地带,其次是17. 5°~ 35°的区域。从发生石漠化的土地类型来看,轻度石漠化主要分布于灌丛和坡耕地,中度石漠化主要分布于中覆盖草地和坡耕地,强度和极强度石漠化主要分布于中覆盖草地和来利用地。碳酸盐岩的分布、地形地貌和亚热带山地气候差异形成了不同的景观类型,而有限的土地资源和土地利用方式是控制喀斯特石漠化的主导因子。通过土地利用规模调整和优化,因地适宜实施退耕还林还草等,将有望实现强度、极强度石漠化景观逐渐向无石漠化景观的转变。
水化学对水体着生微型生物群落组成与丰度的影响 ——以桂林毛村表层岩溶泉、砂页岩裂隙泉为例
周玉婵, 曹建华, 李小方
2008, 27(3): 261-265.
摘要:
用载玻片作人工基质,放置在桂林毛村岩溶生态试验场碳酸盐岩分布区表层岩溶泉水和砂页岩区裂隙泉水中,开展着生微型生物群落结构研究。通过对比研究发现:毛村表层岩溶泉水中p H、游离CO2、固定CO2、K+ 、Na+ Ca2+ 、Mg2+ 、Cl- 、HCO3- 、NO3- 和SO42- 浓度均较砂页岩区裂隙泉水的高; 砂页岩区水体中着生生物群落的种数和总个体密度均比岩溶区的低;富钙、偏碱性的岩溶泉水体中形成的着生藻类群落结构以硅藻门为主,而砂页岩区裂隙泉水的着生藻类群落结构则以绿藻门为主。岩溶泉水体的这种着生藻类群落结构的形成与岩溶泉水的富钙、偏碱性有很大的关系。
气候环境
公元8世纪以来贵州荔波石笋高分辨率的气候变化记录
覃嘉铭, 袁道先, 林玉石, 张会领, 张美良, 程海, 王华, 杨琰, 冉景丞
2008, 27(3): 266-272.
摘要:
通过中国贵州荔波龙泉洞L1及L2两根石笋19件ICPMS230 Th测年和459件氧稳定同位素分析, L1时限范围为918-1910aA. D. , L2为724-1888aA. D. ;稳定同位素样品的平均分辨率分别为6. 6a和3. 6a。两根石笋δ18O记录取得了平行一致的结果,石笋记录可分为3个气候期,即: 中世纪冷期(公元8世纪- 995aA.D. ) ,石笋δ18O总的偏重,变化幅度较小,最轻为- 8. 84‰ ,最重为- 6. 72‰ ,平均值为- 7. 76‰ ;中世纪暖期( 995- 1340a A. D. ) ,石笋记录为两峰夹一谷, 200年级的一个半旋回,δ18O最轻为- 9. 47‰ ,最重为- 6. 58‰ ,平均值为- 7. 94‰ ;小冰期( 1340- 1880aA. D. ) ,石笋记录为四谷三峰相间交替,即季风表现出由弱到强的200年级3个半旋回,δ18O最轻为- 9. 50‰ ,最重为- 6. 07‰ ,平均值与中世纪暖期基本一致,为- 7. 92‰ ,但变化幅度要大一些,特别是弱季风期要偏重一些。L1及L2两石笋δ18O记录可以很好地和中国中东部物候记录对比。在总体变化格局上也可以和格陵兰冰芯记录进行对比。石笋记录也可以与宇宙核素产率及太阳耀斑记录进行对比,小冰期中石笋δ18O记录的4个低谷期(弱季风期) ,正好与宇宙核素产率及太阳耀斑曲线的低谷区相对应,并分别可以和太阳黑子1810年达尔顿极小值、1645- 1715年蒙德极小值1420- 1530年的斯波瑞尔极小值、1280- 1440年的沃尔夫极小值一一对应。太阳黑子的变化,直接改变地球接受太阳辐射能量的变化,说明低纬度地区短尺度季风气候直接响应于太阳辐射能量的变化。
湖北清江和尚洞洞穴温度对气候变化的响应
何璐瑶, 胡超涌, 曹振华, 马仲武, 熊志方
2008, 27(3): 273-277.
摘要:
对湖北清江流域和尚洞内、洞外气温进行同步高频监测,发现洞穴温度响应洞外气温的变化,但由于受到洞穴的“缓冲作用” ,由外及里的温度变化幅度变小,时间滞后,且响应的快慢具有明显的季节性。2003- 2008年度监测的数据统计表明,在150m 洞深处,洞内日温度的变化幅度仅0. 2℃ ,明显低于洞外气温变化幅度( 6. 9℃ ) ;同样,洞内夏、冬季节温差变化( 6. 9℃ )也小于洞外( 31. 8℃ )。比较洞内外温度的时间序列,发现日尺度上,洞内气温滞后洞外0~ 2小时,而在季节尺度上则滞后10~ 40天,其中降温阶段滞后小,升温阶段滞后大。此外,一年四季中,洞内温度对外界气温变化的响应呈现慢( 2- 4月)→快( 5- 7月)→较快( 8- 10月)→较慢( 11- 1月)的特点,可能与不同季节下洞穴“缓冲作用”的强弱变化有关。
技术方法
岩溶区不同土洞探测方法的对比研究——以桂阳高速公路K23+100~K23+190路段为例
喻立平, 韦吉益, 卢呈杰
2008, 27(3): 278-282.
摘要:
岩溶土洞及塌陷严重影响高速公路建设和安全运营,是覆盖型岩溶区高速公路路基面临而且又难以解决的主要岩溶病害问题。本文在桂阳高速公路K23+ 100~ K23+ 190路段利用地质雷达、浅层地震反射法、高密度电阻率法三种常规物探方法对土洞探测进行对比实验,结果表明: 地质雷达具有精度和效率高、成本低、成果直观等特点,是探测浅埋藏( < 10m)、小尺寸( < 3m)土洞的最佳方法。
贵州织金片区影像地层研究
刘沛, 姚智, 况顺达, 韩宝智
2008, 27(3): 283-292.
摘要:
选定遥感解译程度较好的贵州西部高原山区织金片作为研究对象,以美国Landsa t / TM数据为数据源,选择各波段之间相关系数最小的TM7、TM 4、TM1波段合成假彩色图像,采用人机交互的目视解译方法进行影像地层划分。研究区碳酸盐岩地层以其独特的溶蚀地貌而显示为斑状、块状影像,地表水系不发育; 碎屑岩地层因流水侵蚀地貌而表现为曲线状、网状纹理,从而使不同地层上下层位在空间结构信息上显示出差异。据此,通过界面、特殊纹理、代表性色调和典型水系等对地层影像进行比较、确认。在此基础上,将研究区主要出露的地层划分为14个影像地层单元。经野外验证,影像地层划分结果与传统的地层划分单元或单元组合吻合度较好。

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《中国岩溶》编辑部
2022年4月20日