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2008年  第27卷  第4期

生态地质
湘西大龙洞地下河流域水土流失特征及其对水库工程的影响
何师意, 梁彬, 关碧珠
2008, 27(4): 293-302.
摘要:
用人工断面法和流量堰法测流,高密度采集水样,在室内用称重法测得水体含沙量,对大龙洞地下河出口及其邻近地表河、地下河上游地表河段进行同步输沙特征监测,以为拟建的大龙洞水库泥沙淤积评价提供依据。两个水文年的研究结果均显示,地下河与地表河输沙率呈同步变化特征,平均悬移质输沙模数分别为37. 26~ 58. 33 t /km2 · a 和56. 82~ 76. 80 t /km2· a ,最大日平均输沙率分别为540 mg /L和890 mg /L,说明地下河空间以大型岩溶管道为主,连通性好,系统水力坡度大,对泥沙输出和减轻地下空间淤积有利。最大日平均输沙率均与最大流量峰值对应,说明水土流失主要发生在暴雨期间。选择流域内三种典型生态环境类型,进行原位水土流失观测,获得场雨产流过程和坡面流输沙率变化情况。结果显示,三种类型的平均悬移质输沙模数为65. 35~ 884. 78 t /km2· a ,暴雨期间准森林类最大瞬时输沙率为2 926 mg / L。在此基础上,估算得到在建库条件下50年总淤积量不超过地下库容的10% ,说明水土流失造成的水库淤积程度并不严重。
桂西北喀斯特石山区石漠化产生的地质背景及治理措施研究
朱桂田, 粟维斌, 谢雨萍, 孟凡钊
2008, 27(4): 303-308.
摘要:
通过对桂西北的都安、东兰、巴马、凤山、乐业等县的地质、地貌、土壤和植被野外调查研究以及对岩石和土壤的采样、分析表明,桂西北喀斯特石山区的碳酸盐岩类总体上可分为可溶性较强的石灰岩类和可溶性较弱的灰质白云岩类。石漠化程度与地质背景条件的差异有关。石灰岩类的酸不溶物含量( 1. 7% )比白云岩类的( 2. 2% )低,对成土不利; 前者的p H值为8. 4,而后者的p H值为7. 36,这种差别导致前者的植物种类和生长高度都不如后者;穹隆状背斜构造以及断裂裂隙发育地带不利于水土保持和植被生长;峰丛地貌的锥峰地段以及地形坡度大于45°的陡坡地段的土壤和植被盖度一般均低于坡度小于45°的地段,坡度与土壤盖度和植被盖度通常为负相关关系。根据这些差异性,针对性地提出了在不同地质背景条件下防止石漠化发生的治理措施。
不同人为干扰方式对桂西北喀斯特草丛群落土壤种子库组成与分布的影响
徐丽丽, 于一尊, 王克林, 陈洪松, 岳跃民
2008, 27(4): 309-315.
摘要:
采用野外调查和室内萌发相结合的方法,对桂西北典型喀斯特峰丛洼地刈割、开垦和火烧3种不同人为干扰方式下草丛群落的土壤种子库进行了比较研究。结果表明: ① 3种不同干扰方式草丛群落土壤种子库密度存在显著差异,其种子密度大小为: 刈割群落> 开垦群落> 火烧群落;②刈割、开垦、火烧干扰草丛种子主要分布在0~ 2cm ( 67% )、2~ 5cm ( 55% )、5~ 10cm ( 37% )的土层中;③刈割群落土壤种子库中乔、灌、草生活型的物种比例大于开垦和火烧干扰群落;④ 3种不同干扰方式草丛群落土壤种子库的丰富度指数、Sha nno n-Wie ner 指数和Simpson指数的大小顺序均为: 刈割群落> 开垦群落> 火烧群落,同群落物种数变化趋势一致,与生态优势度呈相反趋势;均匀度指数大小顺序为: 刈割群落> 火烧群落> 开垦群落。⑤从土壤种子库与地面植被物种组成相似性系数来看,刈割群落和开垦群落相似性系数较大,而火烧群落地上与地下物种组成有较大区别,相似性系数为0.296。研究结果表明,刈割干扰相对开垦和火烧更有利于喀斯特地区草丛群落土壤种子库的维持与保护。
秸秆还田对岩溶区与非岩溶区土壤酶活性影响的对比研究
韦红群, 曹建华, 梁建宏, 蒋健波, 覃星铭, 黄雪蔓
2008, 27(4): 316-320.
摘要:
通过室内模拟试验,研究了岩溶区棕色石灰土与非岩溶区红壤对玉米秸秆有机物料降解过程中土壤pH值、秸秆降解率和酶活性的变化特征。结果表明:秸秆降解期间,土壤pH值在前期有下降的趋势,后期慢慢回升;秸秆降解速度最快主要集中在降解最初30 d,之后呈缓慢上升趋势,到98d 基本达到平衡,降解速度大大减慢;过氧化氢酶的变化不明显,土壤蔗糖酶、脲酶、纤维素酶和蛋白酶活性都在不同程度上呈现"前期上升,中期下降,后期上升" 的变化趋势。因素比较结果表明: 除蛋白酶的活性是非岩溶区的大于岩溶区外,其它的基本上都是岩溶区的大于非岩溶区;从降解率来看也是岩溶区的要稍高于非岩溶区。由此认为,秸秆在岩溶区土壤中的降解作用比非岩溶区更强。
典型喀斯特地区马尾松纯林及马尾松-阔叶树混交林营养元素生物循环研究——以贵州龙里为例
李茜, 杨胜天, 盛浩然, 盛岩, 李巍, 李顺江
2008, 27(4): 321-328.
摘要:
以龙里典型喀斯特地区马尾松纯林及马尾松- 阔叶树混交林为研究对象,研究了两个群落的生物量、营养元素贮量、分布及循环特征。结果表明: 马尾松纯林、马尾松- 阔叶树混交林的生物量分别为40. 62t /hm2、48. 32t /hm2 ,混交林的乔木层总生物量比马尾松纯林高18. 97% ,根系生物量较纯林高65. 12%。混交林乔木层各器官营养元素的含量整体大于马尾松纯林,两群落乔木层N、P、K、S的含量表现出一致的趋势,叶> 根> 枝> 干。混交林乔木层各元素的积累量分别比纯林高47. 97%~ 197. 67% ,凋落物层各元素贮量比纯林高85. 40%~ 318. 301%。混交林的年归还量、年存留量和年吸收量均大于马尾松纯林,且各元素循环系数大于马尾松纯林。马尾松林与阔叶树混交可以有效地提高群落生物量和营养元素循环的能力。
贵州茂兰喀斯特森林植被演替序列的数量分析
刘攀峰, 杨瑞, 安明态, 邹军, 魏鲁明, 喻理飞
2008, 27(4): 329-334.
摘要:
综合运用双向指示种分析法( TWINSPAN)及除趋势对应分析法( DCA)进行分类及排序,确定了贵州茂兰国家级自然保护区森林群落的演替序列。结果表明: 根据DCA排序可将研究区植被群落的演替过程分为四个阶段,即草地→ 灌丛→乔林→顶极群落;根据TW IN SPAN分类结果可将植被分为11个群丛,其中,第Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 群丛为草本阶段,第Ⅴ 、Ⅵ 群丛为灌丛阶段,Ⅶ 、Ⅷ 、Ⅸ 群丛为乔林阶段,第Ⅹ 、Ⅺ群丛为顶极阶段。茂兰喀斯特植被演替顶极群落为亚热带常绿落叶阔叶林群落,是一种典型的地形— 土壤演替顶极,是植被与当地环境长期适应的结果。
基于土地利用变化的喀斯特地区生态服务价值损益估算——以广西都安瑶族自治县为例
张亮, 胡宝清
2008, 27(4): 335-339.
摘要:
以广西都安瑶族自治县1988年、1999 年TM 影像数据以及2005 年SPOT2 /4影像数据为基础,应用谢高地等关于生态系统服务价值的测算方法,分析了研究区域土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化情况。分析结果表明, 17年间研究区域土地利用的变化损害了该区域生态系统的生态服务功能,使生态系统服务价值损失了约0. 91亿元,说明土地利用变化影响了该地的生态系统服务功能的发挥,建议都安县调整土地利用结构,加大生态建设比重。
水文地质
贵州龙里典型喀斯特地区绿水资源耗用研究
王玉娟, 杜迪, 杨胜天, 吕涛, 刘瑞禄
2008, 27(4): 340-346.
摘要:
以贵州龙里典型喀斯特地区为例,通过集成RS /GIS技术,利用生态水文评估工具中模块化生态水文综合管理系统( EcoHAT)对研究区绿水资源进行定量模拟,模拟出该区2005年10月- 2006年10月像元尺度上绿水资源量,并分析了其绿水资源消耗效用。结果表明: 研究区林地、草地、灌丛和农用地单位面积土壤蓄变量月均值分别为5. 6mm、6. 3 mm、6. 9 mm、7. 7 mm;林地、草地、灌丛和农用地绿水资源单位面积年有效消耗量分别为: 423. 0mm、344. 2 mm、386. 7 mm、407. 5 m m,其中低消耗量分别为相应植被类型条件下总有效消耗量的47. 0%、48. 3%、52. 7%、61. 3%。在有效消耗量中,农用地低消耗量占较大比重,林地和草地的高效和低效消耗量相近,但草地的低消耗量大于林地。据此,认为贵州龙里典型喀斯特地区绿水资源具有较大的利用潜力。但是在今后的绿水资源利用中,必须加强调控绿水资源消耗效用,增加植被盖度,减少裸地面积,以减少绿水资源的无效消耗量;与此同时,还应调整植被结构,以减少植被棵间土壤的低效消耗量。
微量元素在福建马坑铁矿崎濑泉形成条件识别中的应用
赖树钦
2008, 27(4): 347-351.
摘要:
崎濑泉是福建马坑铁矿区附近流量最大的泉,与矿区的关系一直没有查清。本文通过对前人勘察资料研究和在不同部位采水样进行分析的基础上,运用聚类分析和指示岩溶水、碎屑岩地下水补给来源和径流过程的Sr /Ca与Rb /K值研究了福建马坑铁矿崎濑泉补给来源和径流途径。结果表明,取自崎濑泉泉口水样与及矿区水文钻孔的岩溶水水样相关系数达到0.98,而与取自矿区北部砂岩裂隙水的水样相关性则很差;灰岩水和砂岩水间的相关系数仅为0. 26;崎濑泉水的Sr / Ca、Rb /K值与岩溶水的都比较相近,而砂岩裂隙水的Rb /K值则明显地较崎濑泉水与岩溶水的高,说明崎濑泉水的来源应当是深部的岩溶水,与其上部的砂岩裂隙水并无密切关系;崎濑泉的形成是大气降水在矿区东北部天山凹附近的灰岩裸露区渗入岩溶含水层并向西径流,至矿区中西部沿F10断层附近的岩溶强径流带径流至崎濑村,受陈坑- 崎濑断层阻挡然后涌出地面,而并非前人所说的是先由大气降水补给砂岩裂隙含水层,然后再由砂岩裂隙含水层补给下部的岩溶含水层。
太原市西山岩溶水系统水文地球化学特征分析
乔小娟, 李国敏, 都洁, 周金龙, 杜成元, 孙中惠, 巫润建, 周鹏鹏
2008, 27(4): 353-358.
摘要:
岩溶含水系统的水化学特征能够反映地下水补径排关系、含水介质特征及水岩相互作用等。本文通过分析太原市西山岩溶含水系统地下水中TDS、Sr2+ 、HCO-3 、SO2-4 的分布特征、相互关系及指示意义,得出以下结论: 从补给区到径流排泄区, TDS 随着径流途径、径流时间及循环深度的增加而逐渐增加。Sr2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 浓度沿着地下水径流方向具有同步增加的趋势,但Sr- Mg 的变化斜率小于Sr- Ca ,这主要是碳酸盐岩中白云石与方解石含量及溶解度不同造成, CaO与MgO比值越大,相对溶解度越大。沿地下水径流方向,水化学类型由HCO3 型过渡为HCO3· SO4 型、SO4· HCO3 型、SO4 型, SO2-4 离子浓度逐步增加,总体来看,Ca2+ 、Mg2+ 离子总含量与HCO-3 、SO2-4 离子总含量达到平衡,说明在西山岩溶区,水中离子的主要来源除碳酸盐外,硫酸盐的溶解也是一个重要途径,且受煤系地层及煤矿开采活动的影响强烈。
马山东部岩溶洼地谷地内涝特征与治理规划
李庆松, 李兆林, 裴建国, 覃小群, 易连兴, 梁茂珍
2008, 27(4): 359-365.
摘要:
马山东部约94%的面积为碳酸盐岩分布区,岩溶洼地谷地发育,且封闭性好,内涝频繁发生。据调查,全区经常性发生内涝的洼地谷地多达170余处,受涝面积大于2. 1万亩,内涝具有周期性、多发性,以及分布面广、突发性强、治理难度大等特点。统计表明,本区内涝发生少者每年1~ 2次,多者可达5~ 7次,内涝淹没时间长的可达1~ 2个月。分析认为,持续的强降雨、封闭的地形地貌条件、地下管道排水不畅和洼地谷地远离排泄基准面等,是内涝形成的主要原因。在剖析加芳、古寨、古零等洼地谷地已有治涝工程失败教训的基础上,结合本区地理地质环境条件,有针对性地提出了对存在地表排泄基准面的地区宜实施排洪隧道工程治理、对无排泄基准面的洼地谷地区宜修建溶洼成库的洪涝治理方案与建议。
云南开远南洞地下河水质演变特征
张贵, 周翠琼, 康晓波
2008, 27(4): 366-370.
摘要:
在云南开远南洞地下河出口,连续19年采取旱、雨季水样进行水质变化监测,结果表明: ( 1)整体上地下水水质旱季好于雨季,历年旱季水质类型以良好为主,雨季则以较差为主; ( 2)水质变化阶段性明显: 1987— 1993年,离子浓度普遍较低,旱、雨季波动不大,水质多属Ⅰ 、Ⅱ 类,有机污染以NH+4 、NO-3 等为主; 1994—2000年,旱、雨季离子浓度均普遍升高且变化加剧, N H+4 、As、Cd、Cr、Mn出现历年最大值,金属离子污染日趋加剧,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主; 2001— 2005年,旱、雨季离子浓度有升有降,以升为主, Pb、Zn、Cl- 、SO2-4 出现历年最大值,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主。南洞地下河水质19年来发生了较大的变化,污染日趋严重。分析认为该地下河水质逐步变差与上游补给区盆地内经济发展状况密切相关。为此,提出了采用自动监测等方法加强地下河动态变化监测研究以及实行分区、分级管理等水质保护的具体对策建议。
基础研究
湖北神农架石笋年纹层与氧碳同位素关系
梁燕, 孔兴功, 汪永进
2008, 27(4): 371-376.
摘要:
基于湖北神农架青天洞石笋U 系测年和年纹层统计结果,分别建立了末次盛冰期( 17 474± 174~ 16 105± 151 aB. P. )和全新世大暖期( 6 935. 4± 33. 8~6 137± 48 aB. P. )长达1 000余年的两个石笋年纹层生长序列。全新世大暖期年纹层平均厚度( 265μm) 约为末次盛冰期( 102μm)的2. 5倍,说明在间冰期东亚季风增强时石笋沉积速率较大,冰期时则相反。两支分辨率为4~ 8年的石笋年纹层厚度与δ13 C变化曲线对比显示: 在百年尺度上,石笋年纹层厚度与δ13 C变化曲线均呈良好的相关性(相关系数分别为- 0. 53和- 0.60) ,说明两指标可能受洞穴上覆土壤带CO2 产率这一主控因素的影响。当上覆土壤层生物活动增强, CO2 分压较高时,导致石笋δ13 C值偏负、生长速率增大。然而,在相同尺度上,两支石笋δ18O变化与对应的δ13 C及年纹层厚度之间的相关性较弱,反映研究地点上覆土壤层CO2产率对东亚夏季风强弱变化响应关系比较复杂。
实验室5%HCl条件下泥灰岩溶蚀形态特征分析——以四川奉节地区三叠系中统巴东组泥灰岩为例
刘海燕, 李增学, 房庆华, 胡秀宏, 吕大炜
2008, 27(4): 377-381.
摘要:
为了研究岩溶作用过程中泥灰岩溶蚀形态的特征,采用试验分析和室内镜像观察的方法,研究了四川奉节地区三叠系中统巴东组泥灰岩的溶蚀过程及微观溶蚀形态变化。结果表明: 泥灰岩的溶蚀作用受不同因素的影响,特别是受节理裂隙发育的影响,形成多种不同的溶蚀形态,包括树枝状、环状及放射状、串珠状、分散状和生物壳状。泥灰岩在溶蚀过程中,可溶物质不断被溶解,大量的泥质物逐渐脱落并被水流动带走,致使泥灰岩的物质成分发生变化的同时,岩石结构也不断弱化。
南川市三泉镇岩溶区农田生态系统植被碳库的动态变化
罗怀良, 袁道先, 陈浩
2008, 27(4): 382-387.
摘要:
通过农田样方观测与实验分析获得南川市三泉镇农田生态系统主要农作物的含碳率、经济系数、果实水分系数,结合该区近26年来( 1980- 2005)主要农作物产量与耕地面积的相关数据,用农作物产量与碳储量转换模型计算法估算和分析该区农田生态系统植被碳库的总量及构成的动态变化。结果发现: 近26年来该镇农田植被碳库和碳密度略有提高,具有微弱的碳汇效应。与邻近的四川盆地非岩溶区相比,该区农田植被碳密度较低。针对农田生态系统植被碳库的构成特点和动态特征,该镇今后应进行作物结构调整,适度增加水稻等大春作物的种植和马铃薯、油菜和饲料等小春作物的种植面积,稳定小麦等作物的播种面积; 加强农田基本建设,发展生态农业,以进一步提高农田生态系统植被碳库的碳储量和碳密度。
学术争鸣
再论黄龙钙华的成因——回应周绪纶先生“黄龙钙华是热成因还是冷成因——高寒岩溶气源之一”一文
刘再华
2008, 27(4): 388-390.
摘要:

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《中国岩溶》编辑部
2022年4月20日