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2010年  第29卷  第2期

生态地质
贵州巨木地下河流域石漠化地学治理实验及其意义
王明章
2010, 29(2): 107-112.
摘要:
贵州巨木地下河岩溶流域石漠化治理工程是一项从地学的角度探索石漠化治理的实验,实验以改善石漠化区岩溶地质环境为目标,以地下河的开发利用、农作物生长过程中矿物元素补偿等为手段,解决了实验区人畜饮水安全和农田灌溉缺水问题,提高了农作物产量和农产品品质,使地区经济得到了明显发展,有效地控制了不合理的人为工程活动的发生。遥感监测成果对比表明,经过治理实验区内的石漠化面积明显减少、石漠化程度显著降低。由此认为改善地质环境是石漠化治理的有效途径之一,值得提倡与推广。然而,由于西南岩溶石山区岩溶系统复杂、小型多样,不同的岩溶系统差别较大。因此,只有在查清岩溶流域系统具体的地质条件的基础上,合理制定综合治理方案,进行石漠化地学治理才能更有效。
不同石漠化等级的孢粉组合特征及其生态指示意义——以花江实验区为例
赵增友, 袁道先, 罗伦德, 石胜强, 郝秀东
2010, 29(2): 113-119.
摘要:
以贵州省关岭县南部北盘江试验示范为例,分析了不同等级石漠化土地上的表土孢粉组合特征,揭示了孢粉组合特征与石漠化等级的相互关系。结果显示:石漠化地区的孢粉组合具有鲜明的特征,乔木与灌木合占16.1%,草本与蕨类植物合占58.9%,这反映了石漠化地区以草蕨类植物为主的植被状况;孢粉组合与石漠化等级呈良好的相关性,草蕨类植物随石漠化等级的升高比重由41%增加到77.6%,种类由14种增加到27种,乔木花粉所占比重由6.9%降到2.6%,植物种类不变;孢粉组合反映出三出凤尾蕨等蕨类植物对岩溶石漠化生态环境的适应性和代表性。
喀斯特石漠化地区土壤地下漏失的机理研究——以贵州普定县陈旗小流域为例
唐益群, 张晓晖, 周洁, 佘恬钰, 杨坪, 王建秀
2010, 29(2): 121-127.
摘要:
土壤的地下漏失是喀斯特石漠化地区一种特殊的水土流失方式。本文以喀斯特石漠化严重地区——贵州普定县陈旗小流域为例,阐明了土壤地下漏失的过程及其机理。研究结果表明喀斯特地区特殊的地质环境为土壤的地下漏失创造了有利的空间条件;地表降水的大量渗漏为土壤的地下漏失提供了侵蚀的水动力条件;风干的土壤团聚体遇水易崩解,离散出的细粒物质可沿土间孔隙和岩溶裂隙向地下空间迁移;岩溶洞隙内填积的粘土在流水的浸润软化下呈可塑、软塑甚至流塑状,可向其下的溶洞、地下河蠕滑搬运,最终导致地表土壤漏失。
贵州喀斯特矿区废弃地土壤环境问题的现状及治理对策
张一修, 王 济, 张 浩
2010, 29(2): 128-133.
摘要:
分析贵州喀斯特矿区及矿山废弃地的分布、开发与利用现状,得出矿区废弃土地生态 环境主要存在以下问题:(1)重金属污染严重。研究发现赫章等地土壤中锌含量达到162.23 ~ 877.88 mg/kg,铅为37.24~305.56 mg/kg,镉为0.50~16.43 mg/kg,大大超过当地土壤的背景值;(2)生境干旱;(3)水土流失加剧。据调查,贵州矿山土壤的平均侵蚀模数一般都高达5 00 0~15 000 t/(km2?a);(4)生物多样性差。进而介绍矿区污染土壤的修复和复垦现状, 并提出贵州喀斯特矿区废弃地土壤环境治理的关键问题及相关研究技术:喀斯特矿山土壤改良机制研究;植物—微生物综合治理手段研究;循环利用技术研究。
基于DEM-GRA的岩溶区火龙果等土宜的研究
王 雷, 胡宝清, 周游游, 侯满福
2010, 29(2): 134-140.
摘要:
根据因地制宜的规划种植之理念,以GIS为技术平台,建立了数字高程模型(DEM),并运用灰色关联分析(GRA),对天等县峰丛洼地区仍屯基地的六个样地火龙果的土宜条件进行了综合分析。结果表明,坡度较缓、山影量小、坡麓土层较厚的后山2(样地2)、边界山4(样地4)和狭岭6(样地6)为火龙果种植的极度适宜土地,而土层较薄、山影量大的边界山(样地3)适宜性最差,坡度偏大、其它条件均适宜的后山1(样地1)和山影量偏大、其它条件均适宜的狭岭5(样地5)介于中间,为高度适宜土地。在样地2、样地4和样地6中,由于样地2与火龙果种植环境条件的关联度大于样地4、样地6,所以其土宜条件更好,最适宜火龙果种植。在此基础上,把土宜评价的方法拓宽于石漠化治理的布局设计,在团乐、 独山、小山等小流域的封山育林区选择出最适宜的地段进行了人工补植,补植树苗成活率均 在85%以上,且长势较好。
基于综合法的岩溶山区生态系统脆弱性评价——以贵州省普定县为例
束龙仓, 柯婷婷, 刘丽红, 张蓉蓉, 鲁程鹏
2010, 29(2): 141-144.
摘要:
基于主成分分析法,以贵州省普定县区域内的13个行政村落为例,对影响该区生态系统脆弱度的9个变量进行分析,并利用欧式距离公式确定系统的脆弱性。结果表明,耕地面积是影响生态系统脆弱度的最主要因素,占的权重值为0.189,其次是石山地区的平均坡度;在研究区域中有7个村落达到强度脆弱或极强度脆弱,其中偏坡村的潜在脆弱性和胁迫脆弱性为最大;作为一个整体评价单元,研究区的生态系统脆弱度为0.653,属于强度脆弱区。为此,今后应该积极采取相应的治理措施,尤其是注意从控制耕地开发利用规模上来恢复生态环境。
重庆市生态安全评价
魏兴萍
2010, 29(2): 145-151.
摘要:
以重庆市为例,基于压力-状态-响应概念模型,选用17个指标并运用模糊数学隶属度法分析了重庆市生态安全的动态变化以及重庆市2007年各区县生态安全状况。结果表明,重庆市1997年和2002年生态安全值分别为2.384和2.114,均处于不安全状态;2007年生态安全值为1.704,处于临界安全状态,其中较安全区(1.0≤B*<1.5)有13个区县,主要分布在渝西,面积为1.414 2万km2,占总面积的17.16%;临界安全区(1.5≤B*<2.0)有11个区县,主要分布在渝西北,面积为1.539 3万km2,占总面积的18.68%;不安全区(2.0≤B*<2.5)有12个区县,主要分布在渝中、渝东北和渝东南,面积为3.952 3万km2,占总面积的47.96%;很不安全区(B*≥2.5)有4个区县,主要分布在渝东北和渝东南,面积为1.334 5万km2,占总面积的16.20%。
花江喀斯特峡谷区顶坛花椒林生态系统服务功能价值评估
李苇洁, 汪廷梅, 王桂萍, 陈 训
2010, 29(2): 152-154,161.
摘要:
运用生态系统服务功能的价值评价理论和方法对花江喀斯特峡谷区顶坛花椒林生态系统的林产品、水源涵养、固土保肥等服务功能进行了初步的量化评估。结果表明:花江喀斯特典型峡谷区顶坛花椒林服务功能总价值为9.69×14万元,其中直接经济价值1.4 1×104万元,间接经济价值8.28×104万元,间接经济价值是直接经济价值的5.87倍。在间接经济价值构成中,以年固土保肥的经济价值最大,达到8.09×104万元;其次是年固碳释氧总价值为1.7×103万元。评估结果说明顶坛花椒林生态系统在维系和促进当地社会经济发展及改善喀斯特峡谷生态环境中具有巨大的作用。
贵州岩溶地区生态足迹的动态变化研究
杨廷锋
2010, 29(2): 155-161.
摘要:
为了定量地把握贵州岩溶地区人类社会经济活动对自然环境的动态影响,文章采用 生态足迹模型定量研究方法,利用1978-2008年的历史数据,分析了贵州岩溶地区生态足迹的动态变化与结构状况。结果显示:在研究时段,贵州省岩溶地区的人均生态足迹呈递增趋势;从1997年起,人均生态足迹超过了全国;多年平均生态消耗主要集中在化石燃料用地生态足迹、耕地生态足迹和草地类生态足迹;1978-2008年,贵州省岩溶地区万元GDP生态足迹逐年下降,但一直高于全国的值,并且多年平均值是全国的2.3倍。并在此基础上,提出了6条相关的调控对策:提高利用现有资源的效率,并建立完善的管理体系;积极采用先进技术,提高自然系统的生产率;加大岩溶地区的治理和生态恢复,保护农业生态系统;控制人口数量,提高人口质量;开发水能等能源,发展低碳经济,节约能源消费,调整能源结构;积极加大与外区域联系和合作,促进贸易发展。
贵州木油厂白云岩型汞矿苔藓植物研究
陈肖鹏, 王智慧, 张朝晖
2010, 29(2): 162-169.
摘要:
对贵州木油厂白云岩型汞矿6种生境中的苔藓植物进行分析研究。结果显示,(1)该汞矿共有12科37属85种(含变种、亚种)苔藓植物,其中以丛藓科、真藓科和青藓科为优势科,且适生于重金属污染的木油厂白云岩型汞矿区;(2)废石、废渣、矿洞、溪水是丛藓科、真藓科及青藓科共同分布的4种生境,此外,丛藓科和真藓科还见于废炉、真藓科和青藓科还见于树附生生境中;(3)废炉和废渣、废渣和溪水、废炉和溪水、废渣和矿洞、矿洞和溪水以及废炉和矿洞的苔藓植物的种相似性系数分别是0.49、0.46、0.45、0.41、0.35和0.31,表明它们各自均是两者亲近;矿洞和树附生、树附生和溪水的苔藓植物的种相似性系数均为0,说明彼此无关系;(4)区系地理成分含北温带分布(27.06%)、中国特有分布(24.71%)、东亚分布(17.65%)、热带亚洲分布(14.12%)、世界分布(7.06%)、泛热带分布(3.53% )、旧世界温带分布(2.35%)、热带亚洲至热带大洋洲分布(1.18%)、热带亚洲至热带非洲分布(1.18%)和温带亚洲分布(1.18%)10个分布类型;(5)生活型含矮丛集型(71.76%)、交织型(21.18%)、高丛集型(2.35%)、平铺型(2.35%)和一年生型(2.35%)5个类型。
水文工程地质
基于人工神经网络的喀斯特地区水资源承载力综合评价——以贵州省为例
郑长统, 梁 虹
2010, 29(2): 170-175.
摘要:
运用BP网络对贵州喀斯特地区水资源承载力进行综合评价,并与灰色关联投影法评价结果进行对比。结果表明,两种方法的评价结果整体差别不大,但安顺市和铜仁地区的承载力差别很大。神经网络法所得结果,铜仁地区水资源开发利用潜力最大,而安顺市则很小,仅高于贵阳市;但灰色关联投影法所得结果,铜仁地区的水资源承载力却比安顺市低很多。通过与前人研究结果比较,BP网络的评价结果更加符合实际情况。应用Kohonen网络进行分析,结果表明水资源总量和经济发展水平是影响贵州各地区水资源承载力的主要因素;此外,人口对遵义市的水资源承载力也有较大的影响,铜仁和毕节地区受喀斯特的影响较其他地区显著。
辽宁省大窑湾某建筑场地岩溶发育特征及工程地质条件评价
郭长宝, 郭书泰, 彭 涛, 李耀刚, 崔雪涛, 郭 印, 王树东
2010, 29(2): 176-182.
摘要:
辽宁省大窑湾地区某建筑场地内基岩为可溶性中等~强的碳酸盐岩,岩体裂隙发育,在海水入侵、潜水与岩溶裂隙水等共同作用下,岩溶发育较强烈。本场地勘察揭露溶洞的见洞率70.27%。溶洞多发育于地表下20~3m之间,其次为30~40m。本文根据揭露溶洞的大小将溶洞分成大型溶洞(洞高≥4m)、中偏大型溶洞(2m≤洞高<4m)、中型溶洞(0.5m≤洞高<2m)和小型溶洞(洞高<0.5m)等四类,分析表明本场地内溶洞以中型溶洞为主,其次为小型溶洞和中偏大型溶洞,岩溶的发育和分布对场地工程地质条件影响较大。本文围绕场地岩溶发育这一主要工程地质问题,从岩溶发育的地质背景、形成条件、分布特点等方面对场地内的岩溶发育特征进行了分析研究,认为本场地属于岩溶中等~强发育的复杂的岩溶红粘土地基,需采取CFG桩、振冲碎石桩复合地基或采用桩基等措施对地基进行处理,以保证工程安全。
环境地质
隧道岩溶突水、突泥危险性评价初探
毛邦燕, 许 模, 蒋良文
2010, 29(2): 183-189.
摘要:
通过对渝怀线圆梁山隧道等近20座隧道岩溶突水、突泥机制的深入研究,在充分考虑方法可操作性、适用性,定性与定量评价相结合的基础上,提出了“隧道突水、突泥危险性分级体系”。建立起了以可溶岩的物质结构、地质构造条件、场效应条件、其它条件因素为一级评价指标,以断裂破碎带宽度、承压水压力条件、地形地貌特征、隧道埋深等13个影响因素为二级指标的评价体系。用层次分析法确定了各因素的权重,采用定性、定量相结合的方法确立了各指标的隶属度,并根据隧道突水、突泥危险性级别制定了相应的防治措施。最后以圆梁山隧道毛坝向斜段为例,对隧道突水、突泥危险性进行了分级评价。结果表明,毛坝向斜段隧道突水、突泥极危险区长度为992 m,约占该段总长的54.07%。
济南苏家庄铁矿矿区地面塌陷成因分析
王庆兵, 高宗军, 段秀铭, 吴丽莉
2010, 29(2): 191-195.
摘要:
在对济南苏家庄铁矿矿区地质环境条件、矿山开采现状调查基础上,基于地面塌陷 特征及成因分析,从矿山地球物理特征、井巷工程、地下水水位、矿体及围岩工程地质性质 等因素出发,论证了矿区塌陷的成因。调查研究表明,在200 m的瞬变电磁法探测深度范围 内视电阻率等值线水平变化相对平缓,采空区未见明显的采空区分布异常;采空区总体积仅约9 218 m3,远小于矿坑塌陷坑总体积58 665.8 m3;竖井与塌陷坑、塌陷坑与采空区水位高差巨大且稳定,达到了58.93~64.11 m;矿井巷道闪长岩、灰岩及大理岩围岩整体性好,力学强度高,因此由采空塌陷造成的地面塌陷可能性很小。在此基础上,结合矿区地形地貌、地层结构、松散盖层、动力条件及矿坑排水等因素综合分析,认为该矿区的地面塌陷是由矿山开采过程中长期排水所引起。
基础地质
乌江下游岩溶地貌形态特征初探——以重庆武隆及其邻近地区为例
夏凯生, 袁道先, 谢世友, 楚玉春
2010, 29(2): 196-204.
摘要:
乌江下游为典型的亚热带岩溶中山峡谷地貌,主要以大型的岩溶峡谷、天生桥和大 的天坑以及大型溶洞、地下河及丰富多彩的次生沉积物为特征。本文主要分析了乌江下游的 岩溶个体形态特征及层状地貌面的岩溶形态组合特征,探讨了乌江下游岩溶地貌的演化过程,认为:(1)乌江下游地区的层状地貌分为两级夷平面、一级溶蚀面、五级水平溶洞和三 级阶地;(2)不同地区岩溶形态特征有明显差异:在鄂西期地面上,地面完整性较好,以低矮的峰丛和平坝、大的浅洼地相组合。山原期地面,不同地区岩溶形态组合特征有所差别: 在水系裂点以下地区,主要以峰丛-峡谷组合为主;河流裂点以上的上游地区,地面保存相对完整,为锥状峰丛、深洼地景观。盆地期溶蚀面以峰丛-槽谷、谷地为主。(3)乌江下游岩溶地貌的形成,经历了鄂西期、山原期、盆地期和峡谷期地貌演化阶段,并形成鄂西期、山原期岩溶夷平面、盆地期溶蚀面和深切峡谷。
其它
洞穴次生碳酸盐沉积的Mg/Ca与Sr/Ca比值研究进展——兼论洞穴次生沉积物Mg/Ca与Sr/Ca的影响机制
郑立娜, 周厚云, 朱照宇
2010, 29(2): 201-218.
摘要:
微量元素是岩溶洞穴沉积中非常重要的一类古气候环境替代指标,为近20年来国内外的一个研究热点。总结前人的研究,主要取得了以下一些重要认识:(1)洞穴上覆土壤 和围岩是洞穴次生碳酸盐沉积Mg、Sr的主要来源;(2)Mg/Ca与Sr/Ca能够指示气候环境变化,但需结合其它指标综合考虑。(3)洞穴次生碳酸盐沉积Mg/Ca与Sr/Ca受多种气候环境因素(包括土壤和围岩的组成和性质、水-岩相互作用、先期碳酸盐沉积、分配系数等)影响,其古气候环境指示意义具有多解性;(4)矿物结晶作用对Mg/Ca与Sr/Ca有一定的影响,特别是文石在向方解石转变的过程中容易丢失Mg、Sr,此外,杂质的混入也将抑制Mg、Sr进入方解石,从而引起洞穴次生碳酸盐沉积Mg/Ca与Sr/Ca比值的变化。今后应进一步加强对石笋中这些微量元素的影响机制研究,尤其是对一些影响因素与微量元素含量变化之间的定量关系进行探讨。
应用化学示踪技术探查深部岩溶发育特征研究
虎维岳, 郑 刚, 闫兰英
2010, 29(2): 205-211.
摘要:
基于岩溶发育的基本特征与化学示踪剂在岩溶含水介质中的运移扩散规律,提出了 几种常见的示踪剂浓度分布曲线类型,并研究了它们与岩溶含水介质结构之间的对应关系。 在此基础上,为了检验化学示踪技术探查岩溶发育特征的有效性和实用性,以山东丘集煤矿 为例,通过地面钻孔投放示踪剂,利用井下放水孔作为示踪接收点,研究了煤层下伏奥陶系 灰岩含水层隐伏岩溶的发育特征与分布规律。试验结果表明,煤矿区深部奥陶系灰岩强岩溶发育带呈现出由西北分别向东和向东南延伸的“人字”型分布规律,矿区其它区域则以相对均匀的裂隙溶隙弱岩溶发育特征为主。通过与已有水文资料对比,矿区岩溶的发育与分布与奥陶灰岩含水层钻孔涌水量大小及其分布相吻合,从而验证了该技术的实用性和有效性。

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《中国岩溶》编辑部
2022年4月20日