神奇的火山洞穴

洞穴是一种重要的地质地貌现象和地貌类型 ,也是人类文明的摇篮。火山洞穴主要是指火山熔岩型洞穴 ,除此之外 ,还有构造 -差异风化洞穴和火山侵入岩崩塌堆叠型洞穴。它们在我国分布范围较广 ,各具不同的成因机理 ,旅游及科研价值巨大 ,极具开发潜力     

大岩洞探秘

每当日落西山,红霞满天时,成群的大象就非常缓慢地迈着碎步走进这黑暗的洞穴。它们冒死进洞究竟是为了什么?     

广东英德宝晶宫洞穴微环境时空变化特征及其主要影响因素探究

为进一步了解洞穴微环境与气候环境指标之间的相互联系,本文以广东英德宝晶宫溶洞为研究对象,对洞穴空气温度、相对湿度、CO_2浓度进行了为期42个月(2011年12月~2015年5月)实地监测,结果发现宝晶宫洞穴微环境存在明显的时空变化:近洞口处洞穴微环境季节性变化特征明显,而洞穴深处微环境季节变化显著变弱。洞穴微环境的变化主要受到外界气候和天气的变化以及通风效应的影响,前者是导致洞穴微环境季节性变化的主要原因,后者是导致洞穴微环境变化具有空间差异性的主要原因。此外洞穴结构和旅游活动也会对洞穴微环境变化产生影响。本研究结果表明,洞穴通风作用是影响洞穴微环境变化的重要过程之一,其对洞穴沉积气候环境指标的影响可能值得今后进一步深入研究。     

贵州盘县平关镇仙人洞测量及成因探讨

实地测量了贵州盘县平关镇仙人洞双层水平洞穴系统,绘制了洞穴三相图,洞穴Ⅰ和洞穴Ⅱ长度为123m和85m。依据测量结果及区域地貌对该洞穴系统的成因及演化过程进行了综合分析,认为在岩层裂隙和节理不发育的情况下,岩溶水相对孤立,不存在统一的地下水面,岩层走向控制岩溶洞穴走向的发育。该水平洞穴系统不是早期小河的通道,其排泄区位于北部的沈家河,区域内早期未发生河流袭夺现象。依据洞穴通道特征认为该洞穴系统发育经历了深潜时期、渗流时期、干燥时期。     

河南鸡冠洞CO2季节和昼夜变化特征及影响因子比较

岩溶洞穴空气CO_2变化影响次生沉积物沉积和溶蚀,它关系到洞穴旅游景观的稳定性及洞穴环境的舒适性,是岩溶作用发生的关键因素,进行洞穴空气CO_2变化的机制研究对于理解岩溶作用发生规律和现代洞穴合理保护具有重要意义.本文基于对我国南北地理分界区域河南西部鸡冠洞2011年12月至2016年5月近5年连续洞穴CO_2、水文地球化学指标、洞内外温度及湿度、大气降水和游客量等数据监测,并结合2016年5月19~20日洞穴CO_2等指标的昼夜的系统监测,分析了鸡冠洞洞穴空气CO_2时空变化特征和昼夜变化特征及其影响因素,结果表明:1在空间尺度上,越靠近洞口通风效应越强,洞穴空气p CO_2越低,越接近大气的p CO_2;洞穴结构及外界环境变化尤其是气候变化导致的土壤中p CO_2变化也会对鸡冠洞空气p CO_2变化产生影响.2在长时间尺度,鸡冠洞洞穴空气p CO_2夏季明显高于冬季,对比分析发现旅游活动和岩溶作用是其主要的影响因子.3在短时间尺度上(昼夜变化),鸡冠洞洞穴空气p CO_2变化主要受旅游活动的影响,建议景区在进行旅游开发的时候要考虑高峰期游客人数对CO_2的影响及岩溶景观的合理保护.     

洞穴环境与洞穴医疗

在石灰岩区,由于岩溶作用产生的溶沟、溶斗、天坑、峰林和溶洞等地貌,是宝贵的旅游资源,其中,溶洞还是开展洞穴医疗的良好场所。洞穴环境洞穴的优良环境是开展洞穴医疗的基础,柳州响水岩石灰岩洞穴环境质量的测定结果如下: 气象稳定:温度为18～23℃,接近柳州年平均气温20.5℃;相对湿度,夏天为95％～100％,冬天为70％～90％;气压为745～758毫米水银柱;风速0～0.4米/秒。     

秋冬之交雪玉洞P_(CO_2)突变的高分辨率监测与分析

雪玉洞是国内著名的旅游洞穴,洞内4-10月的异常高PCO_2,影响了洞内景观的保护,也不利于旅游活动的开展。为解译洞穴微气候的变化特征,该文利用专利技术—高分辨率洞穴CO_2浓度与水中CO_2浓度同步自动监测技术,对雪玉洞洞穴CO_2浓度及地下河水中CO_2浓度进行长达2个月的高密度连续监测,捕捉到11月份雪玉洞洞穴CO_2快速变化过程,发现雪玉洞洞穴CO_2浓度与温度、降雨的气候变化密切相关,受旅游活动的影响较小;雪玉洞洞穴CO_2浓度与地下河脱气作用程度具有同步变化的特征,地下河脱气作用主导了雪玉洞洞穴CO_2浓度变化。文章建议建立适当的通风排气系统和全面的洞穴环境监测系统,提高游客舒适度,协调洞穴景观生长的关系;加强雪玉洞地下河上游流域碳汇来源的研究,针对性地提出控制碳汇输入的方案。     

喀斯特关键带洞穴系统碳循环研究进展

作为陆地生态系统碳循环中重要的一环,喀斯特关键带洞穴系统碳循环是不可忽视的。岩溶区地上地下二元三维结构使洞穴系统碳循环复杂且不可知,为了研究陆地生态系统碳失汇现象,对洞穴系统这一次级碳库碳循环路径及机理研究是十分必要的。该文总结了近年来洞穴系统碳循环的研究成果,包括CO₂迁移和以同位素为媒介来揭示碳循环过程的经典案例研究,将洞穴系统碳循环路径分为4个部分:垂直"黑箱"的碳循环、水气交换中的碳循环、通风效应(烟囱效应)中的碳循环与其他碳源。喀斯特关键带洞穴系统碳循环研究仍存在不足之处,未来研究中应注重人类活动与洞穴系统之间碳贡献比较、洞穴上覆至洞内的碳转移转换机制的研究、碳转移过程中的量化以及碳储量计算模型的建立。     

洞穴上覆土壤层~(210)Pb放射性活度变化特征及其环境意义

土壤210Pb放射性活度变化可以用来指示土壤侵蚀速率变化、计算水土流失速率,但是在其他方面的应用,特别是岩溶环境的应用相对较少。在进行洞穴年轻沉积石笋年代测试过程中,发现目前应用的CIC(恒定初始放射性活度模式)初始活度恒定的假设需要进行验证。通过对广西桂林茅茅头大岩上覆土壤层进行季节采样和210Pb放射性活度、土壤有机质、粒径等分析,发现土壤剖面表层20~30cm内的210Pb放射性活度季节变化明显,可能响应了大气环境、土壤生态环境的变化。但是土壤剖面基底210Pb放射性活度基本保持恒定,说明土壤层厚度大于20~30cm时,土壤层中210 Pb变化对洞穴年轻沉积物表层210Pb活度变化影响不大,洞穴上覆层对洞穴沉积物210Pb放射性活度的影响主要在于土壤有机质和粘粒向下迁移。因此,影响洞穴石笋210Pb放射性活度的关键因素在土壤厚度、土壤中随有机质和粘粒迁移的210 Pb量的变化,进而推广到洞穴年轻沉积物210Pb定年,在土壤层厚度大于20~30cm时,洞穴相对封闭环境下,可以应用CIC模式对洞穴沉积物进行年龄计算。     

桂林甑皮岩洞穴的形成、演化及古人类文化遗址堆积浅议

研究发现甑皮岩（洞穴）新石器时代遗址文化层堆积不仅具有重要的古人类活动-史前文化研究价值,而且具有旅游观赏价值,是重要的史前文化遗产,是揭示和反映中华远古文明的典型代表。据洞穴石笋、钙华测年及年溶蚀率推测,桂林甑皮岩洞穴形成年代大约是在晚更新世时期。而据文化堆积层中的陶片、古动物化石测年、炭灰和孢粉记录表明,文化层从距...     

岩溶洞穴生态环境容量及影响因素分析：以绥阳大风洞-响水洞为例

洞穴生态环境较为脆弱,环境承载力有限。为探究洞穴生态环境容量,文章以贵州绥阳双河洞系支洞——大风洞和响水洞为研究对象,通过对洞穴空气环境的长期监测分析,基于洞穴空气环境的时空变化特征和洞穴生态环境容量的测算方法,以CO_2作为测算指标,定量分析洞穴生态环境容量。结果表明:(1)长时间尺度下洞穴CO_2浓度、温度和相对湿度均呈现夏季高、冬季低的季节性变化特征。其中CO_2浓度的季节性显著,波动范围在(432～1 319)×10~(-6)(体积浓度),夏季平均值达1 148×10~(-6),冬季为528×10~(-6),年平均值为849×10~(-6)。(2)短时间高强度旅游活动对洞穴CO_2浓度影响较大,各监测点CO_2浓度与游客总量呈正相关性,2018年游客数量的减少导致洞内各监测点CO_2浓度普遍低于2017年,监测点神泉玉露和夜明珠的温度日增幅分别在0.03～0.15℃和0.07～0.33℃之间,相对湿度基本保持在99%以上。(3)洞穴生态环境容量在8月降至一年中的最小值,约11 253人次/d,在1-3月及12月这4个月较大且稳定,平均值达15 839人次/d,其季节性变化具体表现为冬季(15 814人次/d)春季(14 792人次/d)秋季(13 719人次/d)夏季(11 806人次/d);旅游高峰期,洞穴生态环境容量随洞内CO_2背景值的变化而不同。(4)洞穴生态环境容量主要受洞穴规模形态、通风效应、自净能力等因素影响,洞道狭窄复杂、通风效应弱、CO_2浓度高、自净能力差的洞段将制约洞穴旅游容量,为避免旅游洞穴资源的闲置与浪费,在旅游高峰期需要分批分时段控制游客量,或在保障洞内生态系统稳定基础上对洞穴空气进行必要的人为调节,最终实现洞穴保护与洞穴旅游协调可持续发展。     

鸡冠洞CO2和222Rn变化特征以及与旅游活动关系研究

洞穴空气CO_2和~(222)Rn是岩溶洞穴中重要的小气候参数,理解影响洞穴空气CO_2和~(222)Rn浓度的时空变化特征及控制因素,对合理开发洞穴旅游资源有一定现实意义。本文通过2011年12月至2019年4月对我国南北气候过渡带附近河南省栾川县鸡冠洞空气CO_2和~(222)Rn浓度的多时空尺度的变化特征进行监测研究,主要得到以下结论:(1)在空间变化上,洞穴空气中的CO_2和~(222)Rn浓度主要受洞穴结构和通风效应的影响。越往洞内,CO_2和~(222)Rn浓度越大。(2)洞穴空气中的CO_2和~(222)Rn浓度季节变化特征明显,雨季上升,旱季下降,都受洞外水热环境的影响。鸡冠洞CO_2浓度变化范围为307～4 678 mg/L,受游客旅游活动的影响较为显著,空气~(222)Rn浓度变化范围为33. 0～2 421. 2 Bq/m~3,主要受洞穴结构和通风作用的影响。(3)在昼夜尺度的变化上,洞穴空气CO_2白天上升,夜间下降,主要受旅游活动的影响。空气中的~(222)Rn浓度与旅游活动的关系不明显。(4)鸡冠洞內吸入氡子体所导致的內照射人均年有效剂量为29. 6 mSv/a,虽然氡子体对一般游客产生危害较小,但年累积量需考虑,尤其是鸡冠洞内一线导游的核辐射安全防护。     

喀斯特旅游洞穴景观多样性及其保护

讨论了喀斯特旅游洞穴景观多样性的含意、类型和特性。采用多样性指数,相对丰富度及离散度对洞穴景观多样性进行了定量表达与评判。阐述了人工作用对洞穴景观多样性的影响。对旅游洞穴景观多样性的保护提出了相应的对策与建议。     

白云岩洞穴系统中水-气CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响:以贵州双河洞为例

为揭示白云岩岩层中所发育洞穴系统中的中的洞穴水与空气中CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响及其动态变化特征和控制因素。从2015年4月至9月对绥阳双河洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:(1)双河洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3~--SO_~(2-)-Ca~(2+)-Mg~(2+)和SO_4~(2-)-HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)型水,在受到上覆石膏岩层的影响时,SO_4~(2-)成为优势离子且可以极大提高溶液中Ca~(2+)离子含量;(2)洞穴滴水的水-气间CO_2分压差值(△PCO_2)与SI之间存在良好的负相关关系的同时,2种重要的矿物饱和指数SI_c,SI_d之间存在着良好的正相关关系;(3)实测数据分析证明"表观饱和指数"现象的客观存在;(4)洞穴水中的液相CO_2(PCO_2_(water))与溶液的pH值呈现出显著的负相关关系,且在未开发的天然封闭洞腔中洞穴空气CO_2分压对洞穴水水文地球化学过程影响较小。     

距今8～5万年间北京地区石笋同位素古温度与海平面变化探索

用MAT—251型同位素气体质谱仪对北京周口店洞穴石笋进行δ(18)O、δ(13)C．δD的稳定同位素的测定，并用α谱仪对石笋进行了铀系不平衡年龄测定。用同位素古温度测温法计算出不同地质年龄的古温度，得出距今8～5万年间该地区古温度的演化规律，并与同期渤海的海平面变化曲线进行对比，发现它们的海平面与古温度变化曲线十分一致，说明该地区8～5万年间海平面的变化主要是由古温度的变化引起的。     

新西兰海洋保护区政策评述

新西兰是世界上少有的一个四面环海的国家,其大陆岛狭长,最宽处450公里,给新西兰提供了长达15000公里的海岸线.新西兰的海床是由崎岖的山脉、多洞穴的沟渠以及广阔的水下平原混和而成.这些海景有着非常多样的海岸和海洋生态系统和物种,它们一起创造出了海洋的生物多样性.     

越南现世界最大洞穴

正洞穴通常被认为是令人生畏并且危险的地方,但是位于越南广平省的"韩松洞"却因其内生雨林河道,景色壮观而令人向往。据了解,"韩松洞"形成于200~500万年前,由流水侵蚀地底石灰岩作用而成,并终致山中顶部石块塌陷,形成了巨大的内部空间。洞穴宽超过200米,高超过150米,几近9公里长,是世界上最大的洞穴,如今仍     

喀斯特洞穴甲烷研究进展

甲烷是最主要的温室气体之一。此前对全球甲烷进行了大量的观测和模拟研究,但在源汇关系和通量的认识上仍存在较大的不确定性。近期研究发现,广泛分布的喀斯特地下空间(洞穴和裂隙等)是大气甲烷重要的汇;其作用机制主要有微生物氧化作用和物理化学作用,但对二者的影响大小认识不足;喀斯特洞穴甲烷碳库大小及其对喀斯特生态系统的影响认识尚不清楚。下一步工作应该加强洞穴甲烷的系统研究,分析甲烷的碳汇机制以及估算碳库大小;同时,加强喀斯特生态系统大气、土壤和洞穴甲烷通量的研究,以揭示喀斯特地下空间对生态系统碳循环的影响。     

岩溶洞穴系统CO2迁移特征及其环境耦合关系研究

作为岩溶地下空间特有的窗口,洞穴CO₂通常较高且补给过程复杂,研究洞穴CO₂不仅有利于探明岩溶系统CO₂三相运移过程,对寻找遗漏碳汇也具有积极意义。为了研究不同季节下岩溶洞穴系统各层CO₂变化特征,揭示其迁移路径,进一步探究洞穴系统CO₂来源,对不同季节麻黄洞上覆土壤、洞穴滴水及洞穴空气CO₂进行密集监测,结合数理统计及相关模型对数据进行分析。结果表明:(1)麻黄洞洞穴系统各层CO₂存在雨季高旱季低的季节特征,作为主要补给源,土壤CO₂在各层CO₂变化中发挥重要的作用,通风效应影响洞穴CO₂浓度的变化。(2)pCO_2(H)计算结果表明,麻黄洞内滴水点存在不同的补给过程,除上覆土壤CO₂补给外,还存在表层岩溶带的补给。(3)模型分析表明,麻黄洞洞穴滴水全年均处于脱气状态,使洞内发生沉积,形成洞穴沉积物。分析洞穴系统上各层CO₂运移特征,为寻找遗失碳汇以及岩溶地区碳循环研究提供科学参考。     

红果树景区洞穴空气负离子的时空分布与来源

为了研究洞穴空气负离子的时空变化规律及来源,作者于2017年8月-2018年7月每月中旬对贵州红果树景区天缘洞、天门洞、天星洞、水帘洞中的47个测点进行定点空气环境监测。监测结果表明:(1)4处洞穴NAIs较为富集(月平均4 194～5 762 ions/cm³),并且4-9月较高,10月-次年2月较低,其月变化与正离子、PM_2.5、洞穴温度、地表平均温度、地表平均降雨量及洞内外温度差值相关,该文认为洞穴NAIs月变化与洞穴通风条件或降雨量变化导致的氡浓度变化有关。(2)空间上NAIs容易富集于与洞外空气交换较少的洞段、地势低洼处以及瀑布附近。(3)NAIs与空气中的PM_2.5及水雾相互作用并发生共沉淀。(4)洞穴NAIs可能主要来源于氡等放射性核素衰变引发的空气分子电离作用,跌水产生的Lenard效应也是NAIs的另一来源,但影响范围仅局限于瀑布气流影响区附近,这一区域正离子显著减少。该研究揭示了洞穴NAIs的来源及影响因素,其成果也对空气污染物防治以及洞穴康养项目开发有一定的参考意义。