典型喀斯特表层岩溶带地下水化学特征——以贵州清镇王家寨喀斯特小流域为例

以喀斯特小流域为研究尺度,对清镇市王家寨退耕还林（草）示范区内的9个表层岩溶泉进行了一个水文年的系统监测,并借助SPSS统计软件开展了泉点的聚类分析研究,旨在从常规水化学角度为流域退化生态环境的恢复与重建提供科学依据。从结果来看,虽然所有泉点的水化学类型均为HCO3-Ca型,但是根据K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-等指标的具体差异,还是可以将9个泉点分为3组：（1）位于流域上游分水岭处的S8、S9泉点,由于远离居民集聚区,受到人类活动的影响程度弱,泉水中EC和各主要离子的质量浓度均很低,[Ca2＋]＊与[HCO3-]的关系说明泉水流经地区的岩石类型主要为白云岩;（2）位于流域中部的S2、S3、S4、S5、S6和S7泉点,靠近居民点,受到人类活动的影响程度明显增强,泉水中EC和各主要离子的质量浓度也相应增大,[Ca2＋]＊与[HCO3-]具有与第一组泉水完全不同的特征,表明此组泉水流经地区的岩石类型为白云质灰岩;（3）位于流域下游的S1泉点,处于村寨下游,受到人类活动的影响最大,泉水中EC和各主要离子的质量浓度也很高,[Ca2＋]＊与[HCO3-]的关系与第二组泉点相似,但是[SO42-]和[F-]远高于前2组泉点,这可能是由于在泉水的运移路径上有富含石膏和氟的岩石存在。     

高分辨率监测下的漓江省里断面生物地球化学特征分析

为了获得漓江流域不同季节生物地球化学昼夜动态变化过程、影响因素与规律,分别于2016年10月30日～11月1日(秋季)和2017年9月14～16日(夏季)对漓江流域省里断面进行了为期48 h的高分辨率在线监测和高频率取样工作,研究水体电导率(EC)、水温(T)、pH以及Ca~(2+)、HCO_3~-、NO_3~-等离子含量和溶解无机碳同位素(δ~(13)C_(DIC))等水化学参数的昼夜变化规律,并分析其影响因素,同时评估水生植物对输入岩溶水生生态系统中溶解无机碳的固定量.结果表明:①省里断面水化学参数表现出显著的昼夜变化规律,T、pH、DO、SIC白天上升夜间下降,Ca~(2+)、HCO_3~-、EC、p(CO_2)白天降低夜晚上升且秋季昼夜变化幅度大于夏季.②SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、Na~+、K~+和Mg~(2+)等营养元素含量昼夜变化主要受水生植物代谢过程(同化作用)控制,呈现白天降低夜间升高的变化规律.同时,省里断面夏季营养元素昼夜变化幅度小于秋季.③省里断面溶解无机碳同位素(δ~(13)C_(DIC))主要受水生植物光合作用和呼吸作用控制,表现为白天偏重晚上偏轻的动态变化.受土壤根系和土壤微生物呼吸作用强度和河流水文要素季节变化的影响,夏季省里断面δ~(13)C_(DIC)总体上偏轻于秋季,两者的平均值分别为-10. 08‰和-8. 90‰.④通过计算,实验期间省里断面水生植物光合作用岩溶碳汇量日平均值为2. 12 mmol·L~(-1)和0. 94mmol·L~(-1),秋季比夏季具有更高的固碳效率.     

石期河流域地下水化学特征及物质来源分析

为明确典型岩溶溶丘洼(谷)地区域地下水化学特征及其成因,以石期河流域为研究对象,运用Gibbs图、Piper图、端元分析及离子比例系数等方法,对地下水水化学特征及物质来源进行了定性和定量分析.结果表明,研究区内地下水pH值介于6.06～8.07之间,Ca²⁺、 Mg²⁺和HCO^-₃是地下水中的主要离子,其质量浓度范围分别为2.61～108.7、 0.54～27.61和8.1～370.74mg·L^-1,符合岩溶水高钙弱碱性特征;地下水物质成分中, Ca²⁺和Mg²⁺主要受到碳酸参与的灰岩和白云岩风化作用的控制, Na⁺主要来源于硅酸盐岩的溶解,同时, Ca²⁺和Na⁺在地下水流动过程中进行阳离子交替吸附作用; K⁺、 Cl^-和NO^-₃主要受到农业化肥施放和生活废水排放的影响.此外,大气...     

中国岩溶区资源与环境可持续发展的思考

本文应用可持续发展的观点和方法 ,对中国岩溶区资源与环境可持续发展的实质和内涵进行了探讨 ,并提出了相应的基本思路     

岩溶裂隙含水层中石油类污染物的迁移与水力截获

对淄博市岩溶地下水遭受石油类污染的研究结果表明，在石灰岩含水层中，岩溶裂隙的发育对石油类污染物侵入地下水的运移过程具有控制作用，石油类污染物沿岩溶裂隙通道运移，在通道延伸的深部可以有高于浅层的检出，水力截获方法去除地下水中石油类污染物是有效的，但水力截获孔的位置应就近污染物集中检出带布置，尽量远离水源地，并正常运行。     

“中国南方喀斯特”世界自然遗产申报战略研究

中国南方喀斯特地区面积大,自然资源丰富,生态环境脆弱,在世界喀斯特地区中极具代表性。文章依据中国南方喀斯特地区独特的自然特征和社会、经济功能,借助申报自然遗产机遇,为实现该区人口、资源、环境与社会的可持续发展,提出了一系列针对中国南方喀斯特地区的保护策略及措施。     

茂兰岩溶森林的生态服务研究

脆弱的岩溶地区是我国关键生态区之一,文章针对西南岩溶地区最具典型的、保存最完好的、原始的茂兰岩溶森林生态系统服务进行了定量的研究。茂兰森林生态系统的生态效益(包括气候调节、干扰调节、水分调节、水分供给、侵蚀控制、土壤形成、营养循环、废物处理、生物控制)价值为48921932.95＄/a,经济效益(包括食物生产、原材料和基因源)价值为989823.62＄/a,社会效益(包括娱乐、文化)价值为100987.95＄/a。     

贵州喀斯特山区植物营养元素含量特征

贵州喀斯特山区是我国乃至世界喀斯特分布面积最大的片区之一,由于其生态系统的脆弱性,加之人类活动的干扰,使得该区的植被退化较为严重。文章选择该区的12种主要植物作为研究对象,对其营养元素进行了研究。结果表明:>1000μg·g-1的元素有N、P、K、Ca、Mg、S,100～1000μg·g-1的元素有Fe、Mn、Al,10～100μg·g-1的元素有Zn、Sr,<10μg·g-1的元素为Cu、Mo,其中Mo含量最低,仅为0.17μg·g-1。这些元素中,Ca、P、K元素高于所报道的陆生植物的含量范围。元素含量特点是Ca>K>Mg型。N、P、K、Mg元素的频数分布为正态分布,Ca、Al、Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、S元素为对数正态分布。变异系数大于100%的元素有Al、Fe、Mn、Sr,变异系数小于60%的元素有N、P、K、Ca、Mg、S、Cu,其中Ca的变异系数最小,仅为11.8%。不同生境下相同植物的营养元素含量有较大的差异,石灰土上植物的N、P、K、Ca、Mg、Al、Cu、Mo元素含量要高于黄壤上植物的。元素间的相关分析表明:P和K、P和Cu、Al和Fe、Al和Zn、Fe和Zn元素具有显著相关关系;N和P、P和Mg、K和Al、K和Cu、Ca和Sr、S和Mo元素具有一般相关关系。     

喀斯特峡谷石漠化地区生态重建模式及其效应

贵州碳酸岩盐出露面积达12万多km^2，占全省国土总面积的73％，是我国喀斯特地貌最发育的省份；山多坡陡，人地矛盾尖锐，生态环境极为脆弱，水土流失和石漠化问题突出，是我国石漠化面积最大、危害最严重的省份。石漠化地区缺水少土，属于造林困难地带和生态治理的重点地区。文章以喀斯特石漠化发育典型的花江大峡谷右岸的贞丰县兴北镇顶坛片区为例，在阐述顶坛片区的自然环境条件及石漠化现状的基础上，详细分析了目前正在实施的几种石漠化生态治理模式，对这几种模式的效益进行了对比研究，指出了它们的优点与存在问题，并提出了相应的对策建议。     

中国岩溶生态地质研究

因自然地理条件特殊，中国南方岩溶区形成组构相对脆弱的岩溶多重介质环境。加上不适当的认为干扰，岩溶多重介质环境遭受严重破坏，导致各类物种急剧减少或消失。文章主要对岩溶多重介质环境的脆弱性、水资源合理开发利用、土壤质量、生态承载力、化学元素迁移演变规律和人类参变作用等方面进行了讨论；针对上述问题提出了解决方案，即划分岩溶多重介质环境结构和功能区，并结合数学物理模型和实验，建立岩溶生态地质研究系统理论框架和实用技术方法库，使岩溶生态地质研究走上科学、合理的轨道。