喀斯特地区生态环境保护与可持续发展

如何实现社会经济与生态环境可持续发展是全球共同关注的话题。由于我国地区贫富差距明显,要实现共同进入"全面小康社会"的宏伟目标,推动西部大开发的步伐刻不容缓。然而,中国西南地区被大面积的喀斯特地貌所占据,区域经济发展与生态环境矛盾十分突出,发展现状不容乐观。据此,本文在总结与分析喀斯特地区生态环境特点和现状的基础上,从"人-资源-经济-生态"协调发展的角度,对喀斯特区域改进发展方式,推动社会经济和生态环境可持续发展提出了八条建议。     

岩性对喀斯特灌丛土壤固氮菌与丛枝菌根真菌群落结构及丰度的影响

运用末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和荧光定量PCR(real-time PCR)法,检测喀斯特灌丛生态系统中不同岩性条件下土壤固氮菌与丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构与丰度的变化,揭示岩性对灌丛生态系统土壤中固氮菌与AM真菌群落结构与丰度的影响.结果表明不同岩性条件下,土壤固氮菌与AM真菌丰度存在显著差异,其中,固氮菌与AM真菌丰度在石灰岩土壤中最大,白云岩土壤中最小,石灰岩-白云岩夹层土壤介于两者之间;同样,不同岩性土壤中固氮菌与AM真菌群落结构存在显著性差异.土壤Olsen-P、有机碳、黏粒含量与固氮菌丰度存在显著正相关关系,而土壤全氮、黏粒含量与AM真菌丰度存在显著正相关.RDA分析表明,植物均匀度影响固氮菌群落组成结构,而植物均匀度、香农多样性指数及丰富度指数影响AM真菌群落组成结构.以上的研究结果表明:岩性主要是通过影响植物与土壤养分来影响土壤固氮菌与AM真菌群落组成结构及丰度.     

北方喀斯特自然遗产价值及可持续发展研究——以北京地区喀斯特洞穴为例

北京地区喀斯特景观是中国温带喀斯特发育最为壮观的典型地区之一.对北京地区典型喀斯特(石花洞、银狐洞、云水洞、京东大溶洞)岩溶洞穴特征进行了分析,并将其与全球涉及岩溶洞穴的世界自然遗产地进行对比,以此探讨北京地区喀斯特洞穴的自然遗产价值,指出北京地区喀斯特景观存在的问题,提出相关的保护对策,以推进世界遗产的可持续发展.     

岩溶与非岩溶区水稻土团聚体细菌群落结构和功能类群比较

研究岩溶与非岩溶区土壤团聚体中微生物群落结构和功能类群异同,可以为揭示岩溶区土壤有机微生物与团粒结构稳定之间的互作机制提供理论依据.以岩溶与非岩溶稻田的耕层土壤为研究对象,采用湿筛法将团聚体分为大团聚体(0.25～2 mm)、微团聚体(0.053～0.25 mm)和粉、黏粒组分(<0.053 mm),通过高通量测序对土壤团聚体微生物群落结构进行分析,并采用共现网络分析细菌关键类群以及利用FAPROTAX进行功能预测.结果表明,(1)岩溶区大团聚体质量占比为30.94%,团聚体平均质量直径和几何平均直径分别为0.41 mm和0.15 mm,这3个项目均显著高于非岩溶区,表明岩溶区的环境有利于团聚体的形成;(2)岩溶区3个粒径团聚体的酸杆菌门、变形菌门、酸杆菌(Gp3、 Gp4和Gp6)和鞘氨醇单胞菌属等相对丰度均高于非岩溶区.岩溶区微团聚体中的绿弯菌门的相对丰度(6.13%)显著高于粉、黏粒组分(2.79%);(3)共现网络分析表明,变形菌门和酸杆菌门为3个粒径团聚体中的关键类群.岩溶区微团聚体中细菌正相关边(65.5%)最高,相互关系多为协同关系;(4)岩溶区土壤3个粒径团聚体中...     

基于广州塔观测的城市近地面甲醛垂直分布特征

为探究珠江三角洲城区大气甲醛的垂直分布特征,本研究首次在广州塔上3个不同高度点开展了甲醛的同步观测.在2018年秋季连续32 d使用2,4-二硝基苯肼（DNPH）法采集午间1 h甲醛样品,并通过高效液相色谱（HPLC）进行分析.结果表明,广州塔地面、118 m点和488 m点的甲醛浓度均值分别为（5.10±1.93）、（6.61±2.84）和（5.33±2.55）μg·m^-3.3个高度观测点的甲醛浓度均与大气氧化剂O_x存在正相关性（R为0.65~0.75）,表明光化学过程是广州市城区甲醛的重要来源.甲醛垂直浓度廓线依据分布形状分为3类,出现频率最高的一类为上下低中间高,发生在边界层对流较为温和、光化学反应活跃的状态下,中高层（118 m）可能受到来自较远处的工业高架源传输影响.根据垂直浓度梯度估算出广州塔点的甲醛垂直柱浓度均值为（11.23±4.80）×10¹⁵ molecules·cm^-2,比同期卫星提供的甲醛柱浓度低19%,和已有报道值数量级一致.     

重庆东南部岩溶水金属元素空间分布、源解析及健康风险评价

分散式岩溶水是重庆部分区县的重要供水水源,甚至是唯一供水水源,了解岩溶水金属元素分布特征及其暴露的健康风险尤为必要.以重庆东南部分散式岩溶水为主要研究对象,测定42组岩溶泉水样品中的Al、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、Mn、As和Hg金属元素浓度,利用普通克里金插值方法绘图揭示了高检出率金属元素的空间分布情况,应用多元统计方法与健康风险模型分析金属元素空间分布特征、来源及其暴露的健康风险.结果表明,重庆东南地区分散岩溶水水质整体较好,金属元素在岩溶水中赋存的空间尺度变异性较强,特别是Ni和As; Cu、Pb、As、Zn和Cr元素来源主要受到区域地质背景的影响,Al和Mn元素主要受到人类工农矿业生产活动的影响,Ni元素受到自然背景与人类活动的双重影响; 通过饮用途径暴露的总健康风险高于皮肤渗入途径,是人体主要的暴露途径,儿童通过饮用途径暴露的总健康风险高于成人,而通过皮肤渗入途径暴露的总健康风险成人高于儿童,值得注意的是,Cr元素是引起健康总风险的决定元素.从饮水安全的角度考虑,当地居民在饮用分散式岩溶地下水时需对水质给予一定的关注,以期降低人群健康风险.     

西南岩溶山区分散供水水污染特征

西南岩溶山区分散供水在一定程度上缓解了人畜饮水矛盾,但分散供水水质都存在不同程度的污染。通过对西南岩溶山区三种主要的分散供水模式供水水质的调查、监测与分析,认为分散供水水质的污染由两部分组成：水源水污染与供水水污染;水源水污染源属于面状污染,供水水污染属于点状污染。分散供水水污染类型主要有生物型污染（肉眼可见物以及不可见微生物）、物理型污染（色度、浊度）以及化学型污染（pH值呈碱性以及生活垃圾、粪便引起的离子浓度异常）,并以生物污染为主。污染途径主要有降雨过程污染、径流过程污染（地表、地下径流以及引水过程）和储蓄利用过程污染。最后,针对岩溶山区分散供水特点,给出了相应的水处理方法。     

岩溶区不同水体有机氯农药对比研究

为研究岩溶区地下水、地表水之间有机氯农药的差异,用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了水中OCPs含量.结果表明:研究区水样中有机氯农药检出率达100%.OCPs浓度范围32.13~319.53ng/L,均值为134.17ng/L.OCPs浓度季节差异明显,枯水期高于丰水期.水井(sj)中OCPs,DDTs、HCHs浓度均大于水池(sc).通过采样点间的对比可知,雨季水池、水井间OCPs含量相当,旱季水池小于水井.水池、水井间DDTs、HCHs对比没有明显的季节性,表现为水池的DDTs含量小于水井,但HCHs含量大于水井.水井中的OCPs、DDTs、HCHs的最小值与水池相比均表现出了滞后性.地表水与地下水有机氯农药表现出的差异,是由于两采样点的环境不同.通过比值法得出HCHs来自于混合源,地表水的比值更能准确的反映出HCHs的来源.DDTs可能来自于混合DDTs,且为历史残留,降解环境为好氧环境.水井中DDTs、HCHs百分比组成由于土壤的影响发生了变化.     

喀斯特伏流河段建库主要工程地质问题

在中小型河流喀斯特伏流河段附近或者直接封堵伏流洞,利用伏流山体做坝建库的工程勘察,是以往水利水电工程勘察工作中少有遇到的。客观上伏流河段的喀斯特和水文地质条件普遍复杂,修建水库所涉及的主要工程地质问题、复杂程度、能否成库与处理代价是人们所关心的。文章结合贵州喀斯特地区数个涉及伏流河段的开发利用工程,探讨了伏流河段水利水电开发可能遇到的主要工程地质问题与工程评价。     

喀斯特黄壤区侵蚀性降雨及产沙特征分析

侵蚀性降雨研究是坡面侵蚀计算的前提性工作,以往喀斯特黄壤区的有关研究多因数据序列较短难以得出有效结论,或更集中于微观过程的观测,不能推广到自然状况下大尺度上的研究应用。确立降雨侵蚀力指标结构及不同下垫面的侵蚀性降雨标准,并结合相关背景资料模拟流域降雨侵蚀状况,对于喀斯特黄壤区的水蚀预报具有重要价值。文章分别观测了贵州中部和西部2个小流域的耕地、草地和人工林地3种径流小区5年的降雨产沙数据。通过计算最小降雨侵蚀力偏差系数Rcv对应的雨量雨强标准,并应用错选度,剔除率和损失率3个指标进行对雨量和雨强标准进行评定,在此基础上分析该区域的侵蚀性降雨分布和不同下垫面的产沙特征,得出以下结论：1）降雨动能和最大30 min降雨强度乘积为计算降雨侵蚀力指标的最佳结构形式,降雨侵蚀力指标可以通过降雨量和最大30 min降雨强度乘积进行简易计算;2）黄壤裸地的侵蚀性降雨指标应采用最大30 min降雨强度,其值在9.6-10.2 mm＆#183;h-1之间,耕地的侵蚀性降雨指标应采用雨量标准,其值在15 mm左右,水土保持措施可明显提高侵蚀性降雨标准,较裸地和耕地分别提高55%和25%以上,复杂下垫面宜采用雨量标准,低植被覆盖下垫面宜采用最大时段雨强标准;3）贵州西部和中部侵蚀性降雨总量分别占年降雨总量的36%和38%,主要分布在5-8月,研究区年均降雨侵蚀力在1700-1800（MJ＆#183;mm＆#183;hm-2＆#183;h-1＆#183;a-1）,明显低于同纬度带的红壤和紫色土;坡面产沙量年内分布极为不均,少数的暴雨贡献了绝大部分的产沙量;4）无人为干扰的灌木草地水土保持效果最佳,顺坡耕作玉米严重加剧土壤侵蚀,减少人为扰动是治理的关键。