土壤化学场对桂林地区表层岩溶的影响——野外监测与实验室模拟

以桂林附近岩溶水文地球化学试验场为基点研究了土壤化学条件对岩溶的影响 ,分别用砂滤管法、便捷式 pH计及CO2 浓度计及水化学简易测定在野外监测了岩石试片的溶解 ,土壤覆盖条件下土壤及岩溶水pH、CO2 浓度及HCO-3 浓度。用淋溶柱法实验室模拟了不同土壤覆盖下岩石试片的溶解。对岩溶系统中植物—凋落物—土壤有机质—土壤CO2 —岩溶水HCO-3 —钙华—岩石的13 C进行了采样和分析。结果表明 ,土壤pH、土壤有机质 (由此影响CO2 浓度 )及Ca2 + 饱和度构成影响岩溶活动的土壤化学场。岩溶水HCO-3 和钙华CaCO3 中的C与土壤CO2 —C密切相关。因此 ,岩溶过程涉及土壤发生性碳的作用 ,它通过大气—植物—有机质—土壤CO2 —岩溶水HCO-3 而在系统中转移 ,岩溶水文地球化学流中存在土壤Ca2 + 与岩溶水的界面交换。据此提出了研究区表层岩溶碳转移模式。

岩溶土壤系统对空气CO_(2)的吸收及其对陆地系统碳汇的意义——以桂林丫吉村岩溶试验场的野外观测和模拟实验为例

以桂林丫吉村岩溶实验场为例 ,对湿润亚热带岩溶土壤系统进行了土壤植被系统CO2 浓度变化、土壤有机质分解的CO2 产生等野外观测以及实验室土壤灰岩土柱系统模拟实验。实验表明在土壤地球化学条件的控制下 ,岩溶土壤系统存在着对空气CO2 的显著吸收效应 ,其值可达 2 2～ 130 g/ (m2 ·a) ,并以此为依据估算了中国岩溶土壤系统对大气的碳汇约为 4× 10 13g/a。因而揭示了岩溶土壤系统可能是十分重要的陆地碳汇 ,在讨论全球碳汇饱和问题中必须重视这一碳汇的变化。

广西弄拉岩溶植被不同演替阶段的主要土壤因子及溶蚀率对比研究

植被是土壤形成过程中最活跃的因素 ,在同样气候条件下又是最重要的因素 ,植被的演替改变了土壤的理化性质 ,促进了成土作用。植被的正向演替可改善土壤 A层的理化性状 ,降低容重 ,增加孔隙度、含水量和有机质含量 ;而 B层理化性状在演替初期得到改善 ,后期 (乔林期 )却明显下降 ,容重增加 ,孔隙度、含水量和有机质含量大大降低。土壤 p H值随演替进展逐渐降低。Mg含量随正向演替而降低 ;Ca因植物的作用而呈现复杂性。土壤 CO2 的变化也很复杂 ,表层 CO2 随正向演替明显增加 ,但当(青冈林土 )孔隙度很大时有利于 CO2 的逸出而大大降低 ;深层 CO2 与土壤孔隙度、含水量一致 ,初期随正向演替增加 ,到乔林期又降低。地表溶蚀率随植被正向演替 ,先降低后增加 ;土壤中岩石的溶蚀率随演替而增加 ,与 Ca、Mg含量 ,p H值成反比 ,与土壤有机碳、CO2 浓度成正比 ;植被进展演替有促进潜蚀的作用 ,演替初期表层溶蚀率较深层高 ,到乔林阶段后深层较高。岩石的溶蚀率还受土壤含水量、孔隙度等多种因素的影响。

桂林盘龙洞岩溶表层带土壤CO2浓度的季节变化研究

以桂林盘龙洞岩溶实验场为例，选择岩溶洼地里的坡地和洼地2个样地，通过长期定时监测土壤CO2浓度变化，表明：（1）土壤CO2浓度具有明显的季节性变化特征，夏季（6—8月）土壤CO2浓度是其它时期的2～3倍，并显示与气温、降水和生物活动密切相关；（2）洼地地段土壤CO2浓度比坡地地段要高，尤其夏季时洼地比坡地高近1000mg／m2；（3）在垂直剖面上，大多数的情况下土壤CO22浓度随土壤深度的递增而升高，但在雨季时坡地（-50cm与-80cm处）和洼地（-80cm与-100am处）的土壤CO2浓度随深度的增加而降低。

荔波小七孔风景区岩溶森林的生态特征浅析

小七孔风景区位于黔南岩溶区荔波县境内,区内岩溶地貌发育、峰丛洼地、峰丛槽谷非常典型,岩溶森林奇特.在此介绍该区的基础地质、气候、土壤植被等条件,论述了该岩溶森林在恶劣环境下,仍具有较强的原生性、小生境多样性以及对岩溶环境适应和生态系统稳定的演化特点,最后指出这种独特的岩溶森林系统具有先天脆弱性,应注意保护.

桂林丫吉村岩溶试验场岩溶土壤碳转移与水排碳作用

对桂林丫吉村岩溶试验场1号洼地出口泉进行了岩溶水HCO_3^-输出碳的年内变化监测和模拟灰岩土壤系统水排碳作用的实验分析,野外土壤剖面中CO_2浓度和排放强度变化的观测,土壤碳和岩溶水无机碳的δ^(13)C大测定,提出土壤碳转移是岩溶水排碳作用的物理基础,因而其所表现的对大气CO_2汇效应实际上是生物作用下土壤有机碳分解释放向系统外的排出.供试系统的汇效应达到21～26 tC/(km^2.a),系统在春、夏、秋和冬季的汇、源效应的强度比分别为0.077,0.099,0.002,0.004.

广西岩溶石山地区耕地整理的生态适宜性综合评价——以县级区域为例

广西分布有 5 1个岩溶县 (市 ) (岩溶面积 >30 % ) ,由于岩溶的脆弱性特点 ,开展土地开发整理过程中更加要保护和维护生态环境 ,即耕地整理需要对地域单元的生态适宜性进行系统分析。考虑到岩溶区的特点及评价指标定量化获取的程度 ,选择平均海拔、年均降雨、NPP等 11个指标参与综合评价。利用统计分析技术中的主成分分析法 ,对指标进行降维处理 ,得到 3个彼此独立的综合指标。根据综合指标得分 ,对广西 5 1个岩溶县 (市 )耕地整理的生态适宜性潜力的相对状况进行了排序。

桂林毛村岩溶区与非岩溶区果园土壤养分性质比较研究

研究了处于同一气候条件下岩溶区与非岩溶区果园土壤溶解有机碳的空间变化及其与土壤养分性质的关系。结果表明:岩溶区土壤pH值与土壤溶解有机碳(DOC)呈极显著负相关关系(r=-0.465,P<0.01),DOC与土壤有机碳、全氮、速效氮呈极显著正相关关系(r分别为0.347、0.574、0.444,P<0.01);非岩溶区DOC与土壤有机碳、土壤全氮含量呈正相关关系(r分别为0.187、0.191)。土壤溶解有机碳、土壤溶解有机氮(DON)与土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)的关系依土壤环境条件差异而不同。非岩溶区土壤的C/N较适宜土壤微生物的生长、繁殖。岩溶区与非岩溶区时空变化,导致土壤养分性质变化。

岩溶生态系统中土壤微生物量氮含量及其变化规律

选择果树园和林地两种土地利用类型来研究土壤微生物量氮（Soil microbial biomass nitrogen,SMBN）含量及其与土壤溶解有机氮（Soil dissolved organic nitrogen,DON）、碱解氮的关系。结果表明：SMBN含量范围在5.33-34.61kg·hm^-2之间,平均为14.81kg·hm^-2,仅为文献中报道的SMBN的3%-37%。SMBN占土壤全氮的比例较小,为0.25%-1.5%,平均为0.754%。SMBN与DON及土壤有机碳等指标变化趋势一致。SMBN易矿化,与碱解氮关系密切,但由于岩溶山区这种特殊的生态环境,使得这种关系不像文献中报道的呈极强的正相关关系,这对于研究岩溶区特定条件下SMBN的变化以及对当地的土地利用类型有一定的参考价值和现实意义。

石笋与环境——石笋纹层形成的环境机理初探

石笋沉积的生长条带从剖面图式可分为两大类：一类没有明确的沉积旋回界面，难以按层计数，称为“生长纹理”；另一类具有确定的沉积旋回界面，可以按层计数，称为“生长层理”。石笋生长层理可以发展成为一类重要的断代工具。中国北方型微层的形成可能主要与干湿季变化明显的气候条件、以及富含有机质和碱性交换态离子的土壤类型密切相关。而南方型微层的形成可能主要与较长时间的降水和有机质淋滤以及盛夏高温少降水的配置有关。如果沉积物中某种要素对物源或水流通过路径的环境变化能够灵敏反应，并按一定的时间单元将这些变化记录下来。

铅锌矿区农田土壤重金属有效态空间分布及其影响因子分析

利用地统计学方法,研究了广西岩溶地区某铅锌矿区农田土壤中Cd、Zn、Pb、Cu四种重金属有效态含量的空间分布特征及其影响因子。结果表明:研究区域不同程度地受到Cd、Zn、Pb、Cu的污染,且水田污染较旱地严重;与广西土壤背景值相比,污染程度最严重的是Cd,在水田和旱地中超标率均为100%,平均超标倍数分别为312.94和33.67;其次是Zn,在水田和旱地中超标率分别为100%和34%,平均超标倍数分别为38.34和2.11;污染最轻的为Cu,超标率仅为7%。空间分析表明,有效态Cd、Zn、Pb、Cu的块金系数分别为2.7%、0.2%、6.5%、0.13%,体现了强烈的空间自相关性,且四种重金属空间分布特征相似,在离原铅锌选矿厂较近的西北偏西面有效态Cd、Zn、Pb、Cu含量最高,沿着西北偏西至东南偏东的灌溉渠流向,有效态Cd、Zn、Pb、Cu的含量呈递减趋势,东部旱地有效态Cd、Zn、Pb、Cu含量相对较低。土壤有效态Cd、Zn、Pb、Cu在污染区的空间分布与土壤基本理化性质关系密切,有效态Cd、Zn、Pb、Cu与pH、阳离子交换量、粘粒都呈极显著负相关,与有机质含量则呈极显著正相关。

云南白水台钙华沉积成因及主要沉积类型研究

白水台钙华景区是我国最大的冷泉型淡水泉华台地之一 ,其形成是由于大气降水通过玉席谷向斜构造及北西侧的断层构造向下渗透并接受来自深部地层的 CO2 补给 ,尔后岩溶地下水径流至白地盆边缘受到三叠系碎屑岩的阻挡呈带状出露于地表 ,CO2 自水中逸出造成 p H升高 ,Ca CO3过饱和而发生沉淀 ,形成形态极其优美的钙华景观。但目前由于泉水流量的减少以及人为的干扰 ,白水台钙华景观正处在退化之中 ,须采取科学、合理的措施对其加以保护。

新疆地区大气降水中稳定同位素的变化特征

大气降水是水循环中重要的输入因子,对其同位素组分的研究有助于深入了解水循环过程及其结构具有重要的意义。研究新疆乌鲁木齐地区1986-2002年大气降水的氢氧同位素组成,提出大气降水线方程,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示该降水线方程的特征。研究表明:乌鲁木齐水分来源复杂,主要是西风带输送的海洋水汽和局地的蒸发,大气降水的加权平均18O与月平均气温相关关系显著,与雨量效应(降水量效应)较相关,降水中温度效应明显,且在一定时期很大程度上其影响掩盖了雨量效应。乌鲁木齐降水中δ18O的季节变化与温度的季节变化几乎一致,温度是制约降水中稳定同位素变化的主要影响因子。

万华岩地下河系统

结合地质背景资料,经野外调查观测、水化学室内分析,以及长期的雨量观测、地下水的建堰观测,对万华岩地下河系统有了一个较全面的认识.万华岩地下河系统规模较大,分为主洞、侧洞和支洞三部分,总体发育方向与地质构造方向基本一致,为南西—北东向;其地下河流量较大,从水化学特征看属HCO3-Ca型岩溶水.地下河水补给面积约28km2,分为岩溶补给区和非岩溶补给区.岩溶区补给面积较大,落水洞、天窗等分布广泛;非岩溶区水的大量补给是其重要特征,其水溶蚀力强,因此也是万华岩发育规模大的重要基础.万华岩地下河系统的动态主要受降雨的影响,同时也受发电、灌溉等人为因素的影响,其整个衰减过程可分为3个亚动态.

桂林盘龙洞土壤CO_2释放速率的分布状况和变化规律

以桂林盘龙洞岩溶实验场为例,选择岩溶洼地里的坡地灌木丛和洼地灌木丛2个样地,通过长期定时监测土壤CO2释放速率的季节变化、空间分布规律以及日动态变化。得知:⑴无论是坡地还是洼地,春季和夏季时土壤CO2释放速率表层土大于深层土,秋季和冬季时深层土大于表层土,且坡地大于洼地;⑵土壤CO2的释放速率具有明显的季节性变化特征,夏秋季(6-9月)土壤CO2释放速率是其它时期的1-3倍,并显示与气温、土壤含水率和生物活动密切相关。

白岩洞地下河洞穴系统及其开发方案的优选

:白岩洞地下河洞穴系统位于保靖县城东南 7km,为一个复杂的现代地下河型洞穴系统。白岩洞洞穴系统由主洞道和吉库、两岔河、三岔河和铁匠洞等 4条主要支洞构成。主洞道分为白岩洞入口 -三岔河、三岔河 -金塘湾洞冒水处和金塘湾洞冒水处 -金塘湾洞 3段 ,长约5151m,高差 10 4 m,坡降 2 0‰。金塘湾洞冒水处 -金塘湾洞只有一条支洞 ,洞道结构相对简单 ,最枯流量 2 7l/ s(1999年 2月 2 9日 ) ,高程36 3m,能够满足与目前最低的灌溉渠道 (350 m高程 )联网要求。因此 ,建议在金塘湾洞引水 ,设计隧洞长度 330 0 m,取水高程 36 3m ,出口高程352 m。

冬灌对产种苜蓿第三年生长的影响

本文通过对冬灌和未冬灌区产种苜蓿第三年生长状况的对比．研究了两个处理对苜蓿植株高度、分枝数、病虫害及小花、花序数的影响。结果表明，在苜蓿生长早期（返青期一分枝期），土壤含水量较高，不需要灌水。到2005年5月6日，未冬灌区0～70cm土层的土壤相对含水量已下降到50％以下，表现出缺水状况，而冬灌区在此后一星期内仍能保持土壤相对含水量在50％以上。在现蕾期，当冬灌区土壤含水量降至田间最大持水量50％以下时，需要灌水。灌溉主要影响0～50cm苜蓿根系分布层内土壤含水量，经灌溉后，冬灌区各土层土壤相对含水量仍比未冬灌区高。在管理中还发现由于干旱胁迫和受病虫害的影响，未冬灌区苜蓿提前现蕾开花；冬灌区的水分较充足，比未冬灌区苜蓿迟2d现蕾开花，而且病虫害比未冬灌区少近I／3，冬灌区的小花、花序数比未冬灌区要多，将来可以产生更多的种子。

桂林丫吉村表层带岩溶土壤系统中δ^(13)C值的变异

以桂林丫吉村岩溶试验场坡地岩溶土壤系统为对象,定位采集和测定分析了该系统中空气、植物体、土壤和水等系列样品的δ13C值.结果表明,岩溶土壤系统中δ13C值不仅存在土壤固相有机碳、土壤空气CO2和土壤水重碳酸盐等库间的广泛差异,而且有明显的深度变化和季节变化,7月的地面空气、土壤空气和土壤水的δ13C值比4月轻1‰～4‰（PDB）;系统中水、气相活跃迁移碳组分的δ13C值与土壤有机碳和土壤CO2有十分密切的关系.

桂林毛村岩溶区与非岩溶区几种果树土壤溶解有机碳空间变化

土壤溶解有机碳是当前环境学的研究热点之一。从土壤溶解有机碳的空间变化的角度出发,研究了果树在岩溶区与非岩溶区土壤溶解有机碳的表现。结果表明,不同区域、不同树种、不同取样深度的土壤溶解有机碳的含量均不同,非岩溶区、20cm的土壤溶解有机碳含量较岩溶区、50cm为高,不同树种在不同区域不同深度有不同的表现。低pH对应较高的土壤溶解有机碳含量。