洞穴滴水对石漠化环境变化的响应初探

为利用洞穴滴水指标探究石漠化环境变化状况,对安顺地区云峰屯堡2个洞穴的16个滴水点进行为期1 a的连续监测。通过现场监测获得数据,用空间变化规律类比时间变化,结合前期1 a的数据进行对比分析。研究得出:灰质白云岩石漠化地区洞穴滴水的滴率、电导率、pH和Ca~(2+)可以初步用于判别石漠化程度;强度石漠化地区滴水pH可能并不存在"雨季高,旱季低"的反常特征,其季节变化特征不能指示石漠化环境;滴率变大、pH减小均反映了云峰屯堡地区石漠化程度在逐渐加剧,电导率与Ca~(2+)含量的增加则表明强降雨和农业活动加剧水土流失而导致石漠化程度趋于严重;滴水的部分理化指标或可作为地表环境的地下监测指标,为进一步明确滴水信息与地表石漠化环境之间的关系,需要进行长时期监测。     

金华北山洞穴滴水的水文水化学动态变化及意义

为揭示金华北山洞穴滴水的地球化学变化及环境指示意义,以金华北山溶洞群中的双龙洞和二仙洞为研究对象,选取了5处滴水点,对其电导率,p H值及HCO-3,SO2-4,Cl-,Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度从2014年1月—2015年4月进行了连续监测.结果显示:1)洞穴滴水的地球化学性质受到洞穴顶板厚度、水的运移路径和降水等因素的影响,常年性滴水点各离子平均浓度较季节性滴水点大;2)金华北山洞穴滴水地球化学性质与气温和降水密切相关,而p H值,SO2-4浓度与降水呈现一定的负相关关系,Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度呈现出雨季低旱季高的特点,在雨季随着降水量的增加而增大;3)雨季降水的稀释作用影响滴水中Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度的变化,旱季降水在岩溶裂隙中滞留时间影响Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度,降水是影响Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度的主要因素;4)ρ(Mg)/ρ(Ca)对降水有一定指示意义,但也受气温的影响,ρ(Mg)/ρ(Ca)能否作为环境变化的替代性指标需要进一步加强研究.     

贵州石漠化地区降雨期间洞穴CO_2变化特征与其影响因素——以石将军洞为例

探明洞穴CO_2变化的影响因素对石漠化地区地下环境研究具有参考意义。在降雨条件下,对贵州石漠化地区石将军洞3个监测点的温度和CO_2浓度进行了每隔4 h一次的昼夜持续监测,分析降雨条件下石将军洞CO_2浓度变化特征及其影响因素。结果表明:受洞外环境变化影响,降雨期间石将军洞洞外与洞内气温变化规律一致,均表现出每日12∶00~18∶00时段气温偏高,0∶00~06∶00时段气温偏低,洞外气温均值高于洞内,洞外CO_2浓度均值低于洞内,气温与CO_2浓度变化幅度均大于洞内。降雨导致洞外CO_2浓度升高,洞内3个监测点CO_2的浓度表现出降雨后迅速降低,后续升高的变化特征。石将军洞上覆的地表石漠化效应促使岩层裂隙强烈发育,导致洞内快速响应洞外的环境变化;在降雨期间,石将军洞CO_2的浓度变化主要受到洞穴呼吸、土壤CO_2效应以及洞穴水脱气作用等因素综合影响。     

不同等级石漠化地区洞穴滴水的物理化学特征对比研究

对贵州不同等级石漠化地区6个洞穴7月份的滴水物理指标(滴水滴率、电导率)和化学指标(p H值、Ca2+)进行了监测,并探讨了各指标的变化规律及环境意义,得出以下结论:1受地表植被影响,潜在石漠化地区洞穴滴水滴率较强度石漠化地区小,随着洞穴长度的加深,不同等级石漠化地区滴水滴率均趋于稳定;2各滴水点p H值并未表现出降雨的稀释效应,潜在石漠化地区不同洞穴的滴水p H值情况表现不一致,强度石漠化地区p H值普遍偏高;3潜在石漠化地区较强度石漠化地区滴水电导率偏大,不同等级石漠化地区洞穴滴水的电导率值正比于滴水Ca2+含量。     

近年来长江口水体主离子的变化特征及影响因素分析

通过对2004-2008年长江口徐六泾江水样品中主要离子(Ca2+,Mg2+,Na+,K+,HCO32-,SO42-,Cl-,NO3-和SiO32-)含量的月观测,以及对2008年9月长江下游调查,研究发现,长江河口水体主要离子浓度与径流呈现很好负相关关系,季节变化明显,但主离子浓度季节差异小于径流量的季节差异.河口水体中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-,NO3-,总硬度/总碱度有上升趋势,尤其以SO42-和总硬度/总碱度的上升趋势显著,SiO32-,HCO3-则表现出下降趋势.引起近年来长江口水体主离子浓度变化的影响因素为工业排放、环境酸化、循环盐和三峡蓄水等.     

广西里湖地下河水化学特征及其影响因素

【目的】岩溶地下水由于储量相对丰富,水质优良,是良好的供水水源。因此,揭示岩溶地下水水化学特征及其影响因素,能够为保护和利用岩溶地下水提供科学依据。【方法】以广西里湖地下河为研究对象,于不同季节对里湖地下河上游到下游的河水进行水化学分析。【结果】里湖地下河水主要阴离子为HCO-3,主要阳离子为Ca2+,水化学类型为HCO3-Ca型,影响水质变化的主要离子为Cl-,NO-3,SO2-4;各离子浓度从上游到下游变化不一致,总体呈现先升高再降低的趋势,季节变化体现在雨季离子浓度偏低,旱季偏高。【结论】地下水地球化学组成受控于碳酸盐岩的自然风化溶解;污染物质主要来源于人类活动的输入,降雨的稀释作用是影响水质季节性变化的主要原因,地下河自身存在的自净能力使得污染物浓度降低,尤其是甘田坝到小龙洞洞穴伏流段水体中部分污染物的浓度显著降低。     

火山渣净化石油类污染地下水过程中与水化学因子的响应关系分析

采用生态安全型火山渣净化石油类污染地下水,考察该过程中与水化学因子(Fe2+,Fe3+,Mn2+,SO2-4,NH+4,Ca2+,Mg2+,NO-3,NO-2等)间的响应关系.结果表明:在火山渣吸附水体总石油烃(TPH)过程中,与Mn2+,SO2-4,Ca2+,NH+4的质量浓度无关,与Fe2+,Fe3+,Mg2+,NO-2的质量浓度呈负相关,与NO-3的质量浓度呈正相关;对Ca2+的去除率为42%~56%,对SO2-4,Mg2+,NH+4的去除率为60%~80%,对Fe2+,NO-3的去除率大于80%,对Fe3+,Mn2+,NO-2的去除率均大于95%.     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素——以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素研究--以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

两种圆柏属植物叶片元素季节性变化的比较

运用能量色散谱(EDS)分析技术对同属常绿乔木抗旱抗寒性不同的祁连圆柏和圆柏在不同月份叶片元素质量分数进行分析,研究了两种圆柏属植物叶片元素的季节变化和抗旱抗寒性的关系.结果表明:祁连圆柏元素质量分数高低的顺序为Ca＞K＞Cl＞Si＞S＞Mg＞P＞Na,而圆柏的为Ca＞K＞Cl＞Si＞S＞P＞Mg＞Na.常温生长和低温休眠阶段Ca,Cl,Mg和Na在祁连圆柏和圆柏中的相对高低发生变化.在冬季,圆柏P和S积累较多,祁连圆柏Na,Mg,Si积累较多.圆柏属植物叶片元素季节的规律性变化是对环境的适应性反应.     

稳定同位素技术对贵州青菜洞和癞子洞营养级关系的研究

本文应用稳定同位素技术对贵州喀斯特洞穴青菜洞和癞子洞生态系统的营养级关系进行研究。结果表明,青菜洞和癞子洞食物链的碳源主要为洞穴内土壤有机质,为第一营养级(即初级生产者);洞穴内软体动物的螺类和节肢动物的裸灶螽、马陆等主要以土壤有机质和颗粒有机物为食,为第二营养级(即初级消费者);洞穴内的节肢动物的蜘蛛类和脊椎动物主要以其他动物为食物,为第三营养级(即次级消费者)。本文中青菜洞Δδ15 N的富集因子为2.9‰,癞子洞Δδ15 N的富集因子为2.46‰。     

龙门石窟皇甫公洞及路洞渗水病害初析

通过对龙门石窟渗水病害严重的皇甫公洞及路洞的钻探勘察、注水试验等资料的分析,认为裂隙和岩溶是控制渗水强弱的主要因素,地层时代对其有明显影响,为进一步保护、修复石窟文物提供基础地质依据。     

贵州龙井洞和白龙洞裸灶螽对重金属的富集

调查贵州省龙井洞和白龙洞裸灶螽部分环境因子,对2个洞穴的裸灶螽、土壤和水中重金属(Cu、Cr、Ni、Zn、Hg和As)含量进行测定,研究两洞穴裸灶螽的富集系数,对两洞穴土壤中重金属的污染指数及生态风险进行评价,结果表明:两洞穴有光带、弱光带和黑暗带土壤中重金属Cu、Cr、Ni、Zn、Hg及As的平均含量超过我国土壤背景值;两洞穴裸灶螽对Cu和Zn明显富集;龙井洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于较高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr;白龙洞土壤中6种重金属潜在生态风险处于高生态危害水平,且潜在生态风险系数大小排列为Hg＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr,其中Hg是两洞穴最主要的生态风险因子.     

旅游洞穴碳酸钙景观恢复的水文地球化学试验--以云南弥勒白龙洞为例

结合已有关于旅游洞穴景观恢复的研究方法和试验思路,在云南弥勒自龙洞进行模拟洞穴景观形成过程的水文地球化学试验.通过缜密选点和关键水文地球化学数据的确定.论证了喀斯特水代替大气降水不仅能够解决干燥洞穴中洞穴水来源不足的问题,而且能够促进洞穴景观沉积,为恢复旅游洞穴中破损、干裂景观和保护旅游资源提供新的思路和方法.     

贵州狮子洞与太阳沟1号洞内动物群落结构的比较

对罗甸狮子洞和赤水太阳沟1号洞内洞穴动物进行了调查和采集,共获标本500余号,隶属3门6纲24目45科58属。并对两洞内的动物群落结构和物种多样性进行了比较,结果表明,太阳沟1号洞的动物群落结构比狮子洞的复杂、多样性指数均高于狮子洞,并对这一差异作了分析。     

山西宁武冰洞成因分析

从冰洞所处位置分析该地区在地质时期曾经是岩溶发育区,并且经历了温暖潮湿的气候作用,逐渐形成石灰岩溶洞;而且该地区曾经是山岳冰川发育区,在第四纪冰期及间冰期时,大量的积雪、冰川融水甚至破碎冰块堆积于洞中,经过复杂的物理变化,融化和重新凝结,再加上大气降水的不断渗入,在溶洞内形成各种形态冰物质的广泛分布现象———冰洞形成;以后的年代,由于当地比较特殊的地形、气候等自然地理环境因素,冰洞得以有效保存。宁武冰洞的形成是由岩溶作用和冰川作用以及环境因素共同作用的结果。     

"避振穴"的减振效能

“避振穴”对高速艇良好的减振效果已通过两艘实艇实验得到证实。文中介绍第二艘实艇装设“避振穴”后的减振效果,在装设“避振穴”前后经过测试,证明“避振穴”的减振效果显著,且对艇速没有影响。为了提高“避振穴”所用橡胶板的强度和耐用性,研制了专用橡胶材料,在第二艘试验艇上应用效果良好。     

洞穴环境与洞穴旅游

喀斯特洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,在地质营力溶蚀,侵蚀和崩塌作用下形成。由于地质构造,岩性及气候的复杂性,地表、地下洞穴形态复杂,类型多样,构成高品位的旅游资源,具有重要开发价值。从洞穴的地质地貌,大气圈、生物圈、水文方面讨论,评价洞穴资源的价值。     

地质分析法在隧道岩溶探测中的应用

在碳酸盐岩地区隧道施工过程中,岩溶地质灾害是常见的地质灾害,往往造成重大经济损失及人员伤亡.地质分析法是隧道施工地质预报的1种基本方法,也是所有采用地球物理探测方法进行隧道施工地质预报的基础.结合具体工程实践,在对碳酸盐岩发育地区岩溶发育条件及发育规律总结归纳的基础上,采用地质分析法,通过对杭瑞高速公路毕都段街上隧道所揭露的岩性、构造、地形及附加岩溶发育情况等进行调查与分析,得出岩溶发育的重点区域,并在实际开挖当中得以验证.     

隆林海子洞洞穴特征及其罕见的洞穴沉积物

海子洞是一个水，早兼备的溶洞，西北距隆林县天生桥水电站17km，该洞发育起于第四纪更新世早期或中期，属流入型地下河溶洞，该洞平面上由主洞和若干支洞组成，立体上为上下4层洞道构成；全长2201．2米，洞穴最高处近55米，宽几米到20余米，最宽处达60多米，平面投影面积3万多米2，洞内的莲花盆，花瓣状石笋，穴圈，泥钟乳石在国内外均具有罕有与珍稀的地位，其中莲花盆，个体直径大，晶莹剔透，亮丽非凡，组合景观集中，可谓“世界第一莲花盆”。