降雨对岩溶峰丛洼地不同地貌部位土壤水分及温度的影响研究

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作者 史敏莉 罗为群 +3 位作者 吴泽燕 林佳欣 胡兆鑫 涂纯 《节水灌溉》 北大核心 2023年第7期1-9,共9页

土壤水热因子是影响岩溶区植被恢复、生态修复和水土保持等的主要因素,降雨变化是限制土壤温度和水分变化的一个重要因素,因此在典型峰丛洼地不同地貌部位选择监测点,对不同降雨条件及20、50、80、110 cm深度土壤温度和水分进行连续监测... 土壤水热因子是影响岩溶区植被恢复、生态修复和水土保持等的主要因素,降雨变化是限制土壤温度和水分变化的一个重要因素,因此在典型峰丛洼地不同地貌部位选择监测点,对不同降雨条件及20、50、80、110 cm深度土壤温度和水分进行连续监测,探讨峰丛洼地区降雨变化对土壤水分和温度的影响机制及其两者耦合关系。结果表明:随土层深度增加土壤水分变异系数增大,土壤温度变化幅度减小。洼地土壤水分对不同条件下的降雨均有响应,但坡地土壤水分对中雨以上级别的降雨发生降雨响应,且坡地土壤水分响应程度较洼地土壤水分强烈。土壤温度日变化特征仅存在于小雨或中雨,大雨或暴雨时,其变化呈现逐渐下降的趋势。土壤水分和温度的相关性在洼地和坡地呈相反的变化。 展开更多

关键词 土壤温度 土壤水分 降雨 洼地 坡地

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桂林会仙岩溶湿地水体与沉积物中有机氯农药污染特征 被引量：6

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作者 余悦 邢新丽 +7 位作者 程铖 刘威杰 张标 孔祥胜 李淼 余海阔 罗为群 祁士华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1387-1396,共10页

湿地对环境污染起重要的缓冲作用,但岩溶区岩溶管道的存在会导致污染物沿高度发达的岩溶管道对地下环境产生威胁.因此,认识岩溶地貌环境中的污染物分布特征是污染物生态风险评估与防范的前提.以24种有机氯农药(OCPs)为研究对象,分析了... 湿地对环境污染起重要的缓冲作用,但岩溶区岩溶管道的存在会导致污染物沿高度发达的岩溶管道对地下环境产生威胁.因此,认识岩溶地貌环境中的污染物分布特征是污染物生态风险评估与防范的前提.以24种有机氯农药(OCPs)为研究对象,分析了桂林会仙湿地枯水期和丰水期水体和表层沉积物中OCPs的含量组成特征,解析其来源,并开展风险评价.结果表明,水体中ρ(OCPs)范围为3.17~92.50 ng·L^(-1),沉积物中ω(OCPs)范围为1.16~219.52 ng·g^(-1),呈现以六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)为主的污染特征,水中OCPs含量表现为丰水期高于枯水期,沉积物中OCPs含量枯水期高于丰水期.特征比值法表明OCPs主要为长时间降解残留,部分点位有林丹的新输入.基于蒙特卡洛模拟开展健康风险评价,结果表明,95%分位数水平上,水体中OCPs对人体致癌风险大于1×10^(-6),存在潜在健康风险但可接受;非致癌风险均低于1,说明研究区水体中OCPs残留水平不足以对人体造成非致癌风险. 展开更多

关键词 水体 沉积物 有机氯农药(OCPs) 来源解析 风险评价

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基于CiteSpace的岩溶地下水硝酸盐示踪研究进展

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作者 杨平恒 华茂松 +1 位作者 罗为群 郭文静 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期563-574,共12页

硝酸盐(NO_(3)^(-))是地下水中主要的污染物之一,其浓度一旦超标,将会对水生态和人类健康产生不良影响。文章分析2003-2022年岩溶地下水硝酸盐来源的同位素示踪进展,在中国知网(CNKI)收录的全部期刊数据库检索,以“岩溶地下水”“岩溶... 硝酸盐(NO_(3)^(-))是地下水中主要的污染物之一,其浓度一旦超标,将会对水生态和人类健康产生不良影响。文章分析2003-2022年岩溶地下水硝酸盐来源的同位素示踪进展,在中国知网(CNKI)收录的全部期刊数据库检索,以“岩溶地下水”“岩溶含水层”“喀斯特地下水”“喀斯特含水层”“硝酸盐”“硝态氮”“氮同位素”“氧同位素”“MixSIAR”“硝酸盐源”“氮转化”“硝酸盐污染”“硝酸盐双同位素”为主题词,得到1191篇论文;并在Web of Science(WOS)核心合集数据库中以“karst groundwater”“karst aquifer”“nitrate”“NOx-N”“nitrogen isotope”“oxygen isotope”“MixSIAR”“nitrate source”“nitrogen transformation”“nitrate contamination”和“dual nitrate isotopes”为主题词,得到2232篇文献。利用知识网络分析软件CiteSpace,对检索到的文献进行统计和研究热点分析。结果表明:在中文文献方面,中国地质科学院岩溶地质研究所在国内岩溶地下水硝酸盐研究领域优势巨大,中文文献发文量最多;关键词聚类知识图谱可概括为岩溶水文与水资源、水化学与水环境、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点;在英文文献方面,美国、中国和德国的发文数量最多,存在较为密切的合作关系。从研究单位来看,中国科学院的发文量最多;英文关键词聚类知识图谱可以概括为岩溶生态与水文、岩溶地下水硝酸盐的转化(氮循坏)、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点。硝酸盐氮氧同位素技术为岩溶地下水硝酸盐溯源与生物地球化学研究提供了强有力的支持;在定量溯源时,应考虑同位素分馏效应,以提高结果的准确性。 展开更多

关键词 岩溶水 硝酸盐 溯源 研究进展 文献可视化分析

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桂北典型岩溶区植物alpha和beta多样性特征及影响因素

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作者 钟萍 王光军 +2 位作者 刘绍华 徐永福 罗为群 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3016-3026,共11页

母岩对景观演化和生物定植起着决定性作用,但母岩对区植物多样性是否产生影响是地学、植物学和生态学共同关注的热点。以桂北冠岩、恭城两个典型岩溶区3种母岩(灰岩、碎屑岩、灰岩夹白云岩)天然次生林为研究对象,基于野外调查数据,分析... 母岩对景观演化和生物定植起着决定性作用,但母岩对区植物多样性是否产生影响是地学、植物学和生态学共同关注的热点。以桂北冠岩、恭城两个典型岩溶区3种母岩(灰岩、碎屑岩、灰岩夹白云岩)天然次生林为研究对象,基于野外调查数据,分析了岩溶区植物alpha和beta多样性特征及影响因素。结果显示:(1)研究区内物种相对丰富,共记录乔木86种、灌木93种、草本56种,灰岩植物alpha多样性最高,碎屑岩次之,灰岩夹白云岩最低;(2)不同母岩和同一母岩区的植物群落相异性均较高,物种周转组分对beta多样性贡献(82.86%—84.49%)显著高于物种丰富度组分(15.51%—17.14%);(3)Pearson和Mantel分析表明,母岩、基岩裸露率和土壤厚度与桂北岩溶区植物alpha和beta多样性显著相关(P<0.05)。综上所述,桂北岩溶森林林分异质性较高,碳酸岩混合沉积区植物多样性显著低于纯灰岩和碎屑岩。植物组成差异主要取决于物种周转过程,母岩、基岩裸露和土壤厚度是主要影响因素。本研究从母岩的角度评估了岩溶森林的植物多样性特征及主要影响因素,为桂北乃至中国西南岩溶地区植被保护和重建提供科学依据和理论支持。 展开更多

关键词 岩溶区 母岩 基岩裸露率 土壤厚度 植物多样性

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典型岩溶县土壤重金属含量、 来源及生态风险评价

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作者 胡兆鑫 吴泽燕 +1 位作者 罗为群 谢运球 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5506-5516,共11页

岩溶地区土壤重金属具有明显的高背景值特征,在岩溶地区开展县域尺度土壤重金属生态风险评价和识别重金属来源对土壤污染管控及土地资源管理具有重要意义.以广西典型岩溶县平果市为研究对象,采用网格化法采集表层、深层土样3151件,组合... 岩溶地区土壤重金属具有明显的高背景值特征,在岩溶地区开展县域尺度土壤重金属生态风险评价和识别重金属来源对土壤污染管控及土地资源管理具有重要意义.以广西典型岩溶县平果市为研究对象,采用网格化法采集表层、深层土样3151件,组合形成分析样品785件,测定其As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素含量.运用统计分析、插值分析、因子分析和绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)对重金属含量特征及来源进行分析,以深层(150~200 cm)土壤重金属元素含量作为背景值,采用地累积指数(Igeo)和潜在生态危害指数(RI)对研究区表层(0~20 cm)土壤重金属进行生态风险评价.结果显示,研究区深层土壤中重金属含量平均值明显高于广西C层土壤背景值,表层土壤重金属含量平均值明显高于广西A层土壤背景值,土壤重金属元素含量空间分布总体呈现出岩溶区高、非岩溶区低的特征;As、Cr、Ni、Pb和Zn的来源主要为成土母质源,贡献率分别为74.36%、84.59%、93.69%、79.67%和78.17%;Cd的来源主要为成土母质源和未知源,贡献率分别为37.33%和31.05%;Cu的来源主要为成土母质源和未知源,贡献率分别为59.07%和40.23%;Hg的来源主要为构造活动与成矿作用源和未知源,贡献率分别为52.49%和30.65%;地累积指数(Igeo)显示表层土壤主要受到Cd污染,轻度以上污染占47.78%;潜在生态危害指数(RI)显示表层土壤重金属综合潜在生态危害轻微、中等、强、很强等级面积占比分别为80.78%、14.97%、2.51%、1.64%. 展开更多

关键词 岩溶 高背景 重金属 地累积指数(Igeo) 潜在生态危害指数(RI)

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基于生态系统脆弱性评价的典型岩溶区生态治理分区

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作者 胡兆鑫 罗为群 +2 位作者 蒋忠诚 吴泽燕 汤庆佳 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期661-671,703,共12页

文章以广西平果果化石漠化生态修复示范区为研究对象,基于“成因-结果”模型选取7个指标建立生态系统脆弱性评价指标体系,利用GIS技术和层次分析法进行生态系统脆弱性评价,通过单参数分析法计算各评价指标对生态系统脆弱性的贡献率,分... 文章以广西平果果化石漠化生态修复示范区为研究对象,基于“成因-结果”模型选取7个指标建立生态系统脆弱性评价指标体系,利用GIS技术和层次分析法进行生态系统脆弱性评价,通过单参数分析法计算各评价指标对生态系统脆弱性的贡献率,分析造成研究区生态系统脆弱性的主要影响因素。结果表明:研究区微度、轻度、中度、重度和极度脆弱生态系统脆弱性等级面积占比分别为36.43%、33.90%、18.91%、9.34%和1.43%,造成研究区生态系统轻度、中度脆弱的主要因素是岩性和土地利用方式,造成研究区生态系统重度、极度脆弱的主要因素是生态环境退化。依据评价结果,基于土地利用现状,结合坡度、地块面积等条件,划定生态治理分区并制订相应治理措施。其中,封山育林区应禁止一切人为破坏活动;人工造林区可在植被盖度较低的地块种植阳性树种,在植被群落高度较高、盖度适中的地块种植中性和阴性树种;林下种植区可引进赤苍藤、金银花等特色经济植物;草地改良区可引进桂牧一号、菊苣草、甜象草等优质牧草;园地改造区可在现有经果林下套种赤苍藤、金银花等矮杆经济作物;特色经济植物种植区可引进赤苍藤、树仔菜等常绿经济植物;退耕还林区因地制宜造林种草;矿山修复区采用多种技术手段复垦复绿;非治理区保持现状。 展开更多

关键词 岩溶 生态系统脆弱性评价 生态治理分区 果化示范区 环境退化

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典型岩溶小流域碳酸盐岩风化过程及其碳汇效应

7

作者 陈发家 肖琼 +3 位作者 胡祥云 郭永丽 孙平安 张宁 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期449-459,共11页

碳酸盐岩风化过程是一个吸收大气CO_(2)的过程,具有碳汇效应。利用岩溶区水体的水文地球化学特征揭示碳酸盐岩风化过程、计算流域岩溶碳汇通量是全球变化研究的一个重要方面。以广西柳州官村地下河流域(GGW)为例,2021年4个季度的监测结... 碳酸盐岩风化过程是一个吸收大气CO_(2)的过程,具有碳汇效应。利用岩溶区水体的水文地球化学特征揭示碳酸盐岩风化过程、计算流域岩溶碳汇通量是全球变化研究的一个重要方面。以广西柳州官村地下河流域(GGW)为例,2021年4个季度的监测结果表明:(1)HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)是主要的阴阳离子,阴阳离子当量浓度和TDS浓度反映了碳酸盐岩强烈的风化作用;(2)水化学时空分布特征显示,GGW的水化学类型为HCO_(3)-Ca型,水岩作用过程除了H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩外,还有H_(2)SO_(4)和HNO_(3)风化碳酸盐岩;(3)在研究H_(2)CO_(3)、H_(2)SO_(4)和HNO_(3)共同参与的水岩作用过程中,用δ13 C DIC计算H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩的CO_(2)消耗量为2.38 mmol·L^(-),CO_(2)净消耗量用[HCO_(3)^(-)]mol-[Ca^(2+)+Mg^(2+)]mol表示,平均净消耗量为1.98 mmol·L^(-),用CO_(2)净消耗量计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为86.37 t·km^(-2)·a^(-);(4)不考虑外源酸作用,利用水化学径流法计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为94.49 t·km^(-2)·a^(-),CO_(2)净消耗量是水化学径流法计算的CO_(2)汇量的91.41%;(5)碳汇强度为2008年的1.91倍,研究结果可为人工干预增加岩溶碳汇潜力评估提供一定的参考和借鉴。 展开更多

关键词 碳酸盐岩风化 官村地下河流域(GGW) 外源酸 CO_(2)净消耗量 无机碳汇强度

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岩溶碳汇原理、过程与计量

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作者 曹建华 杨慧 +5 位作者 黄芬 张春来 张连凯 朱同彬 周孟霞 袁道先 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期358-376,共19页

岩溶生态系统碳循环由陆地生物碳循环(植物光合作用驱动)和岩溶碳循环(碳酸盐岩溶解风化驱动)两部分组成。岩溶碳循环与陆地生物碳循环存在协同作用,岩溶碳循环过程对陆地淡水生态系统产生显著影响。岩溶碳汇主要发生在岩溶和生物紧密... 岩溶生态系统碳循环由陆地生物碳循环(植物光合作用驱动)和岩溶碳循环(碳酸盐岩溶解风化驱动)两部分组成。岩溶碳循环与陆地生物碳循环存在协同作用,岩溶碳循环过程对陆地淡水生态系统产生显著影响。岩溶碳汇主要发生在岩溶和生物紧密联系的植物根系土壤岩石相互融合的表层岩溶带,在快速交互的地下水系统和地表水系统中发生迁移转化过程。当前流域岩溶碳汇计量存在至少3个方面的问题:(1)全岩溶流域中来源于碳酸盐岩的碳和来源于大气/土壤中的碳比例不清;(2)部分岩溶流域碳酸盐岩和硅酸盐岩风化溶解产生碳汇的量如何区分;(3)水生植物光合作用生产的内源有机碳与陆地生态系统的外源有机碳的贡献大小如何。建议岩溶碳汇计算要以流域为单元,通过确定流域边界,查明地质结构,分析土地覆被配置,揭示岩溶碳循环及碳汇效应影响的主控因子,建立反演和正演模型,估算流域岩溶和生物碳汇的贡献,填补岩溶碳汇服务价值评估的空白。 展开更多

关键词 岩溶碳汇 岩溶碳循环 碳迁移转化 碳汇计量 模型构建

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亚热带季风区边缘坡立谷河流水化学特征及外源水的增汇效应:以广西马山县清波河流域为例

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作者 张春来 杨慧 +2 位作者 黄芬 邱成 朱同彬 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期377-386,共10页

雨热同期的亚热带季风气候促进了岩溶碳汇的发生,受外源水补给的边缘坡立谷是岩溶区碳酸盐岩溶蚀作用强烈的区域,对该区不同类型水的水化学特征研究有助于加深对岩溶固碳作用规律的认识。本文运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和主要... 雨热同期的亚热带季风气候促进了岩溶碳汇的发生,受外源水补给的边缘坡立谷是岩溶区碳酸盐岩溶蚀作用强烈的区域,对该区不同类型水的水化学特征研究有助于加深对岩溶固碳作用规律的认识。本文运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和主要离子比值等多种方法,对亚热带典型边缘坡立谷的河流水化学特征、成因及其碳汇效应等进行了分析。结果显示:(1)边缘坡立谷的河水类型主要有外源水、外源水补给的地表河、外源水补给岩溶地下河和岩溶地下水等,其总离子浓度呈递增趋势,岩溶地下水的Ca 2+浓度平均值为91.06 mg/L,分别是外源水补给地下河水、外源水补给地表水和外源水的2.3、4.3和12.4倍,其中外源水补给的地表河水化学离子浓度变化较大;(2)外源水进入岩溶区后,Ca 2+和HCO-3浓度逐渐升高,方解石饱和指数逐渐偏正。在亚热带季风区大量降雨导致的水循环加快的情况下,外源水对碳酸盐岩具有较强的侵蚀性;但外源水无论以补给岩溶地下河还是以地表水进入岩溶区后,其与碳酸盐岩的反应时间或接触面积不足,影响了岩溶碳汇增汇的提升。 展开更多

关键词 边缘坡立谷 水化学 岩溶碳汇 外源水 增汇

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西南岩溶小流域水体中微量元素地球化学特征及其指示意义

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作者 吴庆 黄芬 +4 位作者 郭永丽 肖琼 孙平安 杨慧 白冰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期397-408,共12页

微量元素在岩溶区资源环境研究中具有重要的指示意义。本文选择我国典型峰丛洼地区岩溶地下河为例,解译水体中微量元素的地球化学特征及其在岩溶空间结构和岩溶水文等方面的指示意义。毛村地下河流域水体中Sr、Cr、Ni、Co和Mn等微量元素... 微量元素在岩溶区资源环境研究中具有重要的指示意义。本文选择我国典型峰丛洼地区岩溶地下河为例,解译水体中微量元素的地球化学特征及其在岩溶空间结构和岩溶水文等方面的指示意义。毛村地下河流域水体中Sr、Cr、Ni、Co和Mn等微量元素,主要来源于碳酸盐岩的溶解。强降水条件可驱动深层水,弱降水条件驱动能力差。微量元素ρ(Ni)/ρ(Co)、ρ(Sr)/ρ(Ca^(2+))和ρ(Sr)/ρ(Mg^(2+))的时空变化,指示LLS和BY子系统内岩溶发育差,SGY至MC岩溶发育程度较高。ρ(Sr)/ρ(Ca^(2+))和ρ(Sr)随ρ(SiO_(2))的变化斜率值可作为指示岩溶发育程度的指标,均随着岩溶作用强度的增大而增大。ρ(Sr)的时空变化特征与地层岩性特征密切相关,可将岩溶流域按照地质背景分为非岩溶区、非岩溶区岩溶区过渡带和岩溶区。基于非岩溶区至岩溶区ρ(Sr)的变化特征,利用质量守恒定律,计算出旱季SGY、SWQ、LLS和BY泉水接收岩溶区补给的平均比例分别为51.50%、50.46%、65.48%和22.16%。微量元素可指示岩溶发育程度和定量计算岩溶水源比例,为解决岩溶区复杂的资源环境问题提供科学指导。 展开更多

关键词 微量元素 岩溶地下河 岩溶发育 岩溶水文

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长江流域水体稳定同位素分馏特征及碳水循环

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作者 原雅琼 孙平安 +1 位作者 于奭 何师意 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期409-420,共12页

岩溶碳循环具有快速的动力学反应过程,对环境变化敏感,水循环可影响岩溶碳循环的两个驱动因子(水和CO_(2)),是岩溶碳循环的重要影响因素。通过2016年6月和10月长江干流、主要支流、水库、湖泊的采样测试,分析了δD、δ^(18)O、无机碳含... 岩溶碳循环具有快速的动力学反应过程,对环境变化敏感,水循环可影响岩溶碳循环的两个驱动因子(水和CO_(2)),是岩溶碳循环的重要影响因素。通过2016年6月和10月长江干流、主要支流、水库、湖泊的采样测试,分析了δD、δ^(18)O、无机碳含量和同位素分馏特征及控制因素,揭示了长江流域水循环对岩溶碳循环的影响特征。结果表明:长江流域水体δD和δ^(18)O的空间变化表现出大陆效应、纬度效应和海拔效应,并随降雨的季节性变化而变化;无机碳主要源自碳酸盐岩风化,δ^(13)C DIC值主要受碳酸风化碳酸盐岩和硫酸/硝酸风化碳酸盐岩对HCO-3的贡献比例控制。长江流域水文过程可显著影响岩溶碳循环,上游冻土区土壤冻结时,幔源和大气源CO_(2)参与碳酸盐岩风化使δ^(13)C DIC值显著增加;夏秋季季风期降雨爆发,降水导致δD和δ^(18)O急剧下降,同时利于土壤CO_(2)累积和碳同位素值下降,并使得水体δD、δ^(18)O和δ^(13)C DIC值均下降;水文过程可影响“生物碳泵”作用,平水期“生物碳泵”作用更强,水库的分层效应也更显著。 展开更多

关键词 δD和δ^(18)O δ^(13)C DIC 碳水循环 水库 长江流域

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贵州省碧云湖岩溶渗漏水文地质条件与渗漏管道位置识别

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作者 曾洁 潘晓东 +3 位作者 任坤 刘伟 彭聪 郑智杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期201-208,共8页

查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明... 查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明,碧云湖渗漏主要为岩溶管道型,渗漏点和地下河管道主要发育在靠近八步复式向斜轴的部位,位于物探测线测点540 m处,管道深约40 m,渗漏段相对较窄,灌浆堵漏可行。根据水文地质调查、地形地貌条件和地球物理探测结果,建议在水库下游方向的物探测线开展帷幕灌浆,以测点540 m为中心向两边灌浆。 展开更多

关键词 碧云湖 岩溶渗漏 水文地质 渗漏管道 地球物理探测技术

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岩溶山区坡面一孔多层地下水监测试验及科学意义

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作者 郭芳 姜光辉 +1 位作者 刘凡 李志杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期491-499,共9页

钻孔是揭露含水层结构和开展地下水监测的重要载体。在场地地下水监测中,不分层的丛式钻孔存在成本高、代表性不全等缺陷。“一孔多层”分层监测对水头或溶质分布的区分度高,在孔隙和裂隙含水层应用广泛,但岩溶介质因结构复杂,极少有案... 钻孔是揭露含水层结构和开展地下水监测的重要载体。在场地地下水监测中,不分层的丛式钻孔存在成本高、代表性不全等缺陷。“一孔多层”分层监测对水头或溶质分布的区分度高,在孔隙和裂隙含水层应用广泛,但岩溶介质因结构复杂,极少有案例研究。文章对丫吉试验场西坡径流小区的一个钻孔(ZK6)进行分层并开展监测。依据钻孔岩芯编录资料、抽水试验以及水化学与温度测孔的结果,判断岩溶发育的特征,确定将ZK6孔划分为四层,实施了钻孔封隔。对四个层位的水文观测发现,四个层位的水位动态对降雨的响应有较大差异。其中,第一层一个水文年中无水和充水状态时长分别占79%和21%,说明该层的岩溶介质处于充水和无水交替,且更多时间处于无水状态;第二层水位响应滞后明显;第三层和第四层水头差异表现出地下水排泄区的水头垂直分布特征。ZK6孔四个层位的水化学存在差异,表明岩溶介质结构的差异不仅影响了水文过程也影响水化学特征。第四层的电导率基本稳定在450μS·cm^(-1),而第二层因表层元素积累和水更新速率慢,电导率是第四层的2倍,第一层电导率的剧烈变化则反映表层岩溶带受到降雨补给影响最为强烈。综合钻孔分层的水文和水化学特征,认为第一至第四层分别代表表层岩溶带、裂隙基质带、上部饱水带和下部饱水带。岩溶山坡的“一孔多层”分层技术难度大,但一旦实现不仅可以认识岩溶垂向分带的水动力机制,也为地下水分层开发利用技术突破提供了可能。 展开更多

关键词 坡面水文 钻孔多层监测技术 表层岩溶带 岩溶水 丫吉试验场

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土地利用方式对广西平果喀斯特土壤碳氮磷全量与易利用组分的影响 被引量：2

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作者 苏同庆 崔婷婷 +2 位作者 张建兵 罗为群 胡宝清 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期311-320,共10页

以广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站及周边地块的三种土地利用方式(退耕林地、退耕草地、耕地(甘蔗地和玉米地))为研究对象,通过采集0~15 cm表层土壤,分析土壤的理化性质和土壤碳、氮、磷全量与易利用组分及其关系,以期能... 以广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站及周边地块的三种土地利用方式(退耕林地、退耕草地、耕地(甘蔗地和玉米地))为研究对象,通过采集0~15 cm表层土壤,分析土壤的理化性质和土壤碳、氮、磷全量与易利用组分及其关系,以期能更加准确地理解和把握退耕还林还草、土地利用方式转变对喀斯特地区土壤碳、氮、磷全量及易利用组分的影响。结果表明:(1)与耕地相比,退耕后林地和草地土壤pH值显著升高,大团聚体、速效氮显著增加,微团聚体、速效磷显著减少。(2)退耕后林地和草地土壤有机碳较耕地显著增加,林地和草地分别是甘蔗地的1.98和1.88倍,分别是玉米地的2.15和2.04倍。林地和草地土壤微生物生物量碳、全氮、微生物生物量氮较耕地也明显提高。对于磷,草地全磷(1.04 g·kg^(-1))最高,其次玉米地(0.81 g·kg^(-1)),且甘蔗地和玉米地的可溶性磷均显著高于林地和草地。在土壤碳氮磷生态化学计量比方面,林地的OC/TP、TN/TP显著高于草地和耕地,而草地和耕地没有显著差异。(3)土壤容重、团聚体结构、pH、速效氮、速效磷都与土壤碳、氮、磷全量与易利用组分有着显著的相关关系。上述结果表明,退耕还林还草、土地利用方式转变显著提高了喀斯特土壤碳、氮水平,提升了土壤质量,退耕还林还草、转变土地利用方式是喀斯特地区石漠化治理、生态环境保护的重要、有效途径。 展开更多

关键词 土地利用方式 广西平果 喀斯特 碳 氮 磷

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等水位河间地块岩溶裂隙和流场演变模拟初探

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作者 焦友军 黄奇波 +1 位作者 王旭升 于青春 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页

经典地下水动力学根据Dupuit假设得到了河渠间潜水含水层水位分布的解析解,常用于实际工程。该解析模型是否适用于具有裂隙网络的河间地块岩溶含水层,这个问题远未得到充分论证。考虑降雨入渗强度为100~800mm/a的情形,建立剖面二维离散... 经典地下水动力学根据Dupuit假设得到了河渠间潜水含水层水位分布的解析解,常用于实际工程。该解析模型是否适用于具有裂隙网络的河间地块岩溶含水层,这个问题远未得到充分论证。考虑降雨入渗强度为100~800mm/a的情形,建立剖面二维离散裂隙网络渗流模型,对等水位河间地块开展数值模拟研究。裂隙网络包含陡倾角和缓倾角2组裂隙,具有随机分布特征,隙宽均值为0.01cm。根据稳定流场模拟结果划分包气带和饱水带裂隙界面,分析水位分布特征,计算饱水带裂隙网络的等效渗透系数,并与经典解析模型反算的等效渗透系数进行了对比,发现采用解析模型的误差小于25%。进一步模拟岩溶作用下裂隙演变的情景,对10ka内河间地块裂隙状态和准稳态渗流进行了预测,发现隙宽最大值达到0.07cm,经典解析模型仍然能够通过水位反算出数量级相符的等效渗透系数。模拟结果表明潜水面具有不规则形状,而且在河岸会出现明显的渗出面泉点,裂隙泉点数量在岩溶演变过程中逐渐减少。经典解析模型虽然能够估算河间地块裂隙网络的等效渗透系数,但不能刻画潜水面的不规则形态,也不能预测岩溶裂隙渗流场的演变趋势。 展开更多

关键词 河间地块 岩溶裂隙网络 Dupuit假设 等效渗透系数 溶蚀作用

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湖南省新田县富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及开发潜力

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作者 赵光帅 苏春田 +4 位作者 黄奇波 朱义年 杨杨 罗飞 李小盼 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1046-1058,共13页

【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下... 【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下水水化学指标检测分析,利用PHREEQC软件、水化学计量法、端元法、水文地质参数等揭示富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及富锶地下水开发潜力。【研究结果】方解石在下降泉和机井中均主要处于饱和状态,白云石由下降泉中未饱和状态转为机井中的饱和状态,菱锶矿在机井中出现饱和状态,石膏在下降泉和机井中均为未饱和状态。下降泉中矿物饱和指数随泉水溶解性总固体增加而升高,两者呈较好的正相关关系,但在机井中两者相关性较差。下降泉SO_(4)^(2-)和大气降水SO_(4)^(2-)具有较好的拟合关系,根据Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)化学计量关系,机井中SO_(4)^(2-)可能来源于石膏溶解。下降泉中Sr^(2+)主要来源于石灰岩中以类质同像置换钙的锶,机井中Sr^(2+)较大可能来源于含水层中菱锶矿。研究区85.2%水点的地下水符合国家生活饮用水卫生标准,超标水点多为单指标超标。经计算,枯水年富锶地下水天然补给资源量、可开采资源量和地下水资源潜力分别为3.83×10^(7)m^(3)/a、1.05×10^(7)m^(3)/a、7.28×10^(6)m^(3)/a。【结论】新田县富锶地下水中锶主要来源于泥盆系佘田桥组地层含锶矿物(类质同像置换钙的锶和菱锶矿)的溶解,富锶地下水资源量及资源潜力可观,具有较大的开发利用潜力与价值。 展开更多

关键词 富锶岩溶水 矿物饱和指数 Sr^(2+)和SO_(4)^(2-) 开发潜力 水文地质调查工程 新田县 湖南省

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地质资料汇交中存在的问题及对策

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作者 秦凤蕊 原雅琼 韦延兰 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期76-78,共3页

地质资料是地质工作者探索地球的客观记载,具有很高的社会经济价值,是国家和社会的宝贵财富。在信息化时代,地质资料汇交工作的重要性越发显得重要,本文围绕地质资料汇交工作,介绍了地质资料汇交的相关文件,结合工作实际分别介绍了成果... 地质资料是地质工作者探索地球的客观记载,具有很高的社会经济价值,是国家和社会的宝贵财富。在信息化时代,地质资料汇交工作的重要性越发显得重要,本文围绕地质资料汇交工作,介绍了地质资料汇交的相关文件,结合工作实际分别介绍了成果地质资料、原始地质资料和实物地质资料在汇交过程中容易出现的一些问题,并提出增强汇交人依法汇交地质资料意识;开展相关业务培训,提高工作人员素质;设置汇交专员,确保汇交高效流畅等解决措施。 展开更多

关键词 地质资料 汇交 信息化 解决对策

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西南岩溶区水土漏失研究进展与展望

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作者 蒋忠诚 李振炜 +2 位作者 罗为群 蓝芙宁 吴泽燕 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作。本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏... 水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作。本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏失监测评价和影响因素等方面的研究进展。指出目前的水土漏失研究在岩土缝组构刻画、水土漏失关键过程和机制、水土漏失评价模型等方面存在不足。面向西南岩溶区水土漏失防治的国家目标和国际前沿研究方向,提出下一步应开展岩溶关键带水土漏失网络研究、水土漏失关键过程系统研究、以及水土漏失评价模型构建和应用3个重要方向的工作。 展开更多

关键词 水土漏失 水土保持 岩溶 研究进展 中国西南

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永不停息的捕碳能手——岩溶

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作者 韦延兰 李文莉 王莉 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期634-635,638,共3页

岩溶作用,作为一种独特的地质过程,不仅塑造了令人赞叹的自然景观,还具有显著的碳汇功能。岩溶作用过程,碳酸盐岩与二氧化碳和水发生化学反应,生成碳酸氢根离子,这一过程不仅在地质上具有重要意义,更在生态和气候层面扮演着关键角色。... 岩溶作用,作为一种独特的地质过程,不仅塑造了令人赞叹的自然景观,还具有显著的碳汇功能。岩溶作用过程,碳酸盐岩与二氧化碳和水发生化学反应,生成碳酸氢根离子,这一过程不仅在地质上具有重要意义,更在生态和气候层面扮演着关键角色。它通过吸收大气和土壤中的二氧化碳,将其转化为水体中的碳酸氢根离子,进而沉积于地下或被水生植物吸收,有效降低了大气中的二氧化碳浓度。这种自然碳汇过程,不仅有助于减缓全球气候变化,对抗温室效应,而且对于保护和增强生物多样性、维持生态平衡具有深远影响。本文从岩溶碳汇机制过程、岩溶碳汇潜力介绍新词汇“岩溶碳汇”。岩溶碳汇,作为地球自然碳循环的一部分,其潜力的挖掘和利用,对于实现碳中和目标、促进可持续发展具有重要的战略意义。 展开更多

关键词 岩溶 碳汇 碳酸盐岩 二氧化碳 气候变化

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典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境——以湘西洛塔及贾坝剖面为例

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作者 吴亮君 王璞珺 +5 位作者 张晶 辛存林 容悦冰 陈伟海 张远海 黄超 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期239-271,共33页

文章对云贵高原边缘洛塔期(洛塔剖面)和召市期(贾坝剖面)夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究,探索其沉积特征及古气候响应。结果显示:洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主,但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显,... 文章对云贵高原边缘洛塔期(洛塔剖面)和召市期(贾坝剖面)夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究,探索其沉积特征及古气候响应。结果显示:洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主,但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显,为杂色黏土质粉砂和粉砂质黏土互层,夹一层砂砾石;贾坝剖面岩性和粒度相对稳定,主要为粉砂黏土。洛塔剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值整体较高,但变化幅度小且快,贾坝剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值相对波动较大,由此推断两条剖面所揭示的沉积环境都整体湿润,但贾坝剖面显示出小的干燥波动,即洛塔期夷平面风化壳沉积时期气候为温暖湿润型,召市期夷平面风化壳沉积时期气候为温凉干燥型,这与孢粉中大量水龙骨属(Polypodium)、松属(Pinus)指代的气候意义相同。对比孢粉组合及前人资料,推测洛塔剖面风化壳可能为新近纪早期开始形成,该夷平面可能形成于中新世,而贾坝剖面可能形成于第四纪早期,该夷平面可能形成于更新世。 展开更多

关键词 湘西世界地质公园 夷平面 古气候 粒度 磁化率 孢粉

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