贵州省岩溶塌陷的成因及防治对策

 贵州省近年来开发建设等各种人类活动日益增强,对喀斯特地区岩溶环境的开发力度加大,局部诱发了地质塌陷问题。为探讨贵州省的岩溶塌陷情况,通过大量实例分析论述贵州省岩溶塌陷的形成原因,阐述岩溶塌陷所引起的危害,总结3种环境治理措施,提出排气管法并进行讨论。这对进一步认识贵州省岩溶塌陷特征及防治途径具有参考价值。     

岩溶塌陷诱发水土资源退化模式研究——以鲁中南岩溶塌陷区为例

在岩溶塌陷区,资源环境受到岩溶塌陷地质灾害的严重影响和危害,生态环境也发生恶化现象,尤其以水资源和土地资源的退化最为突出。以鲁中南典型岩溶塌陷区为例,阐述了岩溶塌陷诱发的3种水土资源退化模式:水土流失、水土污染和土壤退化,并分析了该区水土资源退化的现状,研究了水土资源退化的机理和特征。     

典型岩溶峰丛洼地水土保持技术研究

岩溶峰丛洼地水土流失以地下漏失为主,水土流失过程特殊、复杂,非岩溶区原有的各项水土保持工程及生物措施不适宜该区。以广西平果县果化示范区为例,在系统分析典型峰丛洼地不同地貌部位、不同环境类型条件下水土流失的主要特点和过程的基础上,通过试验与示范,研发了适宜于峰丛洼地不同地貌部位的水土保持生物技术和工程技术,取得了较好的生态、经济、社会效益,可为我国西南岩溶区水土流失及石漠化的综合防治提供科技支撑。     

漓江流域岩溶与非岩溶农业小流域水体硝酸盐源解析

为研究岩溶与非岩溶小流域水循环和氮循环的差异，该研究选取漓江流域青狮潭水库灌区内以农业为主的睦洞岩溶小流域和金龟非岩溶小流域为研究对象，利用水的氢氧同位素和硝酸盐的氮氧同位素结合贝叶斯同位素混合模型（Bayesian Model Stable Isotope Analysis in R，SIAR），对比两个小流域水体硝酸盐的污染源以及迁移过程。结果表明：水体硝酸盐污染的时空分布受流域水文地质及其伴生的地形地貌、土壤特性和土地利用类型的影响，以耕地为主且土壤层分布不连续的睦洞小流域水体硝酸盐的浓度均值（0.19～15.84 mg/L）、水的氢氧同位素（分别为-44.08‰～-19.63‰和-7.24‰～-1.55‰）以及硝酸盐的氮氧同位素（-1.65‰～53.98‰和0.04‰～13.74‰）值域都宽于以林地为主且土壤层相对较深厚的金龟非岩溶小流域；空间分布上，睦洞小流域北部补给区裸露岩溶石山果园下渗的氮肥和中部密集村庄下渗的动物粪便/生活污水在中部构造盆地区分散排泄不畅，造成G4～G7采样点井水的NO3￣浓度均值（11.96～15.84 mg/L）以及氮氧同位素丰度值（分别为0.65‰～28.23‰和2.46‰～14.43‰）偏高；时间尺度上，睦洞小流域碳酸盐岩风化形成的浅薄土壤层持水能力差且渗透性强，导致旱季土壤N和雨季动物粪便/生活污水对水体NO3ˉ的贡献率小于同季节的金龟小流域。研究结果可为岩溶与非岩溶区水环境治理提供科学依据。     

西南岩溶地区地下水污染及防治途径

岩溶地下水资源是西南岩溶山区最重要的生活生产用水来源,也是西南岩溶地区实现社会经济与生态建设全面可持续发展的重要保障。在分析西南岩溶山区地下水资源开发利用状况的基础上,对西南岩溶地区地下水污染现状及特点进行了调查分析。结果显示,西南岩溶地区地下水污染源主要来自城市经济活动、工矿开采及"三废"排放、农业生产面源污染、农村生活垃圾污染4个方面。提出了加强岩溶地区地下水调查及定位监测;加强水环境保护的宣传教育,提高村民水环境保护意识;调整产业结构,推进农村垃圾集中处理;发展有机生态农业;推进农村生态环境综合治理及地下水污染治理技术攻关等相应的防治与调控对策,认为防治岩溶地下水污染的关键在于预防。     

喀斯特表层岩溶带原生森林的水文效应研究--以贵州省茂兰国家自然保护区为例

贵州省茂兰国家级自然保护区现存有全球同纬度面积最大的喀斯特原生森林。研究证实,其森林水文效应较为明显。通过对该区岩溶水实时动态监测及氘氧同位素化学分析,认为该区喀斯特森林水文效应主要的表现方式是雨季的激发降水及旱季生态需水消耗。2010年位于原生森林区板寨站实测降水量高达1 710.0mm,而位于森林外围区的尧排站实测降水量仅为1 066.5mm。森林激发降水主要来自其对表层带岩溶水的蒸发蒸腾而产生的水汽。森林水文效应使该区表层带岩溶水的循环周期季节变化非常明显,丰水季节超过了3个月,而枯水季节则约为2个月,说明该区表层带岩溶水受森林生长周期的影响较为明显。     

重庆走马岭隧道岩溶及岩溶水发育特征

走马岭隧道通过方斗山背斜可溶岩地区。岩溶发育强烈。在分析隧址区地质环境的基础上，详细论述隧址区岩溶发育分布规律和特征，岩溶水补、径、排条件及化学特征，为隧道安全施工提供科学依据并提出建议。     

基于“3S”的广西典型岩溶区土壤厚度空间格局研究

运用地统计学与GIS技术,将室内布点和实地监测相结合,对广西典型岩溶区果化示范区土壤厚度的空间格局进行了研究。结果表明:果化示范区土壤厚度的空间分布存在正向的全局空间自相关,其空间自相关尺度为2 200 m。土壤厚度以“低—低”型空间集聚为主要分布类型,其空间结构在1～2 200 m区间内为空间集聚;而在2 200～2 800 m区间内为空间孤立。土壤厚度的半方差函数模型符合球状模型,最小空间变程为500.0 m,该变程可作为区内土壤厚度样点间隔的布设依据。土壤厚度空间分布不均匀,主要呈条带状、弧状和少量斑状分布,分布梯度较为明显。本研究可为果化示范区及相似岩溶峰丛洼地的农业生产、石漠化治理和生态重建提供参考。     

广西合山煤田岩溶发育规律及机制研究

通过对合山煤田区119个钻孔揭露的溶洞数量、线溶洞率与高程之间的关系,地表岩溶出露的形态、位置、地下强径流带分布状况的研究,总结区内岩溶在垂向上和平面上的发育规律,并从区内岩石的物质基础、构造条件、水化学特征、水的循环交替作用等4个方面阐述区内岩溶的发育机制.结果表明:煤田区岩溶发育具有平面上的不均一性和垂向上的成层分布特征.前者体现岩溶在平面上发育受地层岩性、地质构造及水文地质条件等因素的影响;后者反映间歇性上升的新构造运动及侵蚀、溶蚀基准面和可溶岩出露厚度的变化对岩溶发育的控制.     

重庆岩溶地区不同土壤类型的土地利用多样性分析

以重庆岩溶地区为例，探讨岩溶地区土壤类型的多样性与不同土壤类型上土地利用方式的多样性。结果表明重庆市岩溶区黄壤、石灰土和黄棕壤是本区主要土壤类型，土壤景观的多样化和空间异质化程度不高，但各类景观分布比例不均匀，土壤景观嵌块体呈现出复杂的几何形状。除了山地草甸土以林地和草地、棕壤以林地为主要景观外，另外的9种土壤类型上都是以耕地和林地为主要的景观，农、林用地在景观空间格局的结构和功能中起主导作用。由于各类土壤性质和分布特点的不同，耕地和林地在各类土壤上的分配比例存在着明显的差异，以及人类活动使得耕地的嵌块体数急剧增多和居民工矿用地、林地、未利用地的嵌块体数目增加。     

喀斯特区地下水土流失机理研究

地下水土流失是水土流失过程中非常重要且常被忽视的部分,喀斯特地下水土流失机理涉及的领域很广,与地下岩—土—水—生物作用机理有着内在的关联性。研究表明,可溶性碳酸盐岩、湿热的气候、松散浅薄的土壤、脆弱的植被是导致喀斯特区地下水土流失的主要因素。喀斯特环境的二元结构是地下水土流失的实质,降雨是水土流失的主要外营力,土壤物理性质与碳酸盐岩构成的双层结构是造成地下水土流失的重要因素,植被是防治喀斯特区地下水土流失的关键。     

喀斯特坡地裸露心土层产流产沙模拟研究

通过人工降雨探索表土剥离后喀斯特坡地侵蚀产沙特征及机制,为该地区开展地下水土流失研究及指导水土流失防治工作具有重要的理论和现实意义。试验采用钢槽装填土石模拟喀斯特地区表土剥离后坡地的"二元结构",通过人工模拟降雨揭示了雨强(30、50、80mm h~(-1))、坡度(10°、15°、20°、25°)和地下孔(裂)隙度(1%、2%、3%、4%、5%)对坡地土壤侵蚀的影响,并在此基础上进一步讨论了各因子对剥离表土后的坡地造成的影响。结果表明:(1)表土剥离后地下漏失的隐蔽性增强,小雨强的坡地土壤侵蚀容易被忽视,30、50 mm h~(-1)雨强条件下,仅当坡地坡度≥15°时地表出现径流,坡地侵蚀产沙以地下流失为主,地下产流量、产沙量随雨强先增大后减小。(2)喀斯特地区坡地土壤侵蚀治理不应只重视地表水土流失,更应关注垂直方向上的土壤侵蚀——地下漏失,低坡度(坡度≤15°)条件下,地表近乎无产流产沙,坡地侵蚀产沙集中在地下孔(裂)隙,而坡度为20°、25°的坡地,其地下产沙比重仍分别高达0.85~0.97、0.59~0.84。剥离表土后的坡地水土保持应从地表、地下两个方向进行,避免由地下漏失引起的岩溶塌陷。增大地下孔(裂)隙度能显著提高地下产流量和产流系数,并促进地下孔裂隙产沙量和产沙比重的增加。     

将乐县地下水资源状况与开发保护

将乐县地下水类型为松散岩孔隙水、碎屑岩类孔隙水、碳酸盐类裂隙洞水、基岩裂隙水。大气降水是将乐县地下水的主要补给来源。其地下水资源可分为山间盆地水文地质区、岩溶水文地质区、低山丘陵水文地质区、中低山水文地质区 ,另外还有两处地下热水。根据将乐县地下水资源实际状况提出了开发保护对策。     

广西岩溶区不同植被类型土壤水分特征及影响因素

[目的]了解岩溶区不同植被覆盖下的土壤水分特征曲线及其影响因素,为岩溶山区土壤水分运动的定量分析提供理论依据。[方法]通过野外调查与室内分析,研究广西平果果化典型岩溶峰丛洼地荒地、草地、灌丛、林灌4种不同植被覆盖下的土壤水分特征曲线。[结果]van Genuchten模型、Brooks—Corey模型和Gardner 3种模型对土壤水分特征曲线的拟合效果都很好,相关系数均在0.93以上,且残差平方和都小于0.000 5,但van Genuchten模型的拟合效果最好;土壤持水能力与植被的正向演替、饱和含水量、非毛管孔隙度、粉粒含量显著负相关,与土壤容重、黏粒含量、毛管孔隙度、初始含水量和毛管含水量极显著正相关;不同植被类型,相同吸力下,表层和底层土壤的持水能力最强,中间土层的持水能力较差;不同土层深度,相同吸力下,荒地的持水能力最强,林灌的持水能力最差。[结论]同一吸力下的土壤持水能力呈现出随植被的正向演替而不断降低的趋势;研究区影响土壤水分特征曲线的主导因素是非毛管孔隙度。     

喀斯特地区水土流失遥感监测现状与发展趋势

水土流失已成为全球最严重的环境问题之一。总结了喀斯特地区水土流失遥感监测的现状,结合目前水分能量平衡在不同地区生态系统中的研究现状,提出了今后喀斯特地区水土流失监测的研究应着眼于水分能量平衡角度,并在此基础上进行了喀斯特地区水分能量野外观测初步实验研究,为进一步开展喀斯特地区的水土流失监测和水土保持工作提供了一个新的思路和方向。     

典型岩溶地下河系统不同水体中硝酸盐时空分布规律及其影响因素分析

岩溶地下河在西南地区分布极广,作为当地重要的生活和生产水源,近年来遭受了不同程度的污染,其中硝酸盐污染是岩溶地下河面临的最突出最普遍的问题之一。且由于岩溶地区含水层的高度非均质性,使得硝酸盐的分布及其形成规律很难通过模拟手段揭示。本文选取广西柳州市大良镇官村的典型岩溶地下河系统作为研究对象,分别于丰水期和枯水期系统采集不同水体样品。通过水化学及氢氧同位素示踪和统计分析等方法,分析硝酸盐浓度及稳定同位素的变化特征。结果表明,该岩溶地下河系统中,丰水期和枯水期硝酸盐浓度变化趋势一致,上湖洞到下湖洞段硝酸盐浓度逐渐升高,下湖洞到地下河出口硝酸盐浓度呈降低趋势;水体明显受到人为活动的影响,水体中的硝酸盐主要来自农业源和生活源,农业源的输入对水体中硝酸盐浓度的影响较强;由于不同季节地下河系统硝酸盐来源的差异及补给水的不同,使地下河系统不同水体的氢氧同位素特征和硝酸盐浓度分布呈现明显的季节性差异,丰水期水体中硝酸盐平均浓度大于枯水期硝酸盐平均浓度;受外源硝酸盐输入、不同补给水的混合作用及还原作用的影响,岩溶地下河系统中不同水体的硝酸盐浓度分布亦呈现明显的空间差异性。本研究通过示踪的方法分析了硝酸盐在岩溶地下河系统中的时空分布规律及其影响因素,对岩溶地区面源污染防治策略的形成具有重要意义。     

苔藓覆盖对喀斯特林地碳酸盐岩红土剥蚀过程的影响

为探究苔藓覆盖对喀斯特山地土壤剥蚀过程影响的机理,通过野外采集原状土样,结合上方来水冲刷剥蚀试验,分析了不同坡度(5°,20°)与不同土壤含水率(饱和含水率、田间含水率)条件下苔藓盖度与土壤分离能力间的定量关系,解析了坡面流水力特征参数对苔藓覆盖的响应规律.结果表明:在5°和20°坡度下,苔藓覆盖下饱和土壤的土壤剥蚀率...     

贵州岩溶峡谷地表覆盖变化的地形分异特征

岩溶峡谷是典型的喀斯特生态脆弱区,研究其地表覆盖变化对山区生态保护和国土资源空间优化具有重要意义。以贵州境内岩溶峡谷为研究区,选取2000—2020年地表覆盖数据,提取海拔、坡度、坡向三种地形因子,探究其地表覆盖变化及地形分异特征。得出以下结论:（1）2000—2020年研究区各类地表覆盖面积变化差异明显,林地、草地、水域、建设用地面积增加,耕地面积减少;（2）研究时段内随着海拔上升,研究区耕地面积呈现上升－下降－上升－下降的变化趋势;林地面积总体呈现先上升后下降趋势,峰值大致在1800 ~ 2200 m;草地和建设用地面积均存在两个相对高值区,分别出现在1200 ~ 1400 m和2200 ~ 2400 m、1200 ~ 1400 m和1800 ~ 2000 m;水域面积在小于800 m、2000 ~ 2200 m相对较高;（3）随着坡度上升,研究区耕地、林地和草地面积呈现先上升后下降趋势,分别在10° ~ 15°、15° ~ 20°、10° ~ 15°出现最高值;建设用地面积随坡度增加总体呈现下降趋势;（4）在随着坡向变化中,研究区耕地、林地、草地、建设用地面积在无坡向地区分布较少;2020年建设用地面积在西南坡分布相对较多。