石漠化地区降雨条件下洞穴滴水时空变化特征--以贵州石将军洞为例

降雨条件下,对贵州中度石漠化地区石将军洞的3个滴水点与洞穴环境进行了短时间尺度监测,探讨其时空变化特征及石漠化效应,结果表明:洞内温度与CO_2体积分数变化趋势受洞外环境变化控制,且滞后性较小.1#监测点上覆土壤较厚,基岩中白云岩的质量分数较高,溶液渗流时间较长,降雨响应慢,连通性较差;2#监测点上覆土壤较薄,基岩中石灰岩的质量分数较高,降雨响应快,连通性好;3#监测点上覆土壤层薄,基岩中石灰岩的质量分数较高且岩层厚度大,降雨响应慢,连通性较好.     

洞穴环境替代指标研究现状及其石漠化记录研究问题探究

在总结前人关于运用洞穴指标体系研究地表环境理论的基础上,分析洞穴指标体系在喀斯特石漠化中的应用现状,得出了以下几点认识:(1)喀斯特石漠化环境信息主要在岩溶水溶解阶段输入洞穴系统,同时外界环境信息在降雨阶段的输入及沉积阶段的化学变化影响着石漠化信息在洞穴沉积物中的提取.(2)洞穴沉积物的δ18O、δ13C同位素值与Mg/Ca、Mg/Sr等指标已成功应用于地表环境研究,但目前用于反演喀斯特石漠化信息的指标仅为前者.(3)洞穴滴水作为洞穴沉积物系统的直接来源,进行喀斯特石漠化信息解译必然要在其理论研究基础上进行长期监测、分析,然而,这一过程面临着诸多问题.     

贵州石漠化地区地下漏失水土理化性质特征

以贵州石漠化地区的3个洞穴为研究对象,通过对其地表土与地下漏失水土进行监测与采样分析,研究了不同地质环境条件中地表土壤与洞穴漏失水土的理化性质特征。结果表明,地表石漠化程度越高,岩溶裂隙管道的联通性越强,地下漏失水的滴率变幅越大,漏失土中的粘粒含量越低;在相同岩性条件下,石漠化程度越高,地表土壤pH值与元素含量越高;石将军洞漏失水Ca~(2+)、Mg~(2+)、Sr~(2+)浓度平均值分别为31.48,17.65,0.026mg/L,韩家冲洞分别为58.39,2.49,0.074mg/L,荣发洞分别为38.29,25.33,0.037mg/L;受岩性差异影响,韩家冲洞漏失水中的Mg~(2+)浓度相对较低,Ca~(2+)、Sr~(2+)浓度相对较高;受气候条件差异影响,荣发洞洞漏失水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)、Sr~(2+)浓度均高于石将军洞;洞穴漏失水对漏失土长期的化学侵蚀作用导致漏失土pH值与元素含量高于地表土。     

洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义

[目的]研究洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义。[方法]采用质谱仪分别测定了贵州中西部洞穴沉积物中δ18O、δ13C值及植被、土壤样品中δ13C值。[结果]洞穴沉积物δ13C值与地表植被覆盖率有关;冰期的δ13C较重,说明降雨量的减少会导致植被的减少;间冰期时段,较老δ13C之间相似,但与新生碳酸钙的δ13C差异较大,说明现代的人类活动对植被的影响比自然因素变化的影响更明显;洞穴沉积物δ13C值基本反映了地表植被、土壤中有机碳δ13C值的变化,植物覆盖率和植被类型是影响洞穴沉积物δ13C值重要因素,地表石漠化的等级越高,洞穴沉积物中δ13C值越重。[结论]洞穴沉积物δ13C记录为研究石漠化演变奠定了理论基础。     

中国喀斯特地区石漠化成因及其危害研究概述

介绍了石漠化的概念,并总结出石漠化最终作用于人类活动、经济活动、自然生态等方面的危害;从石漠化程度划分、石漠化分布、石漠化地区的生态及民生三方面评述了我国石漠化的现状;从根本因素和主要因素两方面阐述了石漠化的成因;最后提出了石漠化的治理措施。     

喀斯特洼地土壤有机碳分布特征及影响因素

为揭示沉积在洼地不同位置土壤有机碳含量的分布特征和相关影响因素,以西南喀斯特典型小流域内洼地底部、落水洞不同部位土壤为研究对象,采集0~150 cm土壤剖面的土样,测定相关理化性质指标,分析土壤有机碳含量随空间位置的变化特征,并探讨土壤有机碳含量与理化性质的相关性。结果表明:落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与土壤有机碳储量均为表层最高,呈表聚化现象;落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与全氮含量均呈显著正相关,而与土壤含水率相关性不显著(P>0.05);落水洞土壤有机碳含量平均值大于洼地底部土壤有机碳含量平均值,土壤有机碳含量与土壤容重、总孔隙度分别呈极显著负相关、极显著正相关(P<0.01),与土壤pH值相关性不显著,表明落水洞土壤有机碳含量变化主要受土壤容重、总孔隙度等物理性质影响显著;洼地底部土壤有机碳含量变异系数大于落水洞土壤有机碳含量变异系数,土壤有机碳含量与土壤pH值呈显著的负相关关系(P<0.05),与土壤容重、总孔隙度相关性不显著,表明洼地底部土壤有机碳含量的分布特征主要受土壤pH值的影响。     

喀斯特不同侵蚀场地土壤颗粒分布及可蚀性特征

选取西南喀斯特最为典型的坡地、洼地和落水洞为研究单元,采用野外调查采样与室内试验相结合的方法,研究坡地、洼地和落水洞土壤颗粒的分布规律和土壤可侵蚀性特征。结果表明:土壤颗粒的质量分数分布,坡地为砂粒(42.25%)>粉粒(36.33%)>黏粒(21.42%);洼地为粉粒(51.80%)>砂粒(32.61%)>黏粒(15.59%);落水洞为粉粒(51.65%)>砂粒(31.67%)>黏粒(16.68%),坡地以砂粒为主,洼地和落水洞以粉粒为主。土壤可侵蚀性K值变化范围:坡地为0.07~0.22,洼地和落水洞分别为0.26~0.33和0.25~0.32,坡地土壤抗侵蚀能力强于洼地和落水洞。土壤分形维数与砂粒含量呈负相关,与粉粒含量呈正相关,与黏粒含量呈显著正相关。土壤可侵蚀性K值与砂粒和黏粒含量呈负相关,与粉粒含量呈显著正相关。土壤侵蚀沉积易形成质地较细,结构良好的土壤,但形成的土壤抗侵蚀能力较弱,易发生二次水土流失。     

乳源耐甲氧西林葡萄球菌的耐药性、 产毒性与生物膜形成能力检测

从安徽省合肥地区奶牛隐性乳房炎生乳中分离鉴定24株耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。采用E-test方法测定12种抗菌药物对乳源MRSA合肥分离株的最小抑菌浓度,微量板半定量法测定乳源MRSA合肥分离株形成生物膜的能力,PCR方法检测这些分离株携带耐药基因、毒力基因和生物膜形成相关基因的情况。结果显示受试MRSA分离株对苯唑西林、克林霉素、甲氧苄胺嘧啶、红霉素、利福平、头孢噻肟、庆大霉素、环丙沙星、四霉素、丁胺卡那、替考拉宁和万古霉素的耐药率依次为100%、75%、54.2%、50%、45.8%、45.8%、33.3%、29.2%、25%、20.8%、4.2%和0%,且83.3%分离株呈现多重耐药;受试MRSA分离株携带耐药基因mec A、blatem-1、aac(6’)/aph(2")、Erm B、tet M和qac A基因的检出率分别为100%、54.2%、70.8%、33.3%、41.7%和50%,而毒力基因Clf A、Fn BPA、SEA、PVL、TSST、Hla、Ca L和Nuc的携带率分别为33.3%、83.3%、79.2%、37.5%、58.3%、87.5%、100%和100%;受试MRSA分离株中生物膜形成能力强、中等、弱以及不能形成生物膜的细菌分别占37.5%(9/24)、12.5%(3/24)、25%(6/24)和25%(6/24),生物膜形成相关基因ica A、ica D、agr、Sig B和Sar A基因的检出率分别为50%、50%、50%、91.7%和83.3%。结果表明,乳源MRSA合肥分离株均为产毒性和多重耐药性MRSA,且75%分离株具有生物膜形成能力。     

农作物生长对岩溶生态环境的影响

贵州省安顺市西秀区本寨洞与石将军洞距离较近,但两个洞穴表层环境差异较大.本寨洞表层有农作物生长,植被状况较好;而石将军洞植被遭到破坏,属于强度石漠化.2011年4月采集本寨洞和石将军洞两个洞穴的洞穴滴水,并测试洞穴滴水中的Ca2+浓度及δ13CDIC值.测试结果表明,本寨洞洞穴滴水的电导率和Ca2+浓度高于石将军洞,说明农作物通过根部呼吸作用向土壤中释放CO2,导致渗流水对CaCO3的溶蚀量增加,岩溶作用加强.本寨洞的洞穴滴水δ13CDIC值偏轻于石将军洞,说明导致本寨洞岩溶作用增强的CO2主要来自于地表农作物.恢复石漠化地区的植被覆盖对改善岩溶地区生态环境有重要意义.     

贵州毕节地区不同石漠化程度土壤理化性质特征

为揭示喀斯特地区不同石漠化程度土壤理化性质特征及其影响机制,以贵州毕节石漠化地区土壤为研究对象,在雨季前、中、后对潜在、轻度、中度、强度石漠化程度的土壤进行了为期4年的监测,分析了不同石漠化程度土壤理化性质及其各项指标之间的相关性特征。结果表明:同一石漠化程度下,土壤有机质、全磷、有效磷、全氮和水解氮含量表现为雨季中雨季后雨季前。随着石漠化程度的加深,土壤田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度升高,全磷、有效磷和有机质含量减少。与潜在石漠化程度相比,轻度、中度和强度石漠化程度的土壤全氮含量分别增加5.6%,20.9%,26.6%,水解氮含量分别增加3.5%,18.3%,36.2%,全钾含量分别增加15.8%,30%,46.3%,速效钾含量分别增加3.9%,11.3%,16.5%。相关性分析结果显示,土壤有机质、全磷、全氮含量、土壤容重、总孔隙度、毛管持水量之间相关性显著(p0.05),其中土壤有机质含量、全氮含量、容重、总孔隙度间相关性极显著(p0.01)。研究结果为石漠化综合治理工作提供理论与科学依据。