典型岩溶区不同土地利用类型土壤CO2浓度时空变化特征及影响因素分析

为揭示典型岩溶地区不同用地类型下土壤CO₂的时空变化特征及其影响因素,于2018年1月 ~ 2019年8月对白云岩分布的贵州绥阳双河洞地区6种典型用地的5、20、40和60 cm深度土壤CO₂浓度进行了为期一年的监测、采样和室内实验。并运用数理统计分析方法对各指标进行综合分析,进一步探究影响土壤CO₂时空变化的主要影响因子。结果表明:不同用地类型下土壤CO₂各深度平均浓度均表现出明显的夏秋高、冬春低的季节性变化特征,年平均浓度最高出现在10月,浓度值为23276 ppm,最低在1月,浓度值为6602 ppm;不同用地类型下土壤CO₂浓度表现为旱地（19967 ppm） > 灌草地（17098 ppm） > 灌丛地（15054 ppm） > 有林地（11494 ppm） > 退耕还林地（10529 ppm） > 撂荒地（6147 ppm）,且除有林地土壤CO₂随着深度加深,表现出先减小后增加的特征外,其余五种用地类型下土壤CO₂均表现出随土层深度增加而增加的趋势;土壤温度、土壤含水量、有机碳含量、孔隙度与土壤CO₂浓度均成正相关关系,相关系数分别为0.406、0.252、0.382、0.703。相关性分析表明土壤温度、土壤孔隙度对土壤中CO₂的产生和保存具有显著影响。     

贵州省绥阳县麻黄洞土壤渗透水-洞穴水元素变化特征及气候响应

[目的]探究白云岩洞穴上覆土壤渗透水—洞穴水水化学元素变化特征及相互关系,揭示岩溶水Ca,Mg,Sr元素比值变化与洞外气候的响应关系。[方法]以贵州省绥阳县双河洞洞穴系统中的麻黄洞为研究对象,通过麻黄洞4个洞穴水点和上覆3个土壤点土壤渗透水的定期监测、采样和室内实验,并运用统计分析方法和元素比值法对各监测指标进行比较分析。[结果]①麻黄洞上覆土壤渗透水主要水化学指标表现为旱季雨季、洞穴水主要水化学指标表现为雨季旱季的季节性变化特征。②洞穴水EC,Ca~(2+),Mg~(2+),HCO~-_3,Sr~(2+)离子浓度约为土壤渗透水的2～6倍,表明表层岩溶带岩溶过程对洞穴水水化学元素具有重要影响。③土壤渗透水对地表降雨和温度变化具有积极响应,旱季滞留于土壤中的大量矿质元素是导致4月份土壤渗透水中Ca,Mg,Sr浓度出现高值的主要原因。④洞穴水Mg/Ca、Sr/Ca比值变化及其相关性,反映了洞穴水受到来源、水—岩相互作用、洞穴水脱气沉积和先期方解石沉淀过程(PCP)等机制影响的协同性及洞穴上覆主要岩溶过程差异,因此其比值变化能够间接表现洞外温度和降雨变化。[结论]土壤渗透水、洞穴水水化学元素具有明显的月间波动和季节性变化特征,且监测点间具有显著差异。两种类型水Ca,Mg,Sr比值变化及相关性对地表降雨和温度变化具有积极响应。