长江流域好氧不产氧光合异养细菌的空间分布及其影响因素

本研究利用分子生物学技术,分析了长江流域干流和主要一级支流水体细菌16SrRNA和好氧不产氧光合异养细菌（AAPB,Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacteria）pufM基因丰度的空间分布特征,并对其环境驱动机制进行了讨论。结果表明,流域内16S rRNA基因丰度介于0.02×106copies·mL-1~811.78×106copies·mL-1,差异达40589倍;pufM基因在各样品中均有分布,丰度介于0.62×102copies·mL-1~250.86×102copies·mL-1,差异达405倍,总细菌丰度和AAPB丰度均无明显的空间变化规律。分析结果表明,研究区16S rRNA和pufM基因丰度主要表现出与水体浮游植物活动的负相关,二者表现出明显的竞争关系。但岩溶水库坝前采样点的AAPB相对丰度明显高于其他采样点,表明相比地表河,岩溶水库环境更利于AAPB生存,一方面其平缓的流速有利于AAPB形成集群或聚合物沉降,同时岩溶水库沉积较多的有机质也为AAPB提供了充足的有机质底物。研究结果讨论了长江流域AAPB分布情况,为后续研究AAPB在流域内碳循环中的生态作用提供依据。     

亚热带喀斯特森林的水土保持效益研究——以贵州茂兰国家级自然保护区为例

茂兰喀斯特森林是亚热带地区幸存下来的一片面积最大 ,分布最集中 ,原生性最强的喀斯特森林。通过一年多时间的连续观测发现 :在 15 93.2 m m的年总降雨量中 ,有 2 0 7.4 mm被林冠截流 ,占 13% ;有 119.1m m为树干径流 ,占 7.5 % ;森林穿透雨为 12 6 6 .7m m,占 79.5 %。枯枝落叶的最大持水率可达 2 35 .6 7% ,岩面苔藓的最大吸水率可达 6 5 0 .35 % ,腐殖土的最大持水率为 6 4 .4 3% ,而钙质土的最大持水率仅为 4 5 .2 5 % ,腐殖土比钙质土的持水性高 12 %～ 2 2 %。在自然失水过程中 ,失水速度为岩面苔藓 <钙质土 <腐殖土 <枯枝落叶。同一场降雨非森林喀斯特地区比森林区更易形成地表径流 ,且无森林覆盖区的地表径流的含沙量很大 ,森林区的含沙量只有非森林区的 5 .5 7‰～ 13.74‰ ,为此喀斯特森林具有很强的保护水土能力。     

土壤碳作为湿润亚热带表层岩溶作用的动力机制:系统碳库及碳转移特征

以桂林丫吉村岩溶实验场为例, 分析了表层带岩溶系统中碳库组成, 测定了各碳库的碳稳定性同位素丰度, 表明土壤碳是系统中最大的碳库, 生物的 Ｃ Ｏ２ 吸收同化与土壤有机质分解导致的土壤 Ｃ Ｏ２ 释放是系统中主导的碳流通过程, 系统活动态碳组分主要由土壤碳贡献, 从而揭示了土壤碳对表层岩溶作用的动力机制。     

土壤化学场对桂林地区表层岩溶的影响——野外监测与实验室模拟

以桂林附近岩溶水地球化学试验场为基点研究了土壤化学条件对岩溶的影响，分别用砂滤管法、便捷式pH计及CO2浓度计及水化学简易测定在野外监测了岩石试片的溶解，土壤覆盖条件下土壤及岩溶水pH、CO2浓度及HCO3^-浓度。用淋溶柱法实验室模拟了不同土壤覆盖下岩石试片溶解。对岩溶系统中植物--凋落物--土壤有机质--土壤CO2--岩溶水HCO3-钙华-岩石的^13C进行了采样和分析。结果表明，土壤pH、土壤有机质（由此影响CO2浓度）及Ca^2 饱和度构成影响岩溶活动的土壤化学场。岩溶水HCO3^-和钙华CaCO3中的C与土壤CO2-C密切相关。因此，岩溶过程涉及土壤发生性碳的作用，它通过大气-植物-有机质-土壤CO2-岩溶水HCO3^-而在系统中转移，岩溶水地球化学流中存在土壤Ca^2 与岩溶水的界面交换。据此提出了研究区表层岩溶碳转移模式。     

亚热带喀斯特森林的水土保持效益研究 ——以贵州茂兰国家级自然保护区为例

茂兰喀斯特森林是亚热带地区幸存下来的一片面积最大,分布最集中,原生性最强的喀斯特森林.通过一年多时间的连续观测发现在1 593.2 mm的年总降雨量中,有207.4 mm被林冠截流,占13%;有119.1 mm为树干径流,占7.5%;森林穿透雨为1 266.7 mm,占79.5%.枯枝落叶的最大持水率可达235.67%,岩面苔藓的最大吸水率可达650.35%,腐殖土的最大持水率为64.43%,而钙质土的最大持水率仅为45.25%,腐殖土比钙质土的持水性高12%～22%.在自然失水过程中,失水速度为岩面苔藓＜钙质土＜腐殖土＜枯枝落叶.同一场降雨非森林喀斯特地区比森林区更易形成地表径流,且无森林覆盖区的地表径流的含沙量很大,森林区的含沙量只有非森林区的5.57‰～13.74‰,为此喀斯特森林具有很强的保护水土能力.     

岩溶区地表河不同时期高分辨率监测碳通量变化特征研究———以漓江流域为例

为探讨同一岩溶流域不同时期水体理化性质及无机碳通量的不同特征及其影响因素,本文于2012年5月8日-17日,7月6日-13日,12月3日-10日对漓江流域进行了洪水期、平水期及枯水期的高频率昼夜监测.结果表明,水动力条件是控制研究区水体理化性质的首要因素,且降雨条件下控制力增强,稀释作用占主导地位,pH值、水温、电导率及离子质量浓度随降雨过程降低;无降雨条件下,水体理化性质主要受温度及水生植物光合作用、呼吸作用控制,表现出明显的昼夜变化特征:水温及pH值白天高、夜晚低,电导率及HCO-3离子质量浓度白天低、夜晚高.碳通量由高到低分别为洪水期(平均4.43kg C/s)、平水期(平均1.51kg C/s)、枯水期(平均1.07kg C/s),受水动力条件及HCO-3离子质量浓度共同控制,其中水动力条件占主导地位,但二者同时发生变化时,碳通量则随变异系数较大的一方波动.     

岩溶森林区地下河流域水文地球化学特征研究-以贵州荔波板寨地下河为例

通过对板寨地下河流域内岩溶泉、地表水体和地下河水各测站的水化学资料的分析,讨论了流域内各点的水化学类型、空间分布及成因。由于森林植被覆盖,计算得岩溶泉水的PCO2很高,实测得拉桥泉域内土层20cm深处CO2浓度高,达38000ppm,是退耕田地中土壤CO2浓度的30倍;森林中地表覆被形成林中滞留水含水层,它与岩溶含水岩层组形成多层水文地质含水空间结构,增加了调蓄量,延缓了水的释放,这极大改善了区内因降雨分布不均匀而引起的干旱面貌。虽然茂兰处在原始森林区,但是土壤较少,根据实验结果,森林区岩溶作用强度并不比非森林岩溶区强。自然保护区缓冲区有少量村民居住,农业活动,如施肥和生活污水排放等,造成了地下水污染。岩溶表层带泉,受地表环境、降雨量影响大,水化学动态变化较大。地下河水的水化学变化特征明显受降雨的稀释作用影响。