岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征

自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量(DIC浓度)及其稳定碳同位素组成(δ13 CDIC值)的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应.研究结果表明:草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ13 CDIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22％,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ13 CDIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ13CDIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰-5‰.根据δ13CDIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO2量.     

自然降雨条件下岩溶区土壤钾、氮流失及其对泉水水化学的影响--以广西马山弄拉为例

为研究自然降雨条件下我国西南脆弱岩溶环境区在未受人类活动干扰时土壤元素流失情况,国土资源部岩溶动力学重点实验室于2003年8月5日至7日在广西弄拉岩溶动力系统观测站以表层岩溶泉为介质,通过利用U-20多离子参数仪和CDTP300雨量自动记录仪监测不同降雨强度下泉水中的钾、氮动态变化,来考察土壤钾、氮流失情况及其对泉水水化学的影响。结果表明:在降雨过程中,泉水中的K 和NO-3含量均出现急剧升高的现象,并且泉水内的K 和NO-3含量与降雨强度密切相关。从而说明降雨是导致岩溶区土壤元素流失的主要原因。而泉水内NO3-含量呈现出持续升高的现象,可能是由于岩溶区土壤中氮主要以硝态氮(NO-3-N)形式存在,在降雨停止后的一段时间内仍能通过淋滤作用进入水体。     

典型岩溶槽谷地下河水化学时空变化特征及影响因素初探——以重庆青木关地下河系统为例

对重庆青木关岩溶槽谷区内一条地下河的pH值、电导率、HCO3-、Ca2+、SO24-、Mg2+以及NO2-、NO3-等水化学指标进行了7个月至1年不等的监测,这些指标在空间和时间分布上具有不同特征.在空间上,电导率及HCO3-、Ca2+、Mg2+、NO3-浓度自地下河上游至下游逐步升高,比较地下河入口(D1)和出口(S2)处,电导率升高100μS/cm,HCO3-浓度升高1.5 mm0l/L,Ca2+浓度升高17 mg/L,Mg2+浓度升高5.1 mg/L,NO3-浓度相差6.4倍,而pH值和SO24-浓度则呈逐渐降低的趋势,D1和S2处的pH值相差0.16,SO24- 浓度相差26 mg/L.在时间分布上,pH、电导率、HCO3-、Ca2+、SO24-、Mg2+浓度季节变化明显,夏、秋季的值比冬、春季低.NO2-、NO3- 浓度变化在6、7月份有明显升高-回落的过程.对以上指标的影响因素分析显示:地质背景对水化学的控制、降雨的稀释效应、地下河的不同补给来源、岩溶作用的强弱程度以及农业活动的影响.

Abstract：

The hydrochemical indicators [pH, electrical conductivity (EC), HCO3- , Ca2+ , SO24- , Mg2+ ,NO2- and NO3-] of the underground water in a karst valley in Qingmuguan, Chongqing was monitored for 7-12 months, and the hydrochemical characters were found to be different in their temporal and spatial distribution. Some factors, such as EC, HCO3- , Ca2+ , Mg2+ and NO3- , increased from the upstream to the downstream, while pH and SO24 decreased. Compared with the data at D1 (the inlet), EC, HCO3-,Ca2+ and Mg2+ increased by 100μS/cm, 1.5 mmoll/L, 17 mg/L and 5.1 mg/L, respectively, at S2 (the outlet), and the concentration of NO3- at S2 was 6.4 times that at D1. In contrast, pH and SO24- concentration showed an opposite trend, being 0.16 and 26 mg/L lower at D1 than at S2. The underground water hydrochemistry differed in different seasons, pH, EC, HCO3- , Ca2+ and SO24- showed significant seasonal variations, being higher in winter and spring than in summer and fall. NO3- and NO2 showed a sharp in-crease followed by a decrease in June and July. It is concluded from an analysis of these monitoring data that the major influencing factors are geological background, precipitation dilution, different underground water recharge, karstification and agriculture activities.     

岩溶区土壤脲酶活性与土壤肥力的关系

为了讨论土壤脲酶活性作为岩溶区土壤肥力评价指标的可行性,笔者以重庆青木关岩溶槽谷地区为研究区,分秋、春、夏3个季节,采取10种不同土地利用方式下的土壤样品,分析土壤脲酶活性及土壤养分状况,并进行相关分析、通径分析和主成分分析。结果表明：研究区土壤脲酶活性与全氮和速效磷的相关水平极显著,同时与其他土壤养分相关。受到土壤养分的直接和间接影响,脲酶活性还可体现土壤有机质、全氮、水解氮的状况。因此,土壤脲酶活性可以在一定程度上反映岩溶区土壤的肥力水平。