广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征

对广西热带亚热带典型岩溶区土壤-植物系统13种元素分布特征及相关性进行了研究.结果表明:与非岩溶区植物相比,岩溶植物Ca、Al含量比较高,Na、Fe、Mn、Si、K、P的含量较低.植物体内元素的分布特点是:叶>茎>根;石灰土更易富集Fe、P、K、Cu、Zn和Co.大多数土壤元素含量随纬度的降低而降低,Fe和Zn表现较为明显,而Mn和Si在热带较中亚热带的更易淋失.土壤中与Fe元素明显相关的元素最多,包括Mn、Zn、Co、S、Al,其相关性分别为Mn> Al > Co > Zn > S,其中,Fe与Mn、S呈负相关,与Zn、Co、Al呈正相关;植物中的Na、Fe、Si、P、Al与土壤中对应的元素相关性显著,呈正相关关系,主要体现在土壤的A层;植物对大量元素的吸收强于对微量元素的吸收,其中,对Mn的吸收能力最强(8229.38%),主要集中在根部的Al(0.57%)和Fe(0.0049%)的吸收能力最小.     

广西弄拉森林植被的喀斯特效应

研究了广西弄拉封山育林40多年后植被对大气降雨、表层岩溶泉水物理化学特征、土壤自然含水量和土壤水的影响。结果表明:弄拉的森林植被能明显酸化大气降雨,增加雨水中碳的含量,促进岩溶生态系统的碳循环,增强岩溶动力系统中的溶蚀动力;增加土壤自然含水量,提高土壤风化程度,改善土壤理化性质,增加土壤水有机碳含量;增加表层岩溶泉水中化学成分的含量,改变水质。研究结果显示弄拉的生态恢复和重建已经取得了一定的成绩,今后的研究应在此基础上从改变水质,提高居民饮水质量出发,造福农民。     

崇左响水地区地下水水质分析及健康风险评价

以崇左响水地区为研究区域,对区域内60个地下水样品中的常规指标和金属元素进行测定和分析,运用内梅罗综合指数法分析了不同类型地下水环境质量,应用健康风险评价模型评价了不同类型地下水的健康风险.结果表明,井水、泉水和地下河水的常规指标和金属元素均出现不同程度的超标现象,水质级别均为较差级别,地下河水的综合评价分值(F=4. 26)最低,井水和泉水的综合评价分值(F=7. 10)相同.高硬度和高矿化度利于Cr的富集,还原环境利于As的富集,Zn、Pb、Cd和Cu经过的环境地球化学作用相似,Fe、Al和Mn来源相似.健康风险评价表明,3种类型地下水的健康总风险偏高,大小顺序为井水地下河水泉水,主要来源于致癌性金属元素Cr.致癌总风险比非致癌总风险高4～6个数量级,致癌总风险均高于最大可接受风险水平(5. 0×10~(-5)a~(-1)),非致癌总风险均小于可接受的健康风险水平(10~(-6)a~(-1)).儿童健康总风险大于成人,经饮水途径引起的健康风险比皮肤接触途径高2～3个数量级.从饮水安全考虑,在饮用前需对井水、地下河水和泉水进行适当处理并实施对Cr污染物的控制.     

广西大石围巨型漏斗土壤中多环芳烃与环境因素

选择典型的广西乐业大石围巨型岩溶漏斗(天坑)为研究对象,采集大石围漏斗不同部位的表层土壤,采用气象仪器观测大石围漏斗的环境因子,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定16种多环芳烃(PAHs)优先控制污染物.结果表明,大石围天坑群地表(正地形)土壤中ΣPAHs浓度范围为75.20～373.79 ng·g-1,平均值120.70 ng·g-1;地下(负地形)土壤,绝壁中ΣPAHs浓度范围为19.88～330.79 ng·g-1,平均值131.86 ng·g-1;底部中ΣPAHs浓度范围为127.48～661.62 ng·g-1,平均值395.22 ng·g-1;地下河(洞穴)中ΣPAHs浓度范围为1 132.11～1 749.95 ng·g-1,平均值为1 412.39 ng·g-1;土壤中PAHs以4～6环为主.比值法推断大石围漏斗土壤PAHs的来源主要为化石燃料燃烧源,主要污染途径为大气传输沉降.总体上,大石围漏斗土壤中PAHs浓度的空间分布随温差和相对湿度的升高呈现地面-绝壁-底部-地下河(洞穴)逐渐增加,PAHs显示"冷陷阱效应"的垂向富集与分异作用.影响PAHs分布的主要环境因素是温度,其次是湿度、风向和风速,在漏斗局部显示多环境因子共同作用.环境因子夏季影响大于冬季.监测发现,2007年比2006年大石围漏斗底部土壤中PAHs的浓度增加了3.5倍.因此,本研究提出巨型岩溶漏斗PAHs的富集和分异作用与环境因素密切相关.     

贵州水城盆地人类活动及其地质环境效应

由于强烈的人类活动：过量开采地下水、工业三废和城市生活垃圾的任意排放以及其它一些工农业活动，贵州水城盆地岩溶环境问题十分突出，如地下水严重污染、岩溶塌陷、水土流失、土地石漠化以及频繁的旱涝灾害。通过分析水城盆地主要人类活动，评价其负面地质环境效应，为规划岩溶区土地利用、指导人类行为提供决策依据。     

茂兰喀斯特原生林不同地球化学环境的植物物种多样性

中国西南岩溶区是中国生物多样性分布中心之一。该区生态系统不断退化,生物多样性大量丧失,不同喀斯特地球化学背景下植被恢复的速度与成林性质存在明显差异。我们在最有代表性之一的贵州茂兰喀斯特森林保护区选取纯灰岩和纯白云岩两种岩性的喀斯特环境,对其元素地球化学特征及其中原生性植物群落的相异性和物种多样性进行了对比,结果发现:①不同岩性区域多样性:乔木层和灌木层为纯灰岩区>纯白云岩区,草本层为纯白云岩区>纯灰岩区,总体上纯灰岩区的高于纯白云岩区的;②各样地间的相似性系数都很低,相同岩性类型内的明显高于不同岩性类型之间的相似度;物种周转率高,且白云岩区高于石灰岩区,种类组成差异明显;③喀斯特区可溶岩地球化学背景通过喀斯特作用导致特殊的地形条件与元素地球化学特征,并引起局部小生境的分异从而影响植物群落特征。     

岩溶区峰丛洼地植被指数的克里格分析

为了全面掌握岩溶区峰丛洼地植被指数(NDVI)的空间分布状况,解决岩溶区峰丛洼地遥感影像山体阴影区域NDVI信息"缺失"的问题,对广西平果县果化生态重建示范区内的典型峰丛洼地非阴影区域NDVI进行了提取.利用地统计学的方法对NDVI的空间结构特征进行了分析,并对山体阴影区的NDVI进行了预测与验证.结果表明,研究区域NDVI主要受到内在因子的作用,具有强烈的空间自相关性,自相关距离为300 m;Kriging插值结果表明,研究区域NDVI的均值为0.196,在空间分布上表现为条带状和斑块状分布,NDVI高值区域主要分布在峰丛坡度>25°的山体区域,低值区域主要分布在峰丛坡度<25°的山脚和洼地等区域;Kriging插值验证结果表明,研究区域NDVI具有非常高的预测精度,能很好地估计山体阴影区NDVI,为岩溶区生态环境监控、石漠化评估提供了新的思路与方法.     

茂兰喀斯特原生林不同地球化学背景下的土壤种子库的初步研究

采用野外取样和盆栽试验观察相结合的方法,对贵州茂兰3个不同岩性地球化学背景下森林的土壤中的种子进行萌发实验研究,结果表明:(1)贵州茂兰喀斯特森林的土壤中贮藏着丰富的种子,种子库储量在187.5-550粒/m2。(2)相对而言,纯灰岩的种子库储量最大,不纯碳酸盐岩的次之,纯白云岩的种子库储量最小;在垂直方向上,种子密度随着土壤深度的增加而减小。(3)土壤种子库中自然萌发的种子物种多样性指数为纯灰岩>纯白云岩>不纯碳酸盐岩。(4)从土壤种子库萌发的种子数量和组成成分方面来看,纯白云岩和不纯碳酸盐岩之间的相似性系数>纯白云岩和纯灰岩之间的相似性系数>纯灰岩和不纯碳酸盐岩之间的相似性系数。     

崇左响水地区岩溶地下水主要离子特征及控制因素

以崇左响水地区为研究区域,于2016年丰水期、枯水期、平水期在研究区内采集210个地下水样品并测定,分析岩溶地下水的主要离子化学特征和季节变化,运用多元统计分析法研究地下水主要离子的控制因素.结果表明,研究区岩溶地下水为弱碱性淡水,优势离子均为Ca~(2+)、HCO_3~-为主,分别占全部阳离子和阴离子的75%、70%以上,K~+、Na~+、Cl~-和NO_3~-平均质量浓度表现为丰水期平水期枯水期,Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)、p H值、TDS、TZ+和TZ-未出现明显的季节性变化.受碳酸盐岩地层的控制,地下水化学类型以HCO_3~-Ca型为主,丰水期和平水期少部分水点为HCO_3·Cl-Ca和HCO_3·SO_4-Ca型水,平水期出现Cl·NO_3-Ca型水,枯水期可见HCO_3~-Ca·Mg型水,反映出少部分水点受地层中白云岩和铁质泥岩溶解、人类源NO_3~-和Cl~-的影响.地下水中Ca~(2+)、HCO_3~-主要来源于碳酸盐岩灰岩的溶解,Na~+、Cl~-、K~+、NO_3~-来源于大气输入与人为活动的贡献,Mg~(2+)、SO_4~(2-)来源于地层中白云岩、铁质泥岩溶解.地下水化学成分主要受水岩相互作用的控制,碳酸盐岩含水层中的地下水主要受碳酸盐岩溶解因子控制,村庄和人口密集区的地下水主要受大气输入与人为活动因子控制.     

典型岩溶断陷盆地耕地承载状况时空分布特征

西南岩溶地区生态系统脆弱,人地矛盾尤其突出。为研究云南小江流域耕地生态承载状况,以2008、2011、2014、2017年统计数据为基础,应用生态足迹法和GIS技术在修正耕地产量因子的基础上从地貌分区对小江流域耕地4个节点的生态承载状况进行时空动态分析。研究结果表明:小江流域耕地生态足迹增长迅速,其中沉积平坝区、峰丛洼地区和台地槽谷区增长较快;耕地生态承载力先减后增,整体变化幅度较小;流域内除了岩溶河谷区北端耕地生态盈余以外,其余地区皆为生态赤字,对耕地的过度消耗利用,导致耕地处于高负荷状态,很不利于耕地的可持续利用,自2014年开始赤字状况有所好转。整体来看,岩溶中山区和河谷区赤字状况要优于沉积平坝区、峰丛洼地区和台地槽谷区。