国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室2015年开放研究课题申请指南

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室依托于中国地质科学院岩溶地质研究所,主要研究方向：（1）岩溶动力系统的形成和运行规律;（2）岩溶动力系统的类型和区域分布规律;（3）学科交叉、应用研究。2014年在广西科学技术厅和岩溶地质研究所的支持下设立开放课题,围绕岩溶动力系统与全球变化、岩溶地区水循环、岩溶生物地球化学循环过程及相关测试应用技术开展研究。     

IGCP448项目国家工作组会议通知

(一号通知) “全球岩溶生态系统对比”高级研讨会与 “岩溶地区可持续发展”国际会议 项目主席： 袁道先院士 Chris Groves博士 Dr.Giuseppe Messana博士 岩溶动力学开放研究实验室Hoffman Environmental Research InstituteC.N.R-Centro di Studio per la 广西桂林市七星路50号Dept.of Geography and GeologyFaunistica ed Ecologia Tropicale 中国Western Kentucky UniversityVia Romana 17,50125 Firenze,Italy E-mail:dxyuan @ mailbox.gxnu.edu.cnBowling Green,Ky 42101,USAE-mail:messana @ fi.cnr.it 电话：0773-5834232E-mail:Chris.Groves@wku.eduPhone:+39 055 2288232 传真：0773-5837845Phone:1-270-745-5974Fax: +39 055 2288233 Fax:1-270-745-6410 会议网址：http:∥www.glnet.edu.cn 根据在罗马尼亚、巴西召开的2000年IGCP448项目国家工作组会议决定，2001年度项目高级研讨会将于8月30日至9月12日在中国举行。它包括两个部分：“岩溶地区可持续发展”国际研讨会(8月30日-9月2日)及IGCP448项目国家工作组会议“全球岩溶生态系统对比”高级研讨会(2001年9月3-12日)。后者将以野外考察与学术研讨相结合的方式进行，行程达4000km。主要考察点为重庆金佛山、贵州贵阳及六盘水市、云南石林、广西桂林。 本次会议主题是考察和研讨以坚硬古老碳酸盐岩及新生代强烈上升为地质背景的岩溶生态系统；研究石漠化与不适当土地利用的关系及治理岩溶地区石漠化的地球化学和生物学方法。主要内容包括： 1.不同地质、地形背景的岩溶生态系统演变(重庆金佛山岩溶自然保护区：海拔500～2200m，出露地层为寒武系白云岩至二叠系灰岩)(照片1) 2.退化的岩溶生态系统及恢复示范区(贵州贵阳、六盘水市)(照片2) 3.特殊灰岩生态系统及濒危洞穴生物(云南路南石林)(照片3) 4.亚热带岩溶生态系统，生态重建与次生植被、水文地质(广西桂林)(照片4) 高级研讨会会议注册费：2600.00元/人，包括城市间空中交通、陆地交通、导游手册、食宿费。     

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室2012年开放研究课题申请指南

国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室依托于中国地质科学院岩溶地质研究所,研究方向主要涉及:1)岩溶动力系统的形成和运行规律;2)岩溶动力系统的类型和区域分布规律;3)学科交叉、应用研究。2012年在广西科学技术厅和岩溶地质研究所的支持下设立开放课题,并主要围绕岩溶动力系统与全球变化、岩溶地区水循环、岩溶生物地球化学循环过程及相关测试应用技术开展研究。     

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室2016年开放研究课题申请指南

<正>国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室依托于中国地质科学院岩溶地质研究所,主要研究方向:(1)岩溶动力系统的形成和运行规律;(2)岩溶动力系统的类型和区域分布规律;(3)学科交叉、应用研究。2016年在广西科技厅和岩溶地质研究所的支持下设立开放课题,围绕岩溶动力系统与全球变化、岩溶地区水循环、岩溶生物地球化学循环过程及相关测试应用技术开展研究。一、重点资助或优先资助研究领域     

国土资源部岩溶动力学开放研究实验室“九五”主要科研成果简介

“九五”期间，国土资源部岩溶动力学开放研究实验室以国际地质对比计划IGCP 379“岩溶作用与碳循环”、IGCP448“全球岩溶生态系统对比”、国家基金重点项目“我国典型岩溶动力系统与环境的相互作用与演变”和国土资源部重点科技项目“我国典型岩溶环境系统的运动规律及其对全球变化的影响”等为依托，在国际岩溶研究前沿进行探索的同时，研究工作紧密结合国家和社会需求，探讨用新的科技成果解决国民经济、新一轮国土资源大调查中的科技难题，为国家西部大开发中“推进岩溶地区石漠化综合治理”的国家目标开拓新思路。经初步统计，“九五”期间在各种核心刊物共发表论文23篇，SCI收录论文11篇，在其它刊物发表论文57篇。在国际岩溶会议作主旨特邀报告4次，发表论文15篇，出版专著3部。主要科研成果如下: 1 重要进展 进一步揭示了浅部岩溶动力系统在生物作用参与下积极参与全球碳循环，并用石灰岩溶蚀试片法和水化学法，结合GIS技术计算出我国大陆碳酸盐岩岩溶作用由大气回收CO2的量为1．774×1013g／a。根据西安附近辋川河流域的定位观测资料，计算了黄土地区碳酸盐溶蚀从大气回收CO2的量为21．8t／km2.a。 考虑到全球广泛分布着碳酸盐岩及水泥的大量使用，这两个过程均是大气CO2的两个重要的汇。基于野外观测数据，利用不同的方法评价后得出，水泥碳酸盐化消耗大气CO2的量级也在每年1亿吨碳左右。 通过对我国西南典型深部岩溶系统内川西鲜水河断裂带的10个温泉的CO2释放研究，年CO2释放量在400t以上，其中幔源的占60％左右。 通过森林区表层岩溶泉与裸露石山区表层岩溶泉对比研究，认识到只有提高表层岩溶带的森林覆盖率才能增加表层岩溶水的调蓄功能，使表层岩溶泉水常流不断。充分发挥和利用表层岩溶带特有的水循环作用，解决岩溶地区800万人饮水问题。 拓宽了研究古气候环境地域，并向新老两方面延长其环境重建的时间序列。选定了由云贵到西藏高原的1100m、2200m和3600m三个有正在沉积或大于20万年的石笋的岩溶台面的洞穴作为研究基地，并根据洞内外岩溶沉积建造相关沉积的物质依据和U系测年资料,初步确立了岩溶台面的演变、洞穴形成和该区岩溶水系变迁具伴生性、呈阶段性协调发展。 用贵州荔波县董哥洞一个长2．1m的石笋，通过TIMS铀系法测年及详细同位素分析，重建了距今9．8万年至14．5万年之间南方古气候变化过程，揭示了氧同位素6阶段及5e、5d、5c各阶段的古气候变化事件。     

中国西南岩溶山地石漠化转型演变解析

系统阐明岩溶石漠化的演变趋势,对正确认识岩溶石漠化发生发展过程及实施有效的石漠化综合防治措施具有重要意义。研究表明:（1）驱动石漠化发生与形成的因素有岩溶山地农户生计单一、土地压力大、土地承载力低和生态脆弱等4个主要因素;石漠化发生扩展其实质就是在低土地承载力背景下,过伐、过垦、过牧等土地利用方式触发了岩溶山地土地退化,即石漠化。（2）岩溶石漠化在发生发展到一定阶段后,随着社会经济背景的演变和石漠化驱动因素的变化、消失,石漠化面积扩张的趋势会发生根本性的转折,即石漠化转型。（3）中国西南岩溶山地土地利用方式改变引起生态系统机制改变,从而引起石漠化转型演变。石漠化转型是土地利用系统对经济社会发展与生态系统综合作用的响应,符合经济社会发展和生态系统演化的总体趋势。（4）中国西南岩溶山地石漠化演变对揭示该区域人地关系变化具有指导意义。      

岩溶动力学的理论探索与实践

国土资源部岩溶动力学重点实验室的研究群体自1990年以来连续成功实施了3个国际岩溶对比计划项目,包括IGCP299、IGCP379、IGCP448,在岩溶形成、碳循环、岩溶生态和水资源等领域,为国际岩溶学术界提供了共同解决岩溶地区资源环境问题的机会,将地球系统科学思想引入现代岩溶学,建立岩溶动力学理论,有力地推动了国际岩溶学科的发展.目前正在执行的IGCP513"岩溶含水层与水资源"项目继续引领国际岩溶地质研究方向.相关成果为在中国桂林建立联合国教科文组织"国际岩溶研究中心"(IRCK)奠定了坚实基础.由此回顾了20多年来岩溶动力学理论在中国的发展过程.概述了其主要的科学成果和应用前景.指出了地球系统科学的引入、全球视野的研究和及时将理论用于解决岩溶地区的资源环境问题在现代岩溶学发展中的重要意义.经过20余年的不断探索,形成了岩溶动力学理论的基本思路,并创造性地总结了一套捕捉碳、水、钙循环的行踪的工作方法.通过全球对比,提出"岩溶形态组合"概念,将岩溶形态组合与岩溶形成环境条件建立对应关系,解决异质同相、同质异相这一令岩溶学者迷惘的问题.将岩溶学引入伞球变化研究,一方面把岩溶作用与全球碳循环紧密的联系在一起,通过对CO2H2O-CaCO3系统(岩溶动力系统)的定位观测,发现全球最大的碳库-碳酸盐岩体在伞球碳循环中仍甚活跃;另一方面,岩溶动力系统(KDS)对环境变化十分敏感,响应及时,其相关沉积物可记录全球变化.将岩溶地质过程与生态学联系在一起,将现代岩溶学理论的研究推向应用,与生产实践结合.在岩溶动力系统运行机制和运行规律、我国岩溶动力系统的类型划分和分布规律、在表生岩溶系统碳循环与大气CO2源汇关系、利用石笋记录重建古气候、古环境变化过程及中国西南岩溶生态系统研究等方面均获得了突出成果,如首次估算了我国和全球因碳酸盐岩溶蚀回收大气CO2的量,中国为1.774×107t/a,而全球为6.08×105t/a;证实了西南岩溶区典型表层岩溶泉水化学的季节、日变化与暴雨动态,表层岩溶泉水化学取样的频率需要重新审定,而且水文水化学的连续监测对于岩溶作用强度和岩溶作用碳循环的高精度评价是十分必要的;要了解岩溶系统水化学的变化,仅考虑水-岩相互作用是不够的,我们还必须重视CO2气体对岩溶系统中水化学变化的影响,即岩溶系统水化学动态的变化是CaCO3-H2O-CO2三者相瓦作用引起的,水-岩-气相互作用的概念必须引入岩溶水化学的研究中;揭示了过去0.16 Ma来亚洲季风和低纬度地区降雨变化的特征,说明太阳辐射强度增高,驱动了盛间冰期的出现,重建了荔波地区2.3 ka来古气候环境的演变历史,贵州董哥洞石笋提供了低纬度、低海拔地区,可较好定年,更接近水汽来源区的古气候变化的替代指标;石笋记录发现末次冰期以来存在有多次冷事件-Heinrich冷事件H1～H5跃变事件,新仙女木事件在我国南方的洞穴沉积物中具有显著的反映.对西南8省区市岩溶县、石漠化严重县统计和空间分布特征的分析研究表明地质地貌条件对岩溶区资源、环境和社会经济具有制约作用,认为西南岩溶区石漠化综合治理首先要在岩溶地质条件的基础上,结合气候、水文和社会经济状况,才能深入分析岩溶区石漠化的成因、危害和类型.划分出岩溶区石漠化综合治理区域8大区成为"西南岩溶石漠化综合治理规划大纲"编写的重要基础.     

基于Landsat-X GEVI的贵州纳雍地区2003-2015年岩溶石漠化分布变化遥感调查

岩溶石漠化是困扰中国西南岩溶地区发展的一种脆弱的生态环境,为了解贵州纳雍地区岩溶石漠化的改善情况,基于Landsat数据利用改进增强型植被指数模型（GEVI）方法提取了2003年和2015年的岩溶石漠化信息,分别为540.06 km2和390.99 km2,并将两期岩溶石漠化信息进行叠加分析和对比研究,发现该地区岩溶石漠化面积减少了149.07 km2,改善率（减少率）达12.88%,尤其是原成片分布的石漠化区域（如朝阳谷、滥坝和猫场等地）多呈碎斑状缩小,且发现研究区岩溶石漠化位置有自南西向北东迁移的现象,迁移面积为289.47 km2,以中度岩溶石漠化为主,说明治理与破坏同步,防治形势仍很严峻,但岩溶石漠化总面积减少,生态状况呈良性发展态势,反映出近年来综合治理成效显著。      

岩溶生态系统的土壤特性及其今后研究方向

岩溶石漠化退化土地是目前西南岩溶地区经济发展、生态恢复与重建工作中严重的问题之一。由于岩溶生态系统的独特性和脆弱性,岩溶生态系统土壤具有不同于其它生态脆弱区土壤的特征,本文将其归纳为成土速率决定的在人类活动尺度下土壤不可再生性即脆弱性、土壤侵蚀(土层丢失)的独特性、土壤退化过程中空间分布的斑块化及其与岩性的相关性、土壤退化过程中有机碳活性成分下降和来源变化、土壤退化导致岩溶生态系统生态过程中断。因此,在退化岩溶生态系统的研究中,要加强对岩溶生态系统土壤特性及退化恢复理论的研究。      

湖南洛塔岩溶山区水土流失影响因素分析

水土流失是一个全球性的灾害问题,严重的水土流失不仅导致侵蚀区土壤退化、土地资源遭到破坏、岩溶石山区石漠化,而且还会通过淤积河道、污染水质等过程来破坏下游地区的生态环境。本文根据湖南洛塔岩溶山区不同生态环境水土流失监测成果,对岩溶山区水土流失影响因素进行分析,为湖南湘西及西南岩溶石山地区石漠化治理与生态建设,有效控制水土流失,实现生态系统可持续发展提供了理论依据。      

西南岩溶环境中典型植物适应机制的初步研究

岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统,中国西南7省1市岩溶环境中存在石漠化趋势。植被的恢复和生态重建具有非常重要的意义。土壤微生物和植物的碳酸酐酶(carbonic anhydrase,简称CA)在生物岩溶作用中扮演重要角色,对岩溶生态系统的良性演化具有重要作用。从元素迁移的生物地球化学特性和植物、微生物的碳酸酐酶等生理生化指标出发,考察西南岩溶环境中典型植物可能的适应机制,即植物适应偏碱性逆境、高钙逆境、土壤贫瘠逆境、干旱逆境的机制。根据典型植物在西南岩溶环境中的适应机制和植被演替规律,从改善立地条件入手,先草后灌木、乔木来进行石漠化治理。与非岩溶区植物相比,西南岩溶区植物的铝含量较低,重金属(如铅、汞)的含量较低,是一种较优良的绿色植物。由于岩溶区土壤含水量较低等原因导致植物脯氨酸含量的显著增加,脯氨酸具有抗氧化活性,螯合金属离子减少其毒性等特性,可以开发富含脯氨酸的特种食品。这表明在岩溶环境中经济植物的地域性开发意义重大。     

全球岩溶生态系统对比:科学目标和执行计划

由我国提出的新的国际地质对比计划“全球岩溶生态系统对比”（IGCP 448）已于2000年初由IGCP科学委员会批准，在2000－2004的5年中执行。该项目的科学目标是：对比全球不同气候条件下的宏观岩溶生态系统，揭示其形成机理；对比不同地质条件下微观岩溶生态系统，揭示其对物种选择的影响，为岩溶地区石漠化治理，重建良性生态系统探索新思路，从地理，地质角度对比地下岩溶生态系统；研究岩溶生态系统与人类活动的相互作用。5年中除40余个参与国将作好本国岩溶生态系统研究作为全球对比的基础外，还将重点联合考察罗马尼亚，巴西，中国，西班牙，法国，美国，俄罗斯，澳大利亚等国的典型岩溶区，并作深入对比研究，IGCP448的核心科学问题是岩溶生态系统的运行规律，对如何利用我国地域优势和组织该多边国际合作计划的有利条件，进一步做好我国岩溶生态系统研究提出了若干建议。     

石漠化的成因机理与防治对策

从石漠化的研究现状出发，依据我国西南岩溶石山地区石漠化特征，着重分析其主要控制介质为岩性、构造、地貌、气候、岩溶、地下水、植被等自然介质因子与森林砍伐、高坡开垦等人为介质因子．石漠化是以岩溶山区脆弱的岩溶生态环境为基础，以内、外地质作用和人类恶性生态地质作用为驱动力，以资源退化和恶化为本质，基岩不断裸露，生态环境不断恶化，周而复始的恶性循环过程．提出对石漠化的研究重点是成固机理研究，对石漠化的防治应着重于对石漠化的驱动力及其主异因子的防治，阐述了治山必须先治水等防治对策与建议．     

国家科技支撑计划课题“喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究”取得显著进展

2011年6月,由中国地质科学院岩溶地质研究所承担的课题"喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究"通过验收。该课题在喀斯特峰丛山地脆弱生态系统重建技术研究示范方面取得了显著进展。该课题是国家"十一五"科技支撑计划重大课题,针对喀斯特峰丛山地森林退化、土地石漠化、居民贫困等严重问题,通过集成推广先进技术、优化模式,开发构建岩溶水有效利用、森林植被恢复和石漠化防治     

岩溶石漠化遥感信息增强技术探讨

岩溶石漠化是存在于中国西南及南方岩溶地区严重的脆弱生态地质问题,利用遥感技术的优势,可以准确、快速、经济地获取岩溶石漠化的现状、分布规律等结果数据,为石漠化的监测、石漠化的演变分析及后续治理提供科学依据。但在遥感调查与监测工作中,如何增强石漠化信息,方便后续的信息提取工作,已成为研究的热点与难点问题。影响岩溶石漠化的发育的因素众多,其评价指标一般考虑岩石裸露程度及其结构、植被结构等。在岩溶石漠化遥感信息增强工作中,很难直接获取岩石的裸露信息。野外调查发现：在热带亚热带岩溶地区,岩石的裸露程度与植被覆盖程度呈负相关关系,岩石的裸露程度越高,植被覆盖程度越低,岩溶石漠化越发育;据此可以利用植被覆盖情况来获取岩溶石漠化信息。在增强岩溶石漠化信息方面,本文提出了改进增强型植被指数模型（GEVI）,并与现有的常用植被指数模型对比试验发现,具有较好的应用效果。     

我国“十一五”期间的岩溶研究进展与重要活动

“十一五”期间,国际岩溶中心在我国桂林成立,岩溶研究在理论上与实践应用上取得了显著进展。理论上,运用地球系统科学的观点和现代自动化测试手段发展了岩溶动力学;新的学科生长点岩溶生态学不但揭示了西南岩溶生态系统的脆弱性、土壤质量变化与某些土壤营养元素形态的初步规律,而且选育了大量适合岩溶地区的名特优植物物种;全球变化研究探讨了岩溶水循环中溶解无机碳形式对全球碳汇的贡献,从多种气候替代指标深化了洞穴石笋的古环境记录研究;用新技术探索了岩溶地下水水质和水量的有效评价方法。应用上,形成的西南岩溶水、石漠化和水土流失调查区域性资料在国家目标和干旱找水重大社会需求中发挥重要作用,岩溶地区油气勘察形成典型地质模式,中国南方喀斯特自然遗产申报成功,岩溶塌陷监测与预警新技术成功用于工程建设区塌陷的防治。      

21世纪西南岩溶石漠化演变特点及影响因素

文章通过分析西南岩溶地区石漠化面积遥感调查结果和相关统计资料,揭示了21世纪以来石漠化时空演变特征和影响因素。2015年,我国西南岩溶地区石漠化总面积降至9.2万km2,石漠化演变的总趋势由21世纪以前的加剧变化为21世纪的逐渐减缓,而且,西南岩溶区石漠化程度显著变轻,由21世纪初的以重、中度石漠化为主演变为以轻、中度石漠化为主,危害最大的重度石漠化面积比例由38.08%降至15.31%,说明石漠化趋势得到有效遏制。但石漠化演变存在较大的区域差异,主要与国家实施植被修复工程力度、影响植被恢复的岩溶地貌类型、地下水开发程度、雨水资源以及区域经济条件密切相关。植被建设规划面积与石漠化减少面积成正比,生态经济条件相对较好的峰林平原和溶丘洼地石漠化治理效果最好,地下水开发和比较丰沛的雨量可有力促进植被恢复和经济发展,居民贫困化可使石漠化恶化。      

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室2011年开放研究课题申请指南

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室依托于中国地质科学院岩溶地质研究所,研究方向主要涉及：1）岩溶动力系统的形成和运行规律;2）岩溶动力系统的类型和区域分布规律;3）学科交叉、应用研究。     

喀斯特地区碳酸酐酶与环境的关系及意义

本文综述了喀斯特地区碳酸酐酶及其与环境的关系和地球化学意义。碳循环通过碳酸酐酶影响水生生态系统。碳酸酐酶是水体碳循环的一个重要因子，是生物地球化学作用的一个重要标志。不同环境条件如水、光、pH值、无机和有机离子等可对碳酸酐酶活性造成不同程度的影响。对于不同岩溶生态系统，植被覆盖率低的土壤碳酸酐酶活性低于植被种类丰富的土壤碳酸酐酶活性。同一类型岩溶生态系统不同岩溶地形的土壤碳酸酐酶活性也不同。研究岩溶地区土壤碳酸酐酶的地球化学作用，可以为岩溶生态系统碳循环的研究提供新的途径和方法，并为岩溶地区石漠化的防治提供理论依据。     

云南省土地石漠化特征初步研究

云南全省石漠化土地面积占国土面积的2．2％。岩溶地区石漠化土地面积占区域国土面积的4．1％，占岩溶面积的7．92％。近25年来石漠化土地面积增长速度约147.5km^2/a。分布特点是：（1）与碳酸盐岩地层的分布相一致，是强岩溶化地区或剧烈水土流失区；（2）岩溶区相对集中连片分布；（3）与区域性新构造运动、地貌演化密切相关；（4）在微地貌及景观方面有地区性特征。主要危害是：（1）植被及土壤同时丧失，土地产出率下降，环境容量减小，最后导致人类及一切生物的生存环境劣变；（2）环境对降雨的调蓄能力差，水资源环境恶化，可有效利用的水资源减少；（3）旱、涝灾、水土流失、泥沙淤积等自然灾害频繁，直接危害人类生命及财产。防治对策是：科学规划、合理开发和调蓄表层岩溶水资源；整治土地，改善土地利用结构；因地制宜培植当地名特优物种，发展生态农业；控制人口数量，提高人口素质；开展生态恢复性建设示范工程；组织系统的调查、实验及工程防治研究工作。