喀斯特洞穴灯光照明系统研究述评与展望

灯光照明是开展洞穴旅游的必备条件,是喀斯特洞穴旅游开发与可持续发展的重要内容。文章通过对万方数据、CNKI、Springer Link、Elsevier SDOL、EBSCO、Google Scholar、Google、超星学术发现系统等8个国内外数据库和搜索工具进行检索,结合纸质文献,最后获得有关洞穴灯光照明系统的研究文献56篇（部）。研究内容主要涉及洞穴灯光照明的起源与发展、洞穴照明光源的类型及选择、洞穴照明灯具的选择与安装、洞穴灯光照明系统的设计、洞穴灯光的操控系统、洞穴灯光照明系统的安全控制、洞穴灯光照明等7个方面。学术界对该领域的研究历史较长、研究方法多样,但研究成果数量有限,研究的视角较为微观,研究成果的普适性较弱。在未来的研究中应重点关注以下问题：研究的系统性、多学科的融合性、研究的针对性、洞穴灯光照明系统技术标准的制订、新材料与新技术在洞穴照明中的应用、洞穴灯光照明系统的经济性、洞穴照明光源的比较研究等。     

喀斯特洞穴系统碳循环的烟囱效应研究现状及展望

对全球碳循环的系统研究已有几十年的历史,至今已取得很多重要成果,但对占整个地球陆地面积约10%的喀斯特地区碳循环的研究却在近10~20年来才逐渐受到重视。近年来的研究表明,岩溶作用对全球碳循环具有重要影响。目前,科学家们对影响喀斯特地区碳循环的各种因素有了较为全面系统的认识,并对碳源或碳汇量进行了估算。然而,与非喀斯特地区不同,喀斯特地区普遍发育着大小和形态各异的溶洞/裂隙,为喀斯特地区地—气交换增加了一个通道(窗口),其在喀斯特地区碳循环过程中扮演着什么样的角色,至今还少有报道。已有研究显示,喀斯特洞穴具有明显的烟囱效应,是不可忽略的。综述前人的研究发现,洞穴系统碳循环研究还存在诸多问题有待进一步研究,如烟囱效应对区域和全球大气CO2的贡献;烟囱效应的区域差异、季节变化及其原因(驱动力);烟囱效应对当地生态系统的影响等。随着现代科学技术(如涡度相关、大孔径闪烁和同位素)的发展,为解决上述问题提供了可能。因此,有必要运用现有的先进手段对洞穴系统碳循环进行自动连续监测和研究,这对喀斯特地区碳循环,甚至全球碳循环研究均具有重要意义。     

贵州中西部洞穴水系与碳酸钙的稳定同位素意义

在贵州中西部四个洞穴取得水样和碳酸钙样品,其中地表水与洞穴水的δD和δ~(18)O_(SMOW)的平均值分别为-51．1‰±6．2‰和-7．48‰±0．88‰,代表了该地区的大气降水δD和δ~(18)O的平均值。一方面,尽管只是一次取样,多数洞穴滴水的δD和δ~(18)O值还是反映了地表水的同位素年平均值。而另一方面,在个别滴水点可能由于洞顶包气带很薄,能够灵敏地反应季节性雨水δD和δ~(18)O值的变化,那么,短期的滴水测量不一定反映地表水的年平均值。石将军洞的年轻鹅管δ~(13)C_(PDB)值(-1．6‰)远比织金洞(-7．00‰)的重,是由于植被覆盖率低、严重石漠化造成的,织金洞上覆植被由于受到人为的保护,恢复较好。其他洞穴碳酸钙沉积物的δ~(18)O和δ~(13)C显示,全新世时期的植被发育较好,δ~(13)C值轻;而冷干的冰期时,植被覆盖减少,δ~(13)C值偏重。因此,洞穴沉积物的δ~(13)C可以作为重建古植被和贵州喀斯特地区石漠化演变的重要依据。     

喀斯特洞穴氡研究综述

氡对人体健康的影响向来是医学、化学、核物理学等学科的研究热点。近年来学术界虽然对喀斯特洞穴氡的来源(岩石、地下水)、氡浓度的影响因素(地质因素、洞体结构、洞内外气象参数)、氡浓度的测量(测量对象、测量仪器及方法)、氡的危害、氡的防治(隔离氡气渗入途径、排风通氡、控制洞穴内停留时间减少吸入量、加强监测)等方面开展了研究并取得了不少的成果,但对于喀斯特洞穴氡的形成机理、喀斯特洞穴氡测量标准的制定及有效剂量的估算、喀斯特洞穴氡的防治技术及员工的健康管理等方面的研究还比较薄弱,有待加强。      

喀斯特洞穴旅游研究综述

自20世纪80年代以来,国内外对喀斯特洞穴的研究主要集中在洞穴景观形成机理、洞穴景观旅游价值评价、旅游洞穴类型划分、旅游活动对喀斯特洞穴环境影响、喀斯特洞穴景观保护等方面,并主要取得了几个重要认识: ( 1)喀斯特洞穴的发育以溶蚀作用为基础,但也存在着机械侵蚀、生物侵蚀、空气与气蚀以及各种沉积作用。( 2)按照洞穴成因,洞穴可分为渗流带洞穴、地下水位洞穴、潜流带洞穴和深潜流带洞穴,以及一些特殊成因的洞穴。( 3)对喀斯特洞穴旅游价值的评价可采用定性与定量相结合的方法进行,定性评价考虑的主要因素有区位、知名度、规模、景观的丰度、价值和功能、容量等; 定量评价则多采用层次分析法和模糊数学模型。( 4)旅游活动对洞内环境有很大的影响,洞穴温度、CO2 含量与客流量呈正相关关系; 灯光植物滋生主要源自洞穴灯光照明、游客带进的孢子及细菌。( 5)实行游客分批进入制,将有利于保护洞穴环境和保育洞穴景观。( 6)实行区域旅游组合开发、增加喀斯特洞穴型旅游目的地的旅游产品、加大景区保护力度与市场营销力度、加强从业人员培训等,可延长喀斯特洞穴旅游地的生命周期。已有研究大多从地学和旅游学的角度入手,且偏重于开发和评价方面。今后,应加强现代技术在洞穴旅游开发中的应用、洞穴旅游的管理、洞穴医疗旅游、洞穴旅游环境容量量测、洞穴旅游形象塑造和洞穴旅游开发时序等方面的研究。      

山东的喀斯特洞穴

本文论述了山东喀斯特洞穴的分布、成因类型及形态特征、洞穴沉积物特点。并探讨了山东古溶洞的形成时代、发育演化等问题。     

稳定同位素地球化学的现状与展望

稳定同位素地球化学作为一门新兴的学科在国内外地学界受到广泛的重视。近年来,这门学科在实验方法、理论基础和地质应用方面又取得了许多新的进步并还在不断地向前发展:一、稳定同位素实验方法的现状近年来,稳定同位素比值测量方法有较大进展。表现在仪器的精度、灵敏度、自动化程度及专用性有较大提高;测量对象不断扩大;国内外同位素标样的建立与完善和样品制备过程的自动化趋势。     

南京汤山洞穴石笋稳定同位素指示的气候与环境意义

对南京汤山葫芦洞南壁钙板上一支长８２ｍｍ石笋进行了高精度热电离质谱（ＴＩＭＳ）定年及氧碳同位素分析。结果表明,该支短石笋生长时段长达３００ｋａ左或（距今４６３～１５９ｋａ）,其底部年龄进一步证实南京直立人生存时代早于４５０ｋａＢＰ。δ＾１３Ｃ值在ＭＩＳ６／７界线上的显著漂移揭示了一次土壤侵蚀事件,结束了洞穴文化层的堆积历史。     

基于稳定同位素的喀斯特植物水分利用策略

喀斯特植物水分利用策略研究是喀斯特退化生态系统植被恢复必需明确的科学问题.作为地球化学重要研究手段的稳定同位素技术,为探寻喀斯特植物的生理生态机制,尤其是水分利用策略提供了契机.最近几年,基于稳定同位素技术,笔者以喀斯特高原区和峡谷区常见植物种为研究对象,从地貌、土壤、石漠化等级、小生境等角度结合各项环境和植物结构、生理指标,探讨了植物的水分利用效率和来源,取得了以下认识:     

岩溶(喀斯特)与洞穴研究60年

正0引言作者从事岩溶与洞穴研究60年以来,虽几经波折但从未间断并逐渐成熟而跻身于国家先进行列。在国内外出版了一系列研究成果,组织过多次国际国内会议或论坛,并承担了国际、国内岩溶与洞穴组织领导层职务,不仅为中国也与世界该领域科学研究作出贡献。1锲而不舍终有成果始于1956年冬并于1957年按任务组建广西     

基于地面激光扫描的喀斯特洞穴制图研究

近年来,地面激光扫描在喀斯特洞穴领域的应用与研究日益广泛,其高精度测量与多样化的成果表达方式相较于传统手段优势明显。它不仅可以全方位记录洞穴要素并进行虚拟化展示,还可以构建洞道和沉积景观模型,最为关键的是毫米级的误差精度对于喀斯特洞穴空间形态计量研究有着革命性的突破,那么该如何通过海量点云精确绘制洞穴图并对洞穴要素进行制图表达成为首要解决的问题。本文以贵州潜龙洞为例,通过对三维激光点云进行处理,辅以第三方软件绘制潜龙洞平面图、剖面图和横断面图,并对洞穴要素图像化自动提取与制图表达进行探讨,对于提高洞穴制图精度、规范洞穴制图标准、科学构建洞穴地理空间数据库以及指导洞穴合理规划与开发等方面将有着重要意义。      

四川兴文石林区的喀斯特与洞穴

四川文兴的洞河、龙塘一带，是我国南方重要的峰丛喀斯特区之一。著名的兴文石林风景区即位于其中，世界级规模的大漏斗，大量的流入型洞穴，完整的喀斯特流域，优越的喀斯特发育条件，漫长的喀斯特演化历史，古今不同阶段喀斯特发育的叠置、继承和新生构成了“文兴式”喀斯特的基本特色。本文着重讨论了该区喀斯特与洞穴的形成条件、基本特征，并从一物质与能量的输入-输出系统出发，提出和较详细地讨论了洞穴系统的基本类型组成及其发育的“含水层控制系统演化模式”。     

贵州凉风洞洞穴系统锶同位素特征

对贵州茂兰自然保护区内凉风洞(LFD)洞穴系统中各组分(土壤水、洞穴滴水、土壤与基岩等)锶同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)的系统分析结果表明,各个组分的~(87)Sr/~(86)Sr比值差异显著。不同剖面土壤水~(87)Sr/~(86)Sr比值明显不同,但均介于大气降水平均值和土壤之间;不同滴水点间~(87)Sr/~(86)Sr比值差异也很明显,大多落在洞穴上覆土壤水和基岩之间,受渗透水在洞穴顶板中发生的水-土作用和水-岩作用强度控制。此外,凉风洞上覆原生喀斯特森林生物量及其凋落物返还量较大,以植物落叶为主形成的凋落物层以及被微生物分解形成的表层有机土成为除洞穴上覆土壤和基岩外的另一个直接阳离子源,其释放的Sr随水体快速下渗对滴水~(87)Sr/~(86)Sr比值产生了明显影响。因此,利用本研究区洞穴滴水及其次生化学沉积物~(87)Sr/~(86)Sr指标表征洞穴上覆气候环境信息时,有必要事先识别不同物源~(87)Sr/~(86)Sr比值及其相对贡献、运移路径水文地质过程等限制性因素影响。     

黄果树喀斯特洞穴群苔藓植物岩溶的初步研究

本文通过对黄果树区域７个喀斯特洞穴的调查和分析,报道洞穴苔藓植物２１科４３属５９种。根据环境中水、光和苔藓植物生长状况,作者划分出滴水苔藓钙华、瀑布苔藓钙华、季节性河水苔藓钙华和向光苔藓石鳞片４种洞穴沉积形态;根据溶痕表面积大小及苔藓植物特征,区分黄果树喀斯特洞穴群苔藓植物溶蚀形态为溶孔、溶斑、溶块和溶丝４种类型      

基于内容分析法的喀斯特洞穴导游解说词研究

导游解说词不仅有助于游客对喀斯特洞穴景观的观赏,而且能增长游客的科学知识,有利于洞穴景观和环境的保护.本文选取了具有代表性的22个国内喀斯特洞穴导游解说词作为研究样本,设计出23项分析指标,分别统计各指标在研究样本中的频次和频率,最后获得频率超过50％的共性指标14个.通过分析得出以下结论:(1)我国喀斯特洞穴导游解说词目前处于“百花齐放”阶段,共性大于个性;(2)我国喀斯特洞穴导游解说词的内容框架已基本形成,主要包括欢迎词、洞穴概况、景点讲解、欢送词4部分;(3)我国喀斯特洞穴导游解说词在内容上与国外开发成熟的洞穴相比还存在较大差距,国内喀斯特洞穴的导游词关注科学知识较少,神话传说的比重过大.     

斯洛文尼亚和中国贵州喀斯特洞穴动物群的比较研究

2003年7-8月,中方专家野外考察了斯洛文尼亚的8个喀斯特洞穴,采集各类洞穴动物标本500余号,并对主要洞穴环境因子进行了测定,收集相关资料200余篇。2004年2月斯方专家野外考察了中国贵州12个喀斯特洞穴,采集各类动物标本1000余号。本文对两国喀斯特洞穴内的主要动物群进行了比较研究,结果是斯洛文尼亚的物种丰富度比贵州的高: 前者有533种,密度为65. 80种/1000km2; 后者有238种,密度为0. 54种/1000km2。从洞穴蝙蝠看,两国均为24种; 但区系成分不同,斯洛文尼亚全为古北界种, 贵州则主要为东洋界成分( 83% )。此外,文中还对比分析了斯洛文尼亚施科茨杨洞和贵州龙洞内的动物群落组成: 前者以水生种为主体,后者全为陆生种。最后,对斯洛文尼亚无真洞穴鱼的问题及两国的洞穴动物起源进行了探讨。      

钾稳定同位素在水文地球化学领域的研究进展与展望

地表硅酸盐岩矿物风化通常是水体中钙、镁、钠、钾等元素的重要来源,然而相比于水体中的钙、镁和钠,目前对钾的水文地球化学行为的认识仍十分有限。表生地球化学领域最新研究证明风化、吸附等多种水岩反应伴随着较大的钾同位素分馏,表明钾同位素技术可以用于示踪地下水中钾的来源及迁移转化。文章通过系统总结上地壳、水圈和其他地表储库（植物、肥料）的钾同位素组成,发现水圈普遍比大陆上地壳富集41K,为识别地下水的钾来源提供了基础;通过总结钾同位素在常见的水岩作用过程（硅酸盐岩矿物溶解、次生黏土形成、吸附作用、离子交换反应）中的分馏行为,发现硅酸盐岩矿物溶解分馏有限,次生黏土矿物形成引起水体富集41K,表面吸附和离子交换使水体富集39K,不同水岩反应中K同位素行为差异为示踪地下水中钾的迁移转化过程提供了基础;列举了应用钾同位素示踪硅酸盐岩风化和水体污染的最新研究成果。由于钾同位素是硅酸盐岩风化的良好示踪剂,可以利用钾同位素揭示CO2较充足含水层中钾元素释放及迁移转化机理;由于表面吸附和离子交换控制的钾同位素分馏方向与风化控制的钾同位素分馏方向不同,可以利用钾同位素识别出地下水循环过程中多种水岩反应对钾迁移转化的共同控制。在此基础上,对钾同位素在水文地球化学领域的应用进行了展望：（1）开展研究区多端元控制下地下水钾来源贡献的研究;（2）开展地下水漫长循环过程中钾迁移转化的定量研究;（3）联合使用多种同位素示踪碳循环相关的过程。     

贵州喀斯特天坑的研究现状与展望

基于贵州特殊的地貌地形,采用野外实地勘察、文献数据统计分析法,并结合目前喀斯特天坑的研究报道,对贵州喀斯特天坑发育的地质背景、成因、类型及其分布规律现状进行总结,并对其发展趋势和研究方向提出了展望。结果表明：（1）贵州喀斯特天坑共有25个,按深度和形态规模分类,超级天坑有3个,大型天坑有2个,中型天坑有18个,小型天坑（直径和深度100 m以下）有2个;（2）贵州喀斯特天坑主要以早三叠统永宁镇组、夜郎组,三叠系下统罗楼组加紫云组和三叠系中统小米塘组加凉水井组的不等厚地层为主,包括三叠统厚层块状灰岩、中石炭统及下二叠统厚层块状灰岩地层;（3）贵州喀斯特天坑成因包括塌陷型和冲蚀型两类,以塌陷型天坑为主;（4）贵州喀斯特天坑主要分布于贵州中部、南部、西部以及西北部一带,呈现出从南向北、从西向东,天坑数量逐渐减少,规模由大到小,超级或特大型天坑主要分布于黔南一带。     

贵州喀斯特洞穴的气象特征和气候分带研究

<正>洞穴气象和气候学的研究对象是洞穴大气变量以及这些变量在洞穴不同地带表现出的不同特征。在喀斯特理论的研究中,它们主要应用在洞穴沉积,溶蚀等理论上。在洞穴学的研究领域中,它们的应用更为广泛。 本文在对贵州一些洞穴三年多的气象观测的基础上,初步研究了贵州洞穴的气象和气候分带问题。这些洞穴大多处于贵州中部地区,海拔高度在800—1500米之间,年平均温度14—17℃。除少数洞穴由于游览造成人为干扰外,大多保持原始环境。必须指出,除了少数短期和白昼观测外,其余大多气象观测是季节性的。因此,本文还缺乏对洞外气候短时期变化与洞内气候的关系作进一步的讨论,总之,下述问题的研究是粗略的,作者希望有更进一步的讨论。     

锇同位素研究现状与展望

总结了近年来Ｏｓ同位素在示踪大洋玄武岩成因机制及大陆古老克拉通岩石圈地幔演化所取得的新成果和存在的主要分歧和不足之处，并对未来Ｏｓ同位素研究方向进行了展望。