岩溶洞穴内气候环境因子关系分析——以贵州省织金洞为例

织金洞为旅游洞穴,且洞内竖井以及裂隙较多,洞内封闭环境较差,因此随着洞外大气环境的变化和游客量的波动,存在夏秋两季洞内CO2浓度、湿度均高于冬春两季的现象。2015年1月至2016年1月经对织金洞内CO2浓度、气压、气温、湿度等气候环境数据进行相关性统计分析得出:夏秋两季气温与CO2浓度呈现负相关,相关系数r分别为-0.728 76和-0.656 16,冬春两季则呈正相关,两季CO2浓度与气温的相关系数r分别达0.854 52和0.938 46;洞内气候环境因子除湿度与温度的关系外,各环境因子间在SINE函数基础上拟合度较高,拟合度大部分处于0.6～0.8之间。洞内各气候环境因子的关系,经分析认为可能由于洞内外气流交换状况的季节性变化以及外界大气降水、洞内水量、上覆土壤CO2、游客量、照明设施等因素共同影响所致。      

织金洞地区的喀斯特地貌与洞穴成因

织金洞由于洞穴内碳酸钙沉积形态多样,洞外喀斯特景观组合完好,成为我国著名的旅游洞。本文通过分析该地区新构造抬升及河流下切引起的水动力效应,探讨喀斯待发育与洞穴形成演化的成生联系。由于新构造运动强烈的间歇性抬升,区域侵蚀基面下降,喀斯特回春峰,丛洼地、峡谷向深发育,谷坡洞穴层层分布。在岩层平缓、节理发育的条件下,地下河下切与崩塌作用相结合是地下喀斯特向地表喀斯特转化的重要方式,即对洞穴通道的扩大和峡谷的形成起着决定性的控制作用。第四纪以来的水系变迁与河流袭夺是该区洞穴形成发育的根本动力。结合织金洞大形态的地质构造控制特点和碳氧同位素年代测定与古环境分析,发现:在早更新世中晚期,随干流六冲河的下切,以结河下游潜伏地下形成夹岩洞和龙吸洞,新寨河下游相应形成黄家岩洞;中更新世早期,该河流继续下切、变迁、袭夺并伴有崩塌作用,形成了横跨在峡谷上的双层天生桥,织金洞主洞和黑洞也属这一期的产物;中更新世中期,新寨河逐渐被以结河袭夺,织金洞由于较大的枯洪水位变幅引起频繁的崩塌,形成大厅;中更新世晚期,洞穴脱水,碳酸钙沉积形态广泛发育,直至全新世。      

贵州织金洞洞穴CO2的来源及其空间分布特征

为探索喀斯特高原峡谷地区高位旱洞内CO2来源及其空间分布特征,于2015年1月至2015年7月按月实施定位监测,对贵州织金洞洞穴CO2浓度和洞穴水、土壤CO2浓度和土壤水以及大气降水、山顶泉水进行监测。结果表明:（1）织金洞上覆土壤CO2浓度是大气CO2浓度的11~17倍,是洞穴CO2的4~7倍。织金洞洞内CO2的来源,横向上主要来自于气流的交换、游客的呼吸作用;垂直方向上主要来自于洞穴上方延伸入基岩中植物根系的呼吸作用,洞穴上覆基岩溶隙、溶管中进入洞穴内的大气CO2,地下河水脱气以及洞穴滴水碳酸钙的沉积释放的CO2。（2）织金洞为多进口洞,CO2浓度插值空间分布呈现两端低中间高的空间分布特征,同时在1 200×10-6~1 400×10-6高值区范围内出现800×10-6~1 000×10-6低值区特征。整体上,洞穴CO2随着进、出洞口两端海拔向洞内升高而呈上升趋势,在洞穴中部灵霄殿达到最大值。（3）洞内水和洞外土壤水均为HCO3--Ca2+型水,大气降水、山顶泉水为SO42--Ca2+型水。在垂直迁移过程中,大气降水-山顶泉水-土壤水-洞穴水不同部位水中各化学成分（硬度、Ca2+/Mg2+、HCO3-/SO42-、PCO2、SIc）各不相同。      

河北临城白云洞洞穴旅游对洞穴CO2 浓度及温度的影响

河北临城白云洞碳酸钙景观极其丰富但风化严重.2000年"五一"黄金周对白云洞的客流量、温度、洞穴空气中的CO2浓度进行了系统的观测研究,并在8月、10月旅游淡季进行了对比观测.研究结果表明,洞穴旅游活动对洞穴的温度和CO2浓度的变化有主控作用.白云洞在"五一"长假游开始前最低CO2浓度为600ppm, "五一"这一天当游客量达到 5800人时,大洞厅中的CO2达到4400ppm,温度提高了1.1℃,而狭小洞厅中CO2浓度可达到5800ppm,温度提高了2.3℃.当洞穴旅游高峰连续维持多日时,洞穴中的CO2还会累积增加.如5月2日的游客达到4000多人时,狭小洞厅CO2达到7000ppm.旅游高峰期,洞穴CO2往往经过一个晚上的扩散和流动后,也回不到本底值.但洞穴温度的累积不很明显.     

织金洞的气候环境及空气中二氧化碳

对该洞洞穴气候环境和洞本空气中CO2浓度的变化特点进行了阐述,拟定了洞穴CO2浓度质量卫生标准,提出改善措施。      

山东半岛九天洞洞穴环境变化特征与影响因素

选取旅游洞穴九天洞为研究对象,对洞穴环境变化特征及影响因素进行分析,探讨旅游活动和外界环境变化对洞穴环境变化的影响,以期能够为旅游洞穴的保护与合理开发提供科学依据。结果表明:（1）九天洞受外界气温变化的影响呈夏季高冬季低的特征,且洞穴温度略高于当地平均温度,这与洞穴通风、旅游活动、监测时间等因素有关;（2）洞内相对湿度与洞内空气温度呈较好的负相关关系,洞内相对湿度的变化主要受控于温度,呈夏季低冬季高的变化特征;（3）九天洞CO2浓度的季节变化特征为夏秋季高冬季低,与气候变化导致的植被和微生物活动以及滴水速率的变化有关;（4）距洞口越远的监测点空气温度、相对湿度的变化幅度越小,CO2浓度越高,说明距洞口越远受洞外气候变化以及洞穴通风的影响越小;（5）九天洞各监测点pH值和电导率主要与外界气候变化有关,对气候变化响应敏感,在降水偏少的干旱年,监测点pH值偏高,电导率偏低。      

山东沂源九天洞洞穴环境变化监测分析

为改善九天洞洞穴环境质量及保护洞穴景观提供科学依据,2006年5月1—5日和2006年7月28—30日曾两度对该洞的洞穴空气温度、湿度、CO2浓度和游客量的变化进行实地监测。结果表明,九天洞CO2浓度受游客数量影响,具有明显累积效应,其中灵霄玉塔（测点11）CO2浓度最高,日平均值为11250ppm;CO2浓度之高,国内外颇为罕见;而洞穴温度兼受洞穴滴水及洞穴形态的影响,具有一定的变化幅度;洞穴湿度除了受天气影响外,游客呼吸对封闭洞段湿度增大也有一定的贡献作用。      

岩溶洞穴沉积物生物成因初探──以贵州织金洞为例

贵州织金洞洞穴沉积物现生藻类属种经分类鉴定，计有蓝藻８８种，分属２目４科１７属。经与洞穴叠层石中的藻类化石进行对比，确定叠层石中的藻类化石与部分洞穴现生蓝藻相似，居于第四纪蓝藻化石，故洞穴沉积物从宏观到微观特征，皆直接受有关藻类生物的控制。藻类在洞穴中维持延续其生命所进行的主动活动时，具有分泌钙质和捕捉粘结碳酸钙微细颗粒而富集沉积碳酸钙的生化和生理特性，起到了成岩建造作用，因而成为形成绚丽多采洞穴沉积物的内在动力。     

岩溶洞穴水理化性质特征及其环境意义——以贵州织金洞为例

为揭示洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年1月至2015年6月对贵州织金洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:①织金洞洞穴水的水化学类型主要为HCO3--Ca2+-Mg2+型水,阴离子中HCO3-占84.5%以上,阳离子中Ca2+、Mg2+为优势离子;②洞穴滴水 EC、Ca2+、 Mg2+、HCO3-、SO42-浓度均大于石灰岩石裂隙水、池水相应的浓度;③洞穴水滴率、滴量、Ca2+、HCO3-以及Ca2+/HCO3-比值对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;④洞穴滴水中的EC与Ca2+离子浓度呈显著线性关系。      

贵州织金洞世界地质公园喀斯特景观特征及其形成演化分析

织金洞世界地质公园,位于贵州高原西部,园区内喀斯特景观总体可概括为洞穴、峡谷、天生桥、天坑、高峰丛、丘陵、单面山与象形山、水文遗迹等8大类,它们以下三叠统海相碳酸盐岩为物质基础,有序、集中分布于织金洞、绮结河、东风湖三片相对独立,却又以绮结河为纽带紧密相连的喀斯特区域内,共同构成一个以洞穴、峡谷、天生桥、天坑为核心,形态雄伟、典型、优美、珍稀的高原喀斯特景观群。同时在对公园岩溶景观特征及区域地质背景进行分析和研究的基础上,系统研究和探讨了织金喀斯特,及织金洞、绮结河、东风湖三大地貌单元的形成演化过程,并认为它们的发育模式由地下喀斯特逐渐过渡至地表喀斯特,系统完整地纪录了贵州高原喀斯特的演化历程。     

旅游洞穴景区投射形象与感知形象对比研究——以贵州织金洞为例

以中国最具代表性的旅游洞穴景区——贵州织金洞为例,运用内容分析法和社会网络分析法,以网络文本为数据来源,对比研究其投射形象和感知形象。结果表明:（1）官方的高频词核心关注点涉及自然景观、形象宣传、外部交通、门票、住宿等方面,而游客的核心关注点主要集中在自然景观和导游解说上;（2）在属性类目方面,官方和游客关注的侧重点大致相同,主要集中在旅游资源、旅游活动上,但在自然资源、游览活动内容等方面的形象仍存在诸多差异;（3）从社会网络分析来看,官方重视游客体验,关注游客服务与管理,而游客对灯光、导游服务的感知更为显著;（4）总体上游客的积极情绪占主导地位,而消极情绪的主要来源为官方在建设管理等方面的不足,如长时间排队买票或取票、导游服务态度散漫、景观单调、体验项目单一等。      

基于网络文本分析的洞穴景区游客感知形象研究——以贵州织金洞为例

洞穴旅游是最具特色的旅游活动之一,游客对洞穴景区旅游形象的认知直接影响游客满意度和忠诚度,对景区的营销和发展起到重要作用。以旅游网站上的点评、游记等网络文本为基础,采用ROST CM内容挖掘软件及内容分析法,对贵州织金洞旅游形象进行了分析,主要研究结论如下:①40篇游记样本与2591条点评样本中提取出232条高频词汇,频次排在前60位的词汇表明游客的主要关注点集中于织金洞自然景观;高频词汇的语义网络矩阵以“织金洞”、“溶洞”为核心,其他特征词向周围发散状,关联词汇的关系强度表明织金洞中规模宏伟、造型奇特的岩溶景观给游客留下了深刻的印象。②旅游形象属性主类目中涉及旅游景观的高频特征词最多,其次是旅游服务与管理、旅游设施;形态各异、独具特色的岩溶景观是织金洞最大的特点,洞穴内灯光效果对游客游览有最为直接的影响。③游客积极情绪的词汇出现的频次所占比例达81.85%,消极情绪的词汇出现的频次不到10%。      

贵州织金洞世界地质公园喀斯特成景机制及模式研究

本文将织金喀斯特分为8大类:洞穴、峡谷、天生桥、天坑、高峰丛、丘陵、单面山与象形山、水文遗迹等,它们以下三叠统海相碳酸盐岩为物质基础,有序、集中分布于织金洞、绮结河、东风湖三片相对独立,却又以绮结河为纽带紧密相连的喀斯特区域内,共同构成一个以洞穴、峡谷、天生桥、天坑为核心,形态雄伟、典型、优美、珍稀的高原喀斯特景观群。同时在对公园区域成景背景进行分析和研究的基础上,认为织金喀斯特的形成演化,始于古近纪,以三处喀斯特区域相互之间水力联系的演变为主轴,历经四个阶段:初始阶段(古近纪期间,喀斯特地层出露)→雏形阶段(分轴型离散岛屿式成景过程)→重要发育阶段(主轴型离散岛屿式与集合型岛屿式成景过程)→现代喀斯特阶段。期间,三个喀斯特区域产生不同的喀斯特响应过程:(1)织金洞区域,以织金洞地下河的演变为主轴,历经横向裂隙式岩溶水→地下河道→抬升形成化石洞穴/洞穴景观发育阶段/袭夺地表河(古新寨河)→地下河大规模发育→抬升形成化石洞穴/被袭夺阶段/→地下河小规模发育/洞穴景观发育等不同的地下岩溶循环发育阶段,形成了规模宏大的4层迷宫式化石洞穴系统—织金洞洞穴系统,洞内次生化学沉积物类型齐全,形态优美、独特,体量巨大,现代总体属于已停止发育的化石型洞穴喀斯特区域。(2)绮结河区域,以绮结河的演变为主轴,历经地表流水各向分散流动阶段→地表河阶段→地下河阶段→地下河改道/袭夺阶段→地下河大规模发育阶段→改道/明流与伏流交替阶段等不同的地表与地下岩溶交替循环发育阶段,峰丛、洞穴、峡谷、天坑、天生桥等地貌有序分布于河谷上或其两侧,协同共生,现代总体属于地表与地下喀斯特正在相互交替发育的区域。(3)东风湖区域,以六冲河的演变为主轴,历经持续、漫长、大规模、高强度的横向—纵向侵蚀、切割,峰丛、丘陵、象形山、单面山、峡谷有序分布于其上宽下窄的河谷上或其两侧,共生发育,现代总体属于正在发育的地表喀斯特区域。(4)整个公园,以三处喀斯特区域相互之间水力联系的演变为主轴,历经四个不同的喀斯特阶段,及各区域不同的喀斯特响应过程,形成独特的织金高原喀斯特景观群,现代总体上正在分区进行着三种不同的喀斯特过程。在上述分析的基础上,提出分轴型、主轴型、离散型和集合型等四种岛屿式成景机制。同时,通过与相似、典型岩溶区域(如广西乐业、重庆武隆等)的成景模式进行对比,将织金喀斯特成景模式归纳为"相邻岛屿式成景模式"。     

岩溶关键带土壤—洞穴系统CO2运移的时空变化——以河南鸡冠洞为例

为了了解豫西鸡冠洞岩溶区不同尺度下水-土-气的中CO2的变化特征,探究CO2在岩溶关键带系统的运移关系,2019年5月至2020年10月,利用固态传感器对河南鸡冠洞上覆土壤取样点进行高时间分辨率监测,每隔15 min采集一次数据。结合每月采集洞内空气CO2浓度数据、每月测定洞穴水水化学指标数据及每月监测的降水、气温数据进行全面系统地分析。结果表明:①土壤CO2浓度、洞内空气CO2浓度和洞穴水水化学指标具有明显的季节性变化特征,均表现为夏秋高冬春低;②土壤CO2浓度在昼夜尺度下,白天高于夜晚,夏季的昼夜差值最大,冬季的昼夜差值最小,且昼夜变化滞后气温、土温变化约6 h;③洞内CO2浓度变化、洞穴水离子浓度和水化学指标在昼夜变化上具有同步性;④强降雨条件下（单场降雨量为42.2mm）,土壤水分和土壤温度能及时响应降雨变化,而土壤CO2浓度对降雨的响应滞后2 h。洞穴水、洞穴CO2浓度对降雨的响应与土壤CO2具有相似性;⑤基于月均值的土壤CO2浓度与土壤温度、土壤湿度的相关系数分别为0.67、0.031。垂直方向上,CO2浓度变化依次为土壤>洞穴>空气。昼夜尺度上,土壤CO2浓度变化滞后于气温、土壤温度变化,其原因是受上覆植被光合作用强度影响。CO2在洞穴水运移中以脱气沉积为主,补给洞内空气CO2浓度。在强降雨过程中,土壤CO2浓度变化受控土壤的温度和湿度;而在更长时间尺度上,土壤CO2浓度变化更多地受土壤温度影响,土壤湿度对其影响较小。      

长江入海水沙变化的回归分析

根据大通站1951－1999年的流量和输沙率的资料，对流量－输沙率之间做了回归分析，指出多年平均月均流量－输沙率之间的相关性、各年月均流量－输沙量之间的相关性、各月月均流量－输沙率之间年际变化相关性和年均流量－输沙率之间的相关性。最后还分析了大通站的水沙变化趋势，得出两者变化趋势的规律。     

基于岩溶洞穴旅游活动中洞穴环境因子的研究

随着人们生活水平的不断提高,岩溶洞穴旅游活动日益频繁,使得对洞穴环境的综合研究以及洞穴旅游管理变得尤为重要。通过调研国内外岩溶洞穴旅游管理的现状,结合岩溶洞穴环境的研究成果,综合分析岩溶洞穴环境因子,如温度、相对湿度、洞穴CO2浓度等,对岩溶景观的影响,探讨溶洞环境的自净能力以及景观保护与修复措施等问题;针对目前岩溶洞穴旅游开发的有限空间与无序客流的矛盾,提出了合理调控洞穴旅游客流量,增强洞穴旅游景观资源保护意识,从地学、旅游、环境以及健康等角度评估和开发洞穴,使旅游活动对环境因子的影响限制在可控范围,实现洞穴旅游的可持续发展。     

北京石花洞空气环境主要因子季节性变化特征研究

洞穴大气CO2浓度不仅是影响洞穴沉积物沉积（或者溶蚀）的重要因素之一,而且在旅游洞穴,它关系到沉积物景观的稳定性以及旅游环境的舒适性。本文通过对石花洞洞穴大气温度、湿度及CO2浓度近4个水文年的观测,结果表明：（1）洞穴温度在15℃上下波动,夏季约高1℃,主要与洞内外温差的季节性变化和旅游活动有关;（2）洞穴CO2浓度随着大气温度上升而缓慢升高,至每年的7月上旬雨季来临时,气温、降水及土壤中CO2大幅提高,降水溶解大量的土壤CO2并渗入洞穴中,导致洞穴CO2浓度迅速上升,8月观测到的最高浓度可达到4 334ppm,在雨季结束后,随着大气温度降低,CO2浓度缓慢下降,2月份平均值达到最低,为360~458 ppm。另外,在5月份和10月份的旅游黄金周,旅游人数的增加,洞穴CO2浓度异常增高。在进行洞穴管理与规划时,应综合考虑自然和人为因素对洞穴的影响。     

旅游洞穴空气环境时空变化特征及其影响因素——以贵州省绥阳大风洞为例

为探究绥阳大风洞空气环境时空变化的规律及其成因,沿洞道布设10个监测点,并对各点在垂直剖面上（洞道上、中、下部)的温度、湿度和CO2浓度进行为期11个月的监测,结果表明：(1)大风洞空气环境要素（CO2、温度、相对湿度）均呈现出明显的季节变化,大体上CO2、温度和湿度表现为冬季低,夏季高的特点。(2)春、夏、秋季洞内外空气交换较弱,由洞口至洞内深处CO2浓度、湿度逐渐增加,温度逐渐减小,且越往洞内深处,空气交换减弱,各参数变化越稳定;冬季洞内外空气交换作用强,由洞口至洞穴深部,温度变化曲线表现为并无突变点,且洞穴CO2、湿度的垂直变化加大。(3)垂直变化上,春、夏、秋季洞穴CO2浓度、相对湿度差异大,洞底部CO2浓度和相对湿度大多高于洞顶部,但越往洞穴深入,3个环境参数的垂直差异均减小。     

贵州绥阳双河洞国家地质公园洞穴基本特征及成因探讨

106地质大队于1959～1960年曾对双河洞石膏矿进行过地质勘查。1986年～2006年4月,先后有中、法、日等国专家19次进双河洞考察,初步查明了该洞总长度为105.7km,是亚洲第二长洞,在世界上排名第16位。该洞不仅规模宏大,网络复杂,且有一定数量的次生淋滤型石膏矿分布,成为国内外罕见的独特洞穴景观。双河洞自2004年荣获国家地质公园称号以来,已引起国内外专家的广泛关注。该洞的形成,与该区域大范围内下寒武统清虚洞组上部至中寒武统平井组下部白云岩中,含大量硬石膏层有着密切的成因联系。     

本溪水洞洞穴空气CO2浓度与温、湿度的空间分布和昼夜变化特征

洞穴空气CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一。基于对本溪水洞洞穴空气CO2浓度、温度和湿度连续两个昼夜的系统观测结果,结合洞外大气CO2浓度、温度和湿度数据,初步分析了本溪水洞洞穴空气CO2浓度空间分布特征和昼夜变化规律：（1）洞穴空气CO2浓度自洞口开始快速增高至一定深度后趋于稳定,这个快速升高的距离与不同季节洞穴交换能力有关,秋季大约是370 m。洞穴CO2浓度稳定区的空间差异可能主要与洞穴结构和裂隙发育情况有关,在洞体变小的倚天长剑景点附近出现峰值,而在洞体变大的石瀑布景点和游客无法进入的源头区出现低谷。（2）观测期间,洞穴空气CO2浓度总体上呈递降趋势,基本上与游客数量有关。（3）在洞穴空气CO2浓度急剧上升的近洞口段,洞穴空气CO2浓度每个昼夜出现两个峰值,分别对应正午12时和午夜前后。本溪水洞洞穴空气CO2浓度的这种变化特点,受游客与工作人员的呼吸排放和洞穴与大气间的气体交换作用的双重影响。