石灰华扇(Tufa Fan)沉积物中的微型生物多样性

为了探索石灰华扇沉积物中微型生物多样性特征, 作者2006年7～9月对贵州中部马脚冲瀑布石灰华扇进行了野外生态学调查,釆集样品和标本50份。经室内初步分析和鉴定, 该瀑布石灰华扇中含有4大微型生物多样性类群共25个物种,它们是蓝细菌(Cyanobacteria)1个种,原生动物(Protozoan) 16个种,绿藻(Green algae) 1个种,硅藻(Diatoms)7个种。此外,石灰华扇中还发现了苔藓植物(Bryophytes)6个种。石灰华扇沉积物的形成,是微型生物多样性-石灰华扇沉积相互作用的地质生态学结果。     

贵阳天河潭旱洞硅藻生物多样性与环境初步研究

为了研究喀斯特洞穴硅藻的分布和生物多样性,丰富和积累硅藻研究的基础理论数据,2008年12月对贵阳天河潭旱洞进行了野外考察.经实验室鉴定共发现硅藻7属27种(含变种),其中包括优势种7种.硅藻商为0,属和种的平均优势度分别为0.113和0.023,香浓维纳多样性指数值分别为2.60和4.43,均匀度均近似等于0.93,硅藻细胞平均密度为1609.36个/cm2.相对地表河流、湖泊(水库)、海洋等环境的硅藻生物多样性来说,天河潭旱洞硅藻生物多样性较高,但硅藻个体较小.硅藻与喀斯特洞穴环境具有很好的相关性,将硅藻作为喀斯特洞穴环境评价与监测的指示生物,具有重要的科学研究价值和理论现实意义.     

桂西南喀斯特瀑布水生苔藓植物生物多样性与生态沉积类型研究

作者于2005年11月赴桂西南野外考察了14个喀斯特瀑布,共采集245份水生苔藓植物标本和沉积样品。经室内分析研究,该地苔藓植物具有下列生物多样性特征:(1) 苔藓(Bryophytes) 种类多样性由11科19 属36 种 (含变种亚种) 组成, 其中含广西新记录25 种;藓类(Mosses)含8科15属30种,苔类(Liverworts)3科4属6种。(2)生活型多样性含高丛集型(38.89%)、矮丛集型(19.44%)、交织型(27.78%)和平埔型( 13.89%) 4种类型。(3)地理成分多样性含世界分布 ( 13.89%), 北温带分布( 36.11%),热带亚洲分布s( 16.67%),东亚分布 (19.44.11%) 和中国特有(13.89% )等5种成分。(4)苔藓生殖系统多样性由3种类型组成, 其中雌雄异株(Dioecious) 占总数的83.33%, 雌雄同株异苞(Autoecious) 占总数的2.78%, 雌雄同株同苞(Synoecious)的种类仅占总数的13.89%。根据桂西南喀斯特瀑布沉积的环境和生物组成特征, 可把生态沉积类型划分为:溪流瀑华, 河流瀑华, 石灰华坝和洞穴钙华4种沉积类型及12种生物沉积亚类型。     

岩溶洞穴生物地质作用研究：以贵州织金洞为例

１９８７年以来，作者对贵州织金洞洞穴沉积物的成因进行了较详细的研究，系统地采集现代洞穴蓝藻和沉积物标本，发现沉积物中绝大部分都具有蓝藻类的生长线纹层构造，并显示出各种特殊的形态和花纹特征。     

贵州马岭河瀑布钙华藻类群落特征及生物岩溶作用

为探讨水流干扰和钙华藻类群落在瀑布钙华形成过程中的作用,于2007年8月对贵州马岭河峡谷天星画廊景区内3条瀑布钙华流水区、浸润区和潮湿区进行了采样,分析其种类组成、群落类型和形态、分布特征等。结果显示:（1）天星画廊景区的瀑布钙华藻类群落类型包括胶质颗粒状、胶质团块状、垫状、绒毡状和粉末状5种类型,钙华藻类以蓝藻占优势,在受水流中等程度干扰的生境中(浸润区)钙华藻类物种多样性和群落多样性较高;（2）钙华藻类群落对瀑布钙华的形成同时存在沉积和溶蚀作用,藻类群落可影响瀑布钙华沉积和溶蚀的方向性;（3）在中等程度水流干扰作用下,钙华藻类群落在瀑布钙华形成过程中以沉积作用为主,在强或弱水流干扰作用下,则以溶蚀作用为主。因此认为:水流干扰程度和藻类群落类型共同作用是控制瀑布钙华形态构造多样化的主要因素之一;水流的中度干扰有利于瀑布钙华的形成。      

岩溶地区石生蓝藻与岩溶发育关系研究展望

探讨了国内外石生蓝藻研究的进展,以及石生蓝藻与生物岩溶的可能联系。引入水- 岩- 气- 生物相互作用的整体概念,运用“ CO2 - 水- 碳酸盐”三相耦联开放岩溶动力系统观点,分析了光合原核生物的生命过程及其代谢产物对岩溶系统的可能驱动作用,指出以蓝藻对H2O和CO2 的利用为中心环节,通过研究其在不同小生境、不同类群、不同生态因子下的HCO3- 水平差异,可以为了解藻类的生理机能与生物岩溶强度之间关系提供重要信息。建议在地球生物学的研究尺度下,针对碳酸盐岩表面殖居藻类如何影响其周遍微环境CO2、水文动态进而影响岩溶的效应、蓝藻分泌的胞外有机酸的种类和强度、石生蓝藻碳酸酐酶( CA)活性与生物岩溶关系等问题展开探索。     

黔中瀑布水生苔藓植物区系及其生物喀斯特沉积生态类型研究

对贵州中部18个喀斯特瀑布水生苔藓植物进行了研究。瀑布苔藓植物区系种类由14 科23 属38 种组成, 藓类( Mosses) 含8 科17 属31 种, 苔类( Liv erw o rts) 5科5属6种,而角苔类( Ho rnwo r t)仅1科1属1种。区系地理成分含世界分布( 15. 79% ) , 北温带分布( 36. 84% ) ,旧世界温带分布( 5. 26% )、泛热带分布( 2. 63% )、热带亚洲分布( 5. 267% ) , 东亚分布( 26. 32% ) 和中国特有( 7. 90% )等7种成分。根据喀斯特瀑布沉积环境和苔藓植物优势种类组成特征,可划分黔中瀑布苔藓沉积生态类型为溪流瀑布沉积、河流瀑布沉积、石灰华坝沉积和瀑布洞穴沉积4种类型及15种生物喀斯特沉积亚类型。      

云龙天池湖泊水深与硅藻生物多样性的关系

以云龙天池湖泊为研究对象, 通过分析不同深度表层硅藻样品的生物多样性以及100年来硅藻生物多样性的变化特征, 探讨硅藻生物多样性与水深变化之间的关系。虽然硅藻组合随水深发生了明显的变化, 浅水区底栖硅藻占优势, 深水区浮游硅藻占优势, 但是不同深度表层样品中硅藻的属种数(简单分异度)基本相同, 硅藻种群的生物多样性也没有发生显著的趋势性变化。这主要是由于硅藻各属种在不同深度的权重互补, 导致云龙天池硅藻的多样性在湖泊的不同深度变化不大。近百年来的湖泊沉积速率显示, 自1960年前后, 湖泊水位在波动中逐步升高, 但是硅藻种群的生物多样性并没有发生相应的变化。以上研究结果说明, 云龙天池硅藻种群的生物多样性, 不管是在时间上, 还是空间上, 与水深变化均无明显相关性。     

微型生物在岩溶碳循环中的作用研究回顾与展望

全球气候变化问题使岩溶系统碳循环的研究倍受关注,有关微型生物及其碳酸酐酶在岩溶系统碳循环中的作用的认识也在不断深入。文章回顾了微型生物及其碳酸酐酶在碳酸盐岩风化以及碳酸盐岩沉积过程中的作用过程及作用机制,指出未来的研究需结合不同岩溶生态环境,量化微型生物及其碳酸酐酶对岩溶生态系统碳增汇的影响,为深入研究微型生物及其碳酸酐酶对岩溶碳汇的贡献、增加岩溶生态系统碳汇的能力、助力实现碳中和提供参考。     

林歹二矿岩溶型铝土矿区藓类植物多样性及其生态分布特征研究

文章对贵州省清镇市站街镇林歹二矿铝土矿区的四种不同生态环境下的藓类植物生物多样性及其生态分布特征进行研究。结果表明,共有藓类植物10科22属37种,其中丛藓科（Pottiaceae）、青藓科（Brachytheciaceae）和灰藓科(Hypnaceae)为本矿区的优势科,真藓属（Bryum）、曲柄藓属（Campyloopus）、毛口藓属（Trichostomum）和青藓属(Brachythecium)为优势属。黄牛毛藓（Ditrichum pallidum）、疣肋曲柄藓（Campylopus schwarzii）、日本大丛藓（Molendoa japonica）等为优势种;铝土矿区苔藓植物生活型以矮丛集型居多;单一物种群落在这一矿区的苔藓植物群落中占有一定优势。苔藓植物的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均表现为油菜种植区多样性指数最高,其次为矿区树林区,废石堆积区和细小矿石及矿土堆积恢复区这类受人类活动影响较大的地区苔藓植物多样性指数较小;Pielous均匀度指数表现为矿区树林区（0.8525)>废石堆积区（0.8327）>矿区油菜种植区（0.7650）>细小矿石及矿土堆积恢复区（0.6229）; β多样性指数表现为细小矿石及矿土堆积恢复区—废石堆积区（0.5000）最高,最低为细小矿石及矿土堆积恢复区—矿区树林区（0.1538）。主成分分析（PCA）结果显示出细小矿石及矿土堆积恢复区和废石堆积区中的苔藓植物组成有较大差异性,小曲尾藓（Dicranella grevilleana） 和长尖扭口藓（Barbula ditrichoides）分别是矿土堆积恢复区和废石堆积区的特征种。相关性较高的苔藓植物种类在岩溶型铝土矿区环境中经常伴随生长。      

法国阿尔卑斯山(Mt.Alps,France) 溪流型喀斯特瀑布水生苔藓植物群落生态研究

对法国阿尔卑斯山(M t. Alps, France) 6个溪流型喀斯特瀑布水生苔藓植物群落进行了研究。报道典型瀑布水生苔藓群落14个,苔藓植物种类由11科16属20种(含变种亚种) 组成; 生殖系统由雌雄异株( Dio ecious, 95% )和雌雄同株异苞( Auto ecious, 5% )两种类型构成,无性繁殖是繁殖的主要方式; 区系地理成分含北温带分布( 60% ) 、欧洲- 北美分布( 10% )、旧世界温带分布( 5% )和世界广泛分布( 25% ) 等4种成分; 生活型含高丛集型( 20% )、矮丛集型( 10% )、交织型( 60% )和平铺型( 10% ) 4种类型。根据喀斯特沉积环境特征, 划分瀑布水生苔藓群落为峡谷瀑布苔藓群落、温泉瀑布苔藓群落、瀑布水帘洞苔藓群落、悬崖瀑布苔藓群落和悬崖季节性瀑布苔藓群落等5种生态类型。法国阿尔卑斯山溪流型瀑布生物喀斯特沉积物具有分布广泛,但沉积规模较小的特点。      

Actualistic approaches to the systematics and facies relations of clastic karst deposits

Clastic karst deposits occur at different positions within karst areas, whereas surface karst deposits, sediments of the crack filling facies, the cave entrance facies and the inner cave facies have to be distinguished. The karstification itself is of minor importance for the formation of clastic deposits. Except for incasional debris and impure limestones or marls the contribution of carbonate rocks to clastic karst deposits is low. The majority of clastic material is allogenic and siliciclastic.

Regarding the depositional processes cave sediments can be divided into fluvial cave deposits, gravitative or percolative deposits, decomposition deposits and rock breakdown. An actualistic approach could be a useful tool for the identification of fluvial cave deposits. By means of the depositional features of recent cave sediments and classical sedimentological features cave deposits of unknown origin can be classified.     

岩溶充水矿床帷幕注浆堵水技术研究

岩溶充水矿床帷幕注浆堵水技术国内已开展30多年,为10多个矿山采用,效果显著.我们在参与实践和搜集大量实际资料基础上,对帷幕注浆方式、注浆压力、结束标准,注浆材料,帷幕厚度及防渗标准的确定、特殊孔段注浆工艺、钻孔方法、检测器具、防渗效果检查等重要问题作了详细的论述,从而为工程施工提供的技术参考.     

喀斯特地区地球关键带科学与生态水文学发展综述

针对我国西南喀斯特地区生态环境演变历史及新的形势下面临的挑战问题,系统地总结了植被退化、人工恢复、自然演替三个阶段植被、水文、土壤和溶蚀等观测实验得出的成果,阐述了喀斯特生态水文模型的发展及存在的问题。以地球关键带科学系统思维和多学科综合研究范式,提出了喀斯特地区大气－植被－土壤－岩石系统结构和组成以及协同演变理念;从多学科交叉、系统观测、模型集成视角,探讨了生态水文与碳、水、钙循环协同演变的研究途径,并以此提出推动喀斯特生态水文学发展的建议,为全球气候变化和绿色发展形势下喀斯特地区生态环境恢复提供科学支撑。     

不同深度岩溶管道的高密度电阻率法反演特征

高密度电法在岩溶区找水具有很好的效果,岩溶山区岩溶管道深度各异,为了探寻岩溶管道深度变化下高密度电阻率的响应规律,本文以高密度电阻率法原理为基础,采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模型,模拟均匀介质下不同深度岩溶管道的高密度电阻率响应特征。结果表明:当岩溶管道深度大于15倍电极距时,矩形AMN装置和滚动MNB装置未能探测到该深度的岩溶管道;当岩溶管道深度小于10~11倍电极距时,矩形AMN和滚动MNB装置联合能较精准地定位岩溶管道在平面上的投影位置;岩溶管道反演异常的横向宽度始终大于真实异常横向宽度,反演异常顶部埋深小于或等于真实异常顶部埋深,且岩溶管道深度越浅,反演异常体的形态、大小、埋深越接近真实异常;随岩溶管道深度的增加,岩溶管道的矩形AMN装置和滚动MNB装置异常反演形态由椭圆向半椭圆、弓形变化,直至消失。      

重庆东温泉山既有隧道疏排对岩溶水的影响

岩溶水径流路径非常复杂,而隧道疏排对岩溶水的影响更是一个长期复杂的过程。在长期观测数据以及实地调查研究的基础上,分析重庆东温泉山既有隧道疏排对岩溶水的影响,总结出水平流动带内隧道疏排岩溶水形成的降落漏斗一般可达到隧道标高附近,岩溶裂隙水带内隧道疏排岩溶水形成的降落漏斗仍保持在隧道上方一定高度,渗透性是隧道疏排对岩溶水影响的关键因素。      

云南多乐原溶洞异位石花的发育特征与机理研究

石花（方解石花、文石花和石膏花）是一种常见的岩溶洞穴次生化学沉积物,广泛分布于洞道周壁,以及石钟乳、石笋、崩塌堆积体表面,其成因不同,形态千差万别。云南多乐原溶洞中若干高悬的次生化学沉积物表面的石花,通过实地考察,发现是一种异位石花。其成因是石柱形成过程中,由滴水和溅水的协同作用所形成,而后石柱底座的古河流堆积体遭到侵蚀搬运,石柱悬空而成新的石钟乳或类石钟乳,附着其底部的石花相对抬高因而显露出来。此类异位石花为云南首次发现,可以作为指示溶洞内微地貌演化的重要依据。     

喀斯特溶槽岩-土界面优势流及其对土壤水分动态的影响

通过对两个典型溶槽剖面的野外入渗实验,结合对入渗锋面的红外成像和染色示踪,分析溶槽中土壤湿润锋运移受岩—土界面优势流、初始水分状态（干湿程度和不均匀分布）及植被根系的影响程度。其结果表明:岩—土界面优势流增加入渗锋面到达处的土壤含水率是溶槽中部的1.1～14.5倍,但岩—土界面优势流形成的侧向水势梯度可降低优势流锋面下移;初始入渗中表土湿润锋运移主要受植被根系大孔隙优势流的影响,岩—土界面优势流作用不显著,但随着入渗深度的加大,岩—土界面优势流侧向弥散对湿润锋运移和土壤水分的影响加强。      

不同充填介质下的溶洞跨孔电阻率CT探查数值模拟

城市地铁修建过程中常常会遇到溶洞等不良地质条件,为更加准确探查地下溶洞的位置和大小,采用有限元法和最小二乘法正反演数值模拟手段,利用孔距、电极距和与钻孔距离三个变量构建了地下溶洞的地电模型,分析并总结了跨孔电阻率CT法对充气、充水和部分充水溶洞的电阻率响应特征及规律。结果表明:部分充水溶洞的水、气分界面明显,低阻区域和高阻区域与溶洞充水、充气部分位置大小一致,且随着溶洞充水量的增加,溶洞低电阻率响应增强,其异常范围向溶洞顶部扩大;跨孔电阻率CT法能够有效识别溶洞充填性状。