琵琶潭瀑布岩溶沉积物生物多样性研究

为了探索瀑布岩溶沉积物中生物多样特征, 2006年12月对贵阳市琵琶潭瀑布岩溶沉积环境进行了野外生态学调查,采集样品和标本25份。经室内初步分析和鉴定, 该瀑布岩溶沉积物中含有5大生物多样性类群共33个物种,它们是蓝细菌( Cya no bacteria) 2个种,原生动物( Pr oto zoan) 12个种,绿藻( Green algae ) 1个种,硅藻( Dia toms) 10个种和苔藓植物( Bry ophy tes) 8个种。生物多样性在琵琶潭岩溶沉积形成中的地质生态学贡献主要表现在: ( 1)生物表面为淡水碳酸钙晶体提供了附着基础; ( 2) 绿色植物光合作用转移了二氧化碳,有助于碳酸钙沉积;( 3)生物群落为瀑布岩溶沉积提供了骨架; ( 4) 生物群落在一定程度上控制和影响了岩溶沉积形态。      

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。     

贵州织金洞沉积物形成特征的初步研究

根据对织金洞洞穴沉积物调查、洞穴现生藻类调查、以及对采样的生物显微镜、偏光显微镜及扫描电镜的观察和鉴定资料的分析,作者初步探讨了洞穴沉积物与生物有关的宏观和微观特征及其形成作用,在此基础上,力图从生物作用的观点对洞穴沉积物的特征进行解释。     

贵州织金洞沉积物形成特征的初步研究

根据对织金洞洞穴沉积物调查、洞穴现生藻类调查、以及对采样的生物显微镜、偏光显微镜及扫描电镜的观察和鉴定资料的分析,作者初步探讨了洞穴沉积物与生物有关的宏观和微观特征及其形成作用,在此基础上,力图从生物作用的观点对洞穴沉积物的特征进行解释。      

剑湖硅藻群落对环境变化的长期响应模式与生态评价

近几十年来,持续的流域开发与气候变化等环境胁迫已经对云南部分中小型湖泊生态系统产生了重要影响,古湖沼学的研究方法能有效弥补湖泊现代监测数据的不足,且有助于识别湖泊生态系统的长期演变特征并开展生态响应模式的评价。本研究以滇西北地区的剑湖31cm深度钻孔为例,结合²¹⁰Pb和¹³⁷Cs定年,通过沉积物记录的多指标（硅藻、烧失量、粒度、元素与稳定同位素）分析及流域历史资料重建了近200年来剑湖生态环境的演化过程,结果显示剑湖水动力条件持续减弱,营养水平持续上升,硅藻已从45种减少到26种,且底栖类型物种持续减少,表征了剑湖生物多样性出现了持续降低的趋势。并运用主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）等方法,识别出驱动硅藻群落长期变化的重要环境变量为水动力条件和营养水平,进一步的方差分解结果表明,近200年来水动力条件和营养水平分别解释了硅藻群落变化的6.3%和1.4%,两者相互作用时解释了13.1%;而1960年以来,水动力条件、营养水平及气温分别独立解释了硅藻群落变化的6.5%、1.4%和0.2%,三者相互作用时解释了10.6%,表明剑湖的水动力条件、营养水平及气候变化是造成剑湖生态环境变化的重要环境梯度。综合剑湖生态环境长期变化特征分析表明,该湖受人类活动和气候变化的持续影响,其生态系统结构已经出现了明显变化。因此,在气候变暖的长期背景下,控制流域污染物输入及合理的水文调控是维持高原浅水湖泊生态系统健康的重要前提。

     

贵州和尚洞不同光带内软体动物、节肢动物和脊索动物的多样性及分布研究

对贵州和尚洞内的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和采集,共获标本350号,隶属3门5纲13目19科。研究了不同光带内洞穴动物的多样性。结果表明,洞内物种丰富,多样性和均匀度指数最高均在有光带,其指数分别为3. 5511、2. 2964和0. 7799;优势度指数在黑暗带最高( 0. 3756); 相似性指数最高在弱光带与黑暗带之间( 0. 6338)。此外,还对洞穴动物的分布进行了分析。      

环境DNA——洞穴生物研究中的新技术

中国洞穴数量多、分布广,洞穴生物资源丰富,传统生物多样性调查方法效率不高,受特殊环境影响而覆盖范围有限,一定程度上制约了中国洞穴生物多样性研究和保护工作的开展。环境DNA（eDNA）可通过从环境中提取洞穴生物的痕量DNA,利用PCR等技术对其多样性组成、生物量等进行定性和定量调查,将成为未来中国洞穴生物研究中使用的重要手段。文章对eDNA原理、在洞穴生物研究中的优势、目前取得的一些最新研究进展、主要工作流程和注意事项等进行评述,同时进一步分析中国开展相关研究所面临的问题,并展望eDNA在中国洞穴生物研究中的前景。     

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。      

喀斯特与环境地学学术研讨会在贵阳举行

5月23日,喀斯特与环境地学学术研讨会在贵州师范大学田家炳教育书院召开。中国工程院院士卢耀如,贵州师范大学、同济大学、中国地质大学（北京）、香港大学、贵州大学、中国地质环境监测院、中国地质科学院地质力学研究所、中国地质科学院岩溶地质研究所、中国科学院地球化学研究所、     

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。     

岩溶洞穴古河漫滩沉积物特征及其沉积环境演变——以山王洞中段为例

为揭示岩溶洞穴沉积物对沉积环境与沉积过程的指示作用,文章在分析双河洞洞系形成过程及山王洞区域地质调查资料的基础上,选取贵州山王洞中段古河漫滩沉积物为研究对象,采用粒度分析法与萨胡公式对洞穴沉积物粒度特征与沉积环境的相关性进行分析,推断不同沉积韵律期的沉积环境演变过程,研究结果表明:（1）古河漫滩表层沉积物以极细砂、粉砂和黏土为主,平均含量达94.42%,且中上部含有一层粗砂砾夹层;（2）沉积模式主要为跳跃和悬浮沉积,水动力条件整体稳定,搬运颗粒粒径平均值为637 μm,其最大沉积物颗粒粒径为864.2 μm;（3）以沉积物粒度特征为依据,将古河漫滩沉积过程划分为三级沉积韵律,一级沉积韵律厚度为404～275 cm ,二级沉积韵律厚度为285～165 cm,三级沉积韵律厚度为165～0 cm。上述研究为确定区域侵蚀基准面和地层升降运动过程提供有力证明,也为山王洞古气候环境研究提供了重要依据。      

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。      

岩溶洞穴调查的技术规范体系初探

岩溶洞穴调查技术规范目前在我国尚属空白,本文以我国岩溶洞穴调查现状为基础,论述构建规范体系的必要性和意义,强调了制订的原则和思路,借鉴其它地学领域技术标准体系的建设经验,以规范体系层次分类为基础,尝试性提出了岩溶洞穴调查技术规范体系的基本框架结构,分析了规范体系建设中的关键节点,阐述了岩溶洞穴基础测量规范和数据库建设规范是近期体系建设的核心和重点,指出技术规范体系是制订针对岩溶洞穴调查各项工作内容具体性规范的基础,这对岩溶洞穴学科科研水平的提高和实现更高的社会经济价值有着重要的意义。      

喀斯特洞穴康养适宜性评价——以贵州红果树景区天缘洞为例

被誉为“空气维生素”的空气负离子具有调节神经中枢、促进新陈代谢等生物效应,有益于人体身心健康;同时负离子还具有抑菌、杀菌的作用,在喀斯特洞穴中负离子含量高,也造就了洞内洁净的空气。喀斯特洞穴康养就是依托于洞穴环境与小气候而开展的疗养、康体、休闲等一系列有益身心健康的活动。本文采用指数分析法,从人体感受与环境卫生学角度选取人体气候舒适度指数、空气清洁度指数和空气负离子富含度指数构建喀斯特洞穴康养功能指数（CRFI）并以贵州红果树景区天缘洞为实例,来评价喀斯特洞穴的康养适宜性。通过层次分析法确定三个指标权重分别为0.142、0.286、0.572。根据2017年8月至2018年7月的洞穴环境连续监测数据发现,天缘洞洞内氡浓度年均为610.26 Bq.m-3,洞内CO2浓度年均521.900 ×10-6,符合国际辐射安全要求,满足洞穴康养开展的前提条件;洞内年均温为14 ℃,相对湿度大,人体气候舒适度相对较低;洞内正负离子含量在时间与空间上都存在较大幅度的变化,负离子浓度空间分布规律存在以TY-4地下湖为中心向洞口方向逐渐递减趋势,天缘洞4-9月全洞段空气负离子含量较高,空气清洁度指数均高于1.00,属于最清洁空气,极有利于人体健康。天缘洞全年的洞穴康养功能指数显示天缘洞最佳洞穴康养时间为5月与9月,最佳康养地点位于TY-4地下湖附近,仅有12月与1月不适宜开展洞穴康养活动。      

湖南道县福岩洞古人类生存环境研究

早期现代人起源、演化、扩散与环境背景的关系是备受关注的前沿科学问题。湖南道县福岩洞发现于20世纪80年代,近年来,该遗址因发现距今12~8万年前的东亚最早的早期现代人牙齿化石,为国际学术界广泛关注。本文对福岩洞的洞穴发育进行分析,对堆积物的粘土矿物、氧化物（主量元素）、牙齿釉质C、O稳定同位素和哺乳动物群等进行分析和测试,尝试重建该遗址古人类生存时期的环境背景。福岩洞发育于上古生界碳酸盐岩系内,属于大型管道型溶洞,洞穴发育由早期的垂直裂隙水为主演变为后期的水平状溶蚀;洞内堆积物以砂砾石层和红粘土为主。环境分析结果表明,道县福岩洞古人类遗址所在区域总体气候特点表现为温暖湿润,古植被类型属以C₃为主的森林环境;古人类活动期的气候特点较洞穴发育初期略显偏凉,总体上环境较为稳定。福岩洞古人类生存环境的研究表明,相对温暖湿润和稳定的环境条件,为早期现代人在遗址的生存和繁衍提供了理想的条件,对理解和阐释华南地区晚更新世早期现代人起源、迁徙和演化及其与环境关系具有重要意义。

     

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。     

旅游活动对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观的影响

巴马县水晶宫洞内次生化学碳酸盐（钙）沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花和石毛等是国内外较为罕见的洞穴奇景。自2007年水晶宫开发以来,对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观等进行了监测,发现洞穴内流水、滴水、池水数量点减少; 洞穴温度升高、湿度降低,CO2浓度增加,空气负离子浓度减小以及普遍滋生(藻类、苔藓、蕨类等)灯光植物和洞穴景观表面的污染与变色污染、老化等现象。依据洞穴环境变化规律,提出有利于洞穴环境保护以及景观修复的相关措施,为科学合理保护开发旅游洞穴提供重要的科学依据及广泛的应用前景。      

硅藻生物多样性对千年尺度气候突变的快速响应:以云南云龙天池湖泊末次冰消期记录为例

湖泊是全球生态系统的重要组成部分。尽管湖泊初级生产力的生物多样性在湖泊生态系统中发挥着非常重要的作用,但对其如何在千年时间尺度上对气候变化做出响应却知之甚少,而千年时间尺度与预测未来变化最为相关。本文以云南云龙天池湖泊为研究对象,以湖泊重要的初级生产力硅藻为研究手段,分析了末次冰消期期间硅藻生物多样性对千年尺度上气候变化的响应。云龙天池硅藻生物多样性表现为暖期高、冷期低。随着全球温度的快速变化,硅藻生物多样性亦对应的快速响应:在转暖时(Bolling/Allerod暖期)快速增加,在转冷时(Herinrich 1和Younger Dryas)快速降低。这些变化主要与温度变化驱动的湖泊环境条件的变化(比如冰封期长短、边岸带水生植被的变化等)有关。研究结果还表明,在末次冰消期期间,云龙天池湖泊硅藻生物多样性与千年尺度的气候变化同步,而且在长时间尺度上,气候变暖对高山湖泊生物多样性可能是有利的。     

广西巴马县水晶宫洞穴沉积物特征及其沉积环境

巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景。据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等资料研究表明,水晶宫洞穴沉积物形成于晚第三纪以来。晚第三纪和第四纪早更新世早期,洞内沉积主要为外源水携带的硅质岩、砂岩类砾石沉积形成的钙华砾石层。早更新世中期—中更新世气候温暖湿润,是水晶宫洞穴主要景观的形成期,沉积物景观宏大而壮观,230Th-U系测年得出其分别形成于100～35万年前。晚更新世早期12.5～9万年的末次间冰期主要为温暖气候环境,洞内仅有少量的石笋沉积,且极少保存;9万年后气候环境发生突变,更不利沉积物发育和保存;自4万年后气候环境开始表现为温暖湿润,化学沉积活跃,洞穴沉积物主要由高约50～150 cm的纯白色石笋群和钟乳石组成,为洞穴奇景的形成期,230Th-U系测年得出其分别形成于40 ka BP和7 500 a BP以及1 450 a BP。晚更新世晚期以来形成的洞穴沉积物景观,不仅为水晶宫提供了丰富的旅游资源和价值,同时也为广西重建古气候环境提供了重要的信息载体。