中国岩溶研究进展的哲学认知与展望

喀斯特和岩溶科学术语源于欧洲和中国对同一客观实体（碳酸盐岩地形）的认知历史和差异性定位。中国岩溶研究从聚焦岩溶系统溶蚀动力的解构性工程属性和资源利用研究转向全面融合岩溶动力、岩溶生物地球化学、岩溶生态系统生产力的岩溶系统建构属性研究。在服务社会经济发展需要中,中国岩溶研究发现和深化了岩溶系统“解构”和“建构”的矛盾运动机制,而人类活动影响着这对矛盾运动的时空尺度和效应,并将其转化为包括岩溶石漠化治理的区域资源环境管理和可持续发展的理论和技术。深度研究控制小流域岩溶生态系统解构的侵蚀基准面自然演化与人为影响的规律和制约岩溶生态系统建构的植被演替（生物群落生产力提高）间的矛盾对立运动规律,将有助于岩溶山水田林湖草生态共同体建设,服务可持续发展和应对全球变化。      

基于事件的地下管网数据模型及其应用

将面向对象的概念引入到地下管网的数据模型中,阐述了地下管网的数据结构,实现了有效地管理地下管网。     

石林县域洼地特征与资源环境效应

地貌类型的结构多样性和生态系统各要素耦合的复杂性,使得喀斯特人地关系地域系统中出现水土流失、石漠化、贫困等各种特殊的生态环境和社会问题。洼地是喀斯特地形分化的元地形,对其研究有助于从地貌动力学视角深化对喀斯特地区资源环境要素的认识。本文将基于ASTER-GDEM地形数据的GIS、RS空间分析与野外地质地貌调查成果相融合,研究石林县域洼地形态特征与空间格局,揭示洼地发育的资源环境效应。结果表明:(1)石林县域洼地8597个,总面积269.45km^2,占县域面积的15.16%,洼地平均面积3.13±6.83hm^2,深度15.8±11.2m,坡度7.42±2.68°,长轴长度237±227m,圆度指数1.26±0.28,频率分布呈左偏特征,洼地点蚀指数为6.14,显示区域地貌发育处于不成熟的初始分化状态。(2)石林县域洼地为显著聚集分布模式,按密度范围可分为高密度(>6个/km^2)、中密度(5~6个/km^2)和低密度(<5个/km^2)三个区域。(3)洼地高低密度的差异性空间分布与泉眼、暗河、地下水系统流向等具有高度空间相关性,表现为地下水往往从高密度区向低密度区流动,暗河的源头区分布于高密度区,泉眼等地下水排泄通道位于低密度区;植被覆盖度和石漠化强度等资源环境指标的分布在不同密度洼地区具有显著差异性,表现为随着洼地密度的增加,区域内低植被覆盖度和高等级石漠化强度的面积逐渐增加。洼地作为降雨汇聚成地表径流转入地下暗河的有利地形,其空间格局是区域水土资源流失/漏失的关键性空间格局,高密度洼地区是水土保持与石漠化治理的重要区域,这种认识为喀斯特地区资源环境规划及管理提供了地貌学理论与技术基础。     

不同盐度波动幅度对中国明对虾稚虾蜕皮和生长的影响

研究了盐度波动幅度对中国明对虾稚虾(Fenneropenaeus chinensis)蜕皮和生长的影响.实验在水族箱内进行,实验对虾的初始体重为(0.553 2±0.000 1)g,投喂人工配合饲料.实验结果表明:(1)不同盐度波动幅度对中国明对虾稚虾的蜕皮周期有显著的影响(P<0.05),其中S10能明显抑制对虾的蜕皮,S2则能促进对虾的蜕皮,前者较后者蜕皮周期延长4.97 d;(2)不同盐度波动幅度对中国明对虾的特定生长率有显著影响(P<0.05),其中,S4和S7两组对虾的特定生长率最大,分别大于S0组28.11%和22.6%,并且与S0和其他处理组相比差异均达到显著水平(P<0.05);(3)不同盐度波动幅度对中国明对虾的摄食量有显著影响(P<0.05),S4和S7两组分别高于S0组15.96%和11.46%;(4)不同盐度波动幅度对中国明对虾的食物转化效率未产生显著的影响P>0.05,但S4和S7两组对虾的食物转化效率较高.     

喀斯特洼地石灰岩水平溶蚀凹槽研究

以云南石林喀斯特洼地灰岩水平凹槽为模拟对象,用氧化钙粉柱（CaO)和岩盐柱（NaCl为主）进行水平凹槽发育实验。实验结果表明,在流动湖水、水渠、静水湖泊和湿地中形成了半环形颈状水平凹槽、环形颈状水平凹槽、倾斜凹槽、双层水平凹槽,湖岸高坡土层中不发育凹槽。岩盐柱溶蚀水平凹槽深度发育速度（1.2~4.56 cm/h）大于钙粉柱水平溶蚀凹槽发育速度（0.000 4~ 0.008 9 cm/h）。相同成分岩石的水平凹槽发育速度在流水和静水中的差值为3~22倍,水中发育速度是土层中的2倍。石林地区喀斯特洼地石灰岩凹槽类型多样。实验和调查结果对比,发现能指示湖泊湿地水位变动凹槽类型主要有半环形颈状水平凹槽、环形颈状水平凹槽、环形半曲面凹槽,分别对应湖泊岸坡、湖泊、湿地中心。实测水平凹槽平均深度63.95±33.40 cm。用碳酸盐岩综合侵蚀率（化学溶蚀率的1.5倍,135 mm·ka-1）与气岩界面溶蚀率（5.2 mm·ka-1）的差值（129.8 mm·ka-1）为水平溶蚀凹槽发育速率,算得到石林喀斯特洼地石灰岩水平凹槽持续发育时间为4.92±2.573 ka。据此推断,约5 000年前,石林喀斯特洼地石灰岩底部开始发育水平凹槽,湖泊湿地密度16%(0.15km2/km2),属高原喀斯特湖泊湿地区,现今湖泊湿地密度不到0.5%。这有可能表明研究区从5 000年前的湿润降雨丰沛期转向了现代干湿季气候与人类强烈活动干扰,湖泊湿地面积发生深刻变化。      

基于多元监测信息融合分析的突水灾害状态判识方法

突水灾变演化过程中伴随着防突结构内的岩土体的信息变化,通过对潜在突水通道围岩多物理场信息进行深度融合分析,揭示了多元信息的逻辑共生关系,建立了突水演化状态判识的理论方法。从岩体渐进破坏突水与充填结构失稳突水两种典型的突水相似模型试验入手,建立了多元监测信息与量化表征函数的关联性。基于主成分分析理论揭示了多参量间的逻辑共生关系,确定了围岩多物理场信息对突水灾害的影响权重,这为突水灾害监测设计与预警提供了理论依据。结合函数拟合曲线中表征函数变化趋势发生转变的极值点与驻点,建立了突水灾害演化状态综合判识方法,最终将两种突水类型的演化阶段划分为：平静期、发展期、突变期和灾后期,并提出了任意时刻下突水灾害发生概率的能量判别方法,该理论方法为隧道及地下工程突水灾害监测预警提供了参考。     

隧道岩质围岩亚级分级可靠度分析方法及其工程应用

在隧道工程岩体分级中,由于岩土体参数本身的不确定性,加之各定性、定量评定指标在获取过程中由仪器误差、人为操作等产生的离散性及随机性,往往是应用同一评价体系及分级标准,却得出不同的评判等级,尤其是在围岩亚级分级中,评定结果鲁棒性差,甚至出现跳级,这就决定了围岩类别的可靠性的存在。据此,基于《工程岩体分级标准》,通过分析岩石强度及岩体完整程度等评价指标的概率分布规律,引入体系可靠度分析理论,构建不同围岩等级的功能函数,经Monte Carlo法计算围岩隶属于各评定等级的可靠概率,进而提出了基于国标BQ法的围岩亚级分级可靠度分析方法。该方法充分利用了分类系统本身蕴含的信息,考虑了评价指标的不确定性及离散性,所计算可靠性指标可更为直观地对围岩等级作出稳健评估,且可靠概率在一定程度上综合考虑了包括局部破碎带、软弱夹层等掌子面围岩信息的离散程度。研究成果应用于济南绕城高速老虎山超大断面隧道的围岩亚级分级中,所评价结果与实际围岩等级完全吻合,且各等级可靠指标的延续性可对隧道施工过程中地质属性的变化情况进行定量表征,有助于工程地质人员据此对围岩质量的渐变过程进行动态评估,为合理确定工法转换区间,优化支护参数提供数据支撑。研究成果对类似超大断面隧道的围岩亚级分级有一定参考价值。     

海拔梯度及典型土地利用类型对北热带山地土壤有机质和综合肥力的影响

为深入了解北热带海拔梯度各山地土壤带及典型土地利用类型（次生林、香蕉园、橡胶林）土壤有机质（SOM）、综合肥力（SIF）分布特征,以云南省金平县蝴蝶谷地区为例,区分表层（0～20 cm）和亚表层（20～40 cm）,测定SOM、pH、全氮、全磷、全钾和速效氮磷钾,采用修正内梅罗指数法评价SIF,分析限制SIF的关键因素。结果表明,研究区海拔与SOM、SIF呈显著正相关,6个山地土壤带表层和亚表层SOM、SIF排序为棕壤带>黄棕壤带>黄壤带>红壤带>赤红壤带>砖红壤带（P<0.05）。无论表层还是亚表层,SOM和SIF均以次生林最大,香蕉园次之,橡胶林最小,次生林SOM显著大于香蕉园和橡胶林（P<0.05）,SIF则无显著差异。随着海拔升高,限制SIF的因素由速效氮、速效磷转变为速效磷和速效钾,且pH的限制逐渐加强,而维持和限制低海拔不同土地利用类型SIF的因素与同海拔段内自然土壤基本一致。未来山地开发利用过程中低海拔区域应该注重补充氮肥和磷肥,中高海拔区域注重补充磷肥和钾肥,同时调节适宜的pH更有助于土壤养分释放和植物吸收利用。综上,海拔梯度和...     

云南石林喀斯特小生境木本植物多样性特征

喀斯特生境与生物多样性的关系及对人为干扰的响应是喀斯特生态恢复的重要内容。以石林世界地质公园为例对此进行研究。从喀斯特溶痕与植物生长发育关系角度看,石林的小生境可分出节理溶沟、裂隙溶沟、楔状槽沟、深溶蚀坑、溶蚀石堆、浅溶蚀盘、溶蚀穿洞、溶蚀井或圆形溶槽和溶蚀廊道等9种。这些小生境的长度在31~340 cm,宽度在10~261 cm。在原生林、次生林、灌丛和灌丛草地等四个群落中调查了各个小生境的木本植物,共记录40科92种,个体数11420株,其中以溶蚀廊道的木本植物总数最多,溶蚀穿洞最少。物种和数量保持最稳定的小生境是溶蚀石堆和裂隙溶沟。各小生境群落间的物种相似性指数很低。裂隙溶沟、深溶蚀坑、楔状槽沟、溶蚀石堆等小生境在人为强烈干扰后,仍保留有部分乡土植物繁殖体,其他小生境缺乏,这些繁殖体对生态严重退化区的喀斯特植被恢复具有重要意义。喀斯特生境的尺度影响森林植被的自然恢复。保护喀斯特地质遗迹可以促进生物多样性恢复和保护,石林世界地质公园提供了例证。     

云南石林县域喀斯特洼地空间分布特征及影响因素研究

为深化洼地空间分布及其影响因素的认识,以云南石林县为例,在ArcGIS中基于DEM提取洼地分布及相关数据,并运用K函数（Ripley’s K）、核密度函数、缓冲区、空间叠加等分析方法,探讨了该区洼地密度分布特征及地理环境对其的影响。结果表明:研究区洼地在8 km尺度上为聚集分布模式,可划分为高密度（＞6个?km-2）、中密度（5～6个?km-2）和低密度（＜5个?km-2）三个区域。受多种地理环境因素影响,研究区洼地密度在不同海拔段、坡度、起伏度、地层岩石和断层缓冲区上均有差异性表现;同时,岩层节理、断层方向在一定程度上控制了洼地长轴的发育。研究区潜在水文连通性、面积—高程积分值两个指标与洼地密度呈现良好的一致性,但两个指标所反映的喀斯特洼地的地貌学意义还需进一步研究。