典型表层岩溶泉域植被对降雨的再分配研究

本文在表层岩溶泉域植被结构特征分析的基础上,监测桂林丫吉试验场S31号泉域内香椿和云实两种主要植被的穿透雨和树干径流特征以及钻孔和表层岩溶水的变化。结果表明:香椿林的总穿透雨量1 861.83 mm,占总降雨总量的59.65%;云实灌丛总的穿透雨量为1 626.42 mm,占总降雨量的52.11%;穿透雨率随降雨量增加而减少。香椿林的树干径流总量为89.4 mm,占总降雨量的2.86%;云实灌丛的树干径流总量为27.79 mm,占总降雨量的0.89%;香椿林和云实灌丛的林冠截留总量分别为1 169.97 mm和1 466.99 mm,平均截留率为37.48%和47.01%;用水量平衡法计算得出以灌丛覆盖为主的S31号表层岩溶泉域年蒸散量为1 623.81 mm,占降水量的52.03 %,年径流深度为1 497.39 mm,占降水量的47.97%。植被冠层改变了降雨对表层岩溶带的补给形式和补给量。降雨经过植被冠层的截留后转化成穿透雨和树干径流进入表层岩溶带,穿透雨以连续波状的形式补给表层岩溶带,而树干径流则以快速集中的方式补给表层岩溶带。      

基于遥感影像的GPS实景化导航在野外地质调查中的应用

针对现有手持GPS系统不提供地图支持及野外地质调查过程中边远山区无图可用的问题,提出了基于遥感影像的GPS实景化导航方法,研究如何利用Google Earth提供的海量免费高分辨率遥感影像和Trimble GPS提供的强大导航功能,制作研究区域高精度背景导航影像,以实现野外地质调查的实景化导航。结果表明,基于遥感影像的GPS实景化导航方法简单、直观,能满足野外调查和旅游等导航的需求。     

北京西山南部构造及新构造运动与区域岩溶地貌形成、演化

北京西山不仅以地质构造现象丰富、典型著称,而且发育了十分壮观的似峰丛岩溶地貌和石花洞等大型旅游洞穴。本文研究表明:地质构造和新构造运动是造成区域不同岩溶地貌单元差异的两个重要控制因素。地质构造控制了岩溶发育的宏观选择性作用;新构造运动特点决定了岩溶发育具阶段性和继承性,是该区一些特殊岩溶形态形成、发育的主要动因。      

北京西山地区岩溶地质旅游路线设置

北京西山地区岩溶形态类型典型,景观独特,发展岩溶地质旅游具有得天独厚的优势,根据其岩溶发育的特点和类型及地理位置、交通情况,可设置５条各具特色的岩溶地质旅游路线。      

石灰土改良试验及其岩溶作用响应研究

依据石灰土的特点,采用常规有机肥料进行改良石灰土对比试验研究。试验结果表明: ( 1)有机肥处理,降低了石灰土pH值和钙镁元素含量,增强了土壤的溶蚀能力,大大提高了土壤营养元素有效态含量,改善了土壤物理性状,玉米产量和植株性状也远高于和好于对照地; ( 2)不同改良方案因有机肥搭配类型和施肥方式的不同,对埋藏于其中的灰岩试片溶蚀强度和土壤改良的效果存在显著差异。从施肥方式上看,以积制堆肥半腐熟时挖沟施入土壤效果最好,作物增产率为47. 82% ,灰岩试片的溶蚀速率为3. 43 mg /cm2 . a;直接混合挖沟埋入土壤效果次之,增产率为43. 94% ,溶蚀速率为3. 26 mg /cm2 . a;积制堆肥完全腐熟后挖沟施入土壤效果最差,增产率为30. 99% ,溶蚀速率为3. 17mg /cm2. a。从搭配类型来看,塘泥+ 沼渣(液)+ 鲜绿肥> 秸秆+ 塘泥+ 沼渣(液) > 秸秆+ 人畜粪便+ 塘泥。      

不同植被演替阶段的岩溶土壤微生物特征——以广西马山弄拉峰丛洼地为例

岩溶区不同演替阶段的植被通过改变土壤环境从而影响土壤微生物的分布。本文采用稀释平板测数法和土壤常规分析对弄拉峰丛洼地5个不同演替阶段土壤微生物种群分布特征及土壤理化性质进行了研究。结果表明,土壤微生物分布随演替阶段和土壤深度显著变化,细菌约占土壤微生物总数的90%以上,占绝对优势,微生物总量随土壤深度增加而减少,微生物总量在上层表现为顶级林>灌丛> 乔幼林> 灌草丛> 草丛,在中层则表现为灌丛> 乔幼林> 顶级林> 灌草丛> 草丛,在下层表现为灌丛> 顶级林> 乔幼林。此外,文章还探讨了土壤微生物种类、数量与土壤理化性质的关系,发现不同土壤微生物种类和数量与土壤有机碳、有效N、土壤空隙度存在明显的正相关,相关系数分别为0. 88, 0. 74和0. 66,与土壤p H值、MgO、Al2O3等含量成负相关,相关系数分别为- 0. 77, - 0. 65, - 0. 65。      

基于Elman神经网络的表层岩溶泉动态预测及应用——以广西平果县果化镇布洋1号表层岩溶泉为例

基于Elman网络基本原理,建立了布洋1号表层岩溶泉Elma n神经网络模型,并以2005年8月2日开始的一次衰减过程为例,详述了Elman神经网络模型应用分析过程,给出了在无降雨影响下该次衰减过程具有的总排泄量及最佳的储水时间。经检验,该模型预测精度较高,为布洋1号表层岩溶泉水资源的科学利用提供了依据,同时也为Elma n网络技术在表层岩溶泉动态系统的其它领域应用提供了借鉴。      

典型表层岩溶泉短时间尺度动态变化规律研究

本文以广西马山县弄拉岩溶动力系统监测站为例,通过人工及自动记录,分别对表层岩溶泉水的物理化学特征变化进行了研究。短时间尺度监测表明,岩溶动力系统对环境变化十分敏感,响应及时。在不同的气候条件下,水的物理化学特征多日与昼夜动态变化有不同的表现。在正常气候(无雨)条件下,水温的变化与气温变化基本一致,pH与电导率之间具有较好的负相关关系,电导率峰值区滞后最高温度约4～5h。这可能与植被从光合作用向呼吸作用转变导致大气CO2浓度产生较大的梯度变化有关。而这种梯度十分有利于岩溶作用的进行。暴雨期间,稀释作用可贯穿整个降雨过程,但降雨1～2h后,表层岩溶带的高裂隙率和渗透性开始发挥作用,水动力作用和CO2效应逐渐占主导地位,而稀释作用对弱降雨过程仅作用于降雨的开始阶段。因此有必要把水、岩、CO2气体作为一个整体来解释表层岩溶作用的水文地球化学行为。     

垂直气候带岩溶动力系统特征研究——以重庆金佛山国家级自然保护区为例

利用CTDP300多参数自动记录仪对重庆金佛山国家级自然保护区碧潭泉和水房泉的降雨量、水位、水温、pH值、电导率进行了监测。结果表明,不同海拔高度的表层岩溶泉水化学对环境变化十分敏感,且具不同的表现形式,气温和土壤CO2浓度是引起水化学动态变化的两个重要因子。位于海拔较低的碧潭泉气温,土壤CO2浓度相对较高,岩溶作用也相对强,位于海拔较高的水房泉则相对较弱。受气温控制,前者的水温、pH表现出明显的白天高,夜间低的昼夜变化规律。降雨过程中,至少有两种效应在影响水化学性质:雨水的稀释效应和CO2效应,前者对碧潭泉水化学变化影响较大,降雨可引起泉水电导率、水温及pH的显著下降,降雨强度越大,下降速度与幅度越大,而从泉水电导率下降、pH值略有上升看,两者均对水房泉的水化学变化产生了影响。     

桂西南岩溶山地优势植物种群动态及其对岩溶作用的影响

实现岩溶植被生态系统的恢复和重建,必须对岩溶植被演替规律及其动力机制进行研究。蚬木（Excentrodendron hsienmu）林是桂西南岩溶山地特有的具代表性的原生性森林,采用“空间代替时间”的方法,对处于岩溶植被不同演替阶段的以蚬木种群为优势的岩溶植被进行调查研究,探讨岩溶动力系统对蚬木种群发生发育的影响。结果表明：在先锋群落中,种群缺少大径级个体,幼苗幼树占多数,存活曲线略为凸形且接近于直线,种群结构基本为初始增长型;蚬木种群随着群落的演替发展由初始增长型向增长型或稳定型变化;在顶极群落阶段,蚬木种群存活曲线为凹型或直线型,种群具备所有径级的个体,幼苗幼树所占比例高,大径级个体所占比例少,种群结构基本上为增长型或稳定型,但在蚬木种群不占优势的顶极群落中,种群缺少中间径级的个体,种群结构表现为间歇型,存活曲线为不连续型。随着岩溶植被的演替发育,表层岩溶泉水中的Ca^2＋、游离CO2、HC03^-随着植被的发育和演替而呈现增大的趋势,pH值、水永久硬度则逐渐下降,显示水质的改善。