喀斯特槽谷区表层喀斯特水化学的暴雨动态特征

喀斯特水化学是在碳酸盐岩-水-CO2气三相相互作用的开放系统中形成的,水化学变化既反映了喀斯特含水介质特点和喀斯特发育的程度,又反映了喀斯特区水土流失的进程。选择重庆市南川区南平镇兰花沟为代表,以兰花沟喀斯特动力系统观测站为依托,采用多功能自动化观测仪CTDP300,对暴雨条件下表层喀斯特泉的pH、电导率、水温和水位进行了连续自动监测。监测结果表明:1.表层喀斯特带对降雨很敏感,其喀斯特水化学明显受降雨条件的影响。在强降雨开始时,喀斯特水pH升高,水温降低、电导率降低、PCO2降低,方解石饱和指数(SIc)升高,喀斯特泉水化学表现出雨水的"活塞效应"。2.在强降雨中后期,表层喀斯特水pH、电导率、水温下降,方解石饱和指数(SIc)降低,这表明稀释作用可贯穿整个降雨过程,但在降雨后3～4 h,表层喀斯特带的高裂隙率和渗透性开始发挥作用,水动力作用和CO2效应逐渐占据主导地位。因此,降雨过程中有两个重要的作用在控制着水化学的动态变化,一是雨水的稀释作用,二是碳酸盐岩-水-CO2气相互作用。3.根据喀斯特水化学在降雨条件下不同结构的含水介质中的反应,兰花沟表层喀斯特带含水介质以管道为主。4.土地利用类型的改变也会影响到表层喀斯特水化学对暴雨的响应。     

喀斯特高原山区无人机低空遥感影像数据的获取与处理

无人机低空航拍遥感系统具有运行成本低、执行任务灵活性高等特点,是卫星遥感和载人航空遥感的有力补充。通过在贵州高原山区进行多次无人机航拍试验,提出存在的问题及改进方法,探索一条适宜于贵州高原山区的无人机低空遥感影像数据的获取与处理方法,以期利用无人机遥感平台解决喀斯特高原多云雾山区高分辨率影像资料获取困难的问题。     

论喀斯特生态地质环境及其研究意义

人类生存的环境是由地球岩石圈、水圈、大气圈和生物圈共同组成的复杂系统,地质环境子系统作为水圈和生物圈的载体,起着极为重要的作用,与生态环境有着最直接、最密切的联系,与人类生存的生态环境相关的地质环境也就构成了“生态地质环境”。研究生态地质环境及其与人类工程活动的相互影响效应,才能从根本上提出合理有效的生态环境整治的方法,提出生态预测和控制的方法和途径,为生态环境的综合整治、社会经济的发展提供科学依据,从而保持社会和经济的可持续发展。     

基于集对分析法的喀斯特地区水资源安全动态变化及原因分析——以贵州省为例

根据中国西南喀斯特地区特殊的水文水资源特点,从水资源赋存、供水状况、用水状况、水资源利用效率、水资源管理等五个方面构建了水资源安全评价指标体系,选择SPA（集对分析法）对贵州省2001-2015年水资源安全状况进行了动态评价。结果表明:贵州省2001-2007年水资源处于临界安全状态,2008-2015年水资源整体处于安全和较安全等级（除2009干旱年份外）。从影响水资源安全的5大要素类的变化看,水资源赋存受自然环境因素影响显著,H2值较不稳定;供水状况因受水利工程建设的影响,2001-2015年H2值由0.53上升到0.90;用水状况因生产用水和生态环境用水的提高,H3值由2001年的0.87下降为2015年0.20;水资源利用效率因万元GDP用水量以及农田亩均灌溉用水量的显著下降,H2值由2001年的0.26增加到2015年的0.88,向安全和较安全等级转变明显;水资源管理受生活污水处理率、森林覆盖率显著提高的影响,H2值由2001年的0.09增加到2015年的0.58,由原先的极不安全等级提升到临界安全等级,但在某些方面,如万元GDP污染物减排率等仍有较大的提升空间;供水状况、水资源利用效率、水资源管理这几个方面均表明人类行为对水资源安全影响显著。      

贵州九洞天洞穴系统空间分布特征及地貌演化过程探讨

洞穴分布特征及地貌演化研究是洞穴科普活动及洞穴旅游开发与管理的重要支撑。为进一步了解九洞天景区洞穴系统大型串珠式天窗群的分布特征及规律,对溶洞的规模、形态、发育方向及分布高程进行实地考察。将地理学“将今论古”的思想与地理信息系统工具相结合,探讨九洞天洞穴系统的空间展布特征及其地貌演化过程。结果表明:九洞天洞穴系统发育地层以二叠系茅口组地层为主,发育受断层节理和水文条件控制,溶洞发育方向多为北北东、北西和东南方向,与区域构造线基本一致;受第四纪间歇性抬升运动和侵蚀基准面控制的影响,洞穴系统垂向分布大致集中在1 150~1 220 m、 1 220~1 270 m、1 270~1 340 m三个海拔范围内,与区内古河道垂向分布具有相似性;九洞天洞穴系统和地貌演化经历油菜河伏流及底纳寨干谷形成期、梯子崖伏流及张家寨干谷形成期、九洞天伏流和大天桥干谷形成期三次大的发育阶段,形成九洞天景区天窗溶洞、明暗流和古河道并存的典型喀斯特格局。      

喀斯特地区地表温度空间降尺度方法初探

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用。该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度。将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K。研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品。     

贵州洞穴空间格局及影响因素分析

以贵州水文地质图和地形图为基础,利用ArcGIS对境内近5000个洞穴洞口海拔、经纬度提取及所在地层、岩性、水系、构造划分,并运用最邻近指数、空间分析与耦合分析处理,研究了贵州全省4960个洞穴的分布特征,探讨了洞穴空间格局与地理要素之间的关系。通过对贵州洞穴进行点格局分析,得出最近邻指数为0.53,泰森多边形检验其变异系数达72.469%,符合凝聚分布模式;并采用点密度函数将全省洞穴划分为4个集聚区和1个弱影响区,即遵义—铜仁强影响区、毕节强影响区、黔西南—六盘水强影响区、贵阳—安顺—黔南强影响区和黔东南弱影响区。其中贵阳—安顺—黔南强影响区是洞穴最主要的分布区,占全省洞穴总量的36.63%,该影响区面积占全省面积的24.67%。贵州洞穴分布呈西密东疏的分布特征,形成明显的“片状”格局。在其研究背景下,地层、岩性、构造、气候、水文、海拔等因素主要制约洞穴的分布、数量、空间格局及其发育。     

贵州国土资源环境问题的基本特征

在研究贵州国土资源环境的基础上,将贵州国土资源环境问题的基本特征概括五个方面,自然的梯级性和复杂性;喀斯特生态环境的贫瘠性和脆弱性,自然环境的化学的异常和敏感性,自然生态环境贫瘠脆弱和社会贫困的区域叠加性,粗放地开发矿产资源对生态环境影响严重性。     

广西会仙喀斯特湿地植物群落的多样性和区系成分

以会仙喀斯特湿地为研究区,采用样地和样方相结合的方法,开展了野外植物调查,研究了植物群落的物种组成、多样性和区系成分。研究结果表明,2022年8月,在会仙喀斯特湿地中分布着39科79属133种植物,被子植物(128种)占绝对优势,而且以挺水植物(77种)为主;优势科为禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae),分别包含了15属31种和7属24种物种;优势属为蓼属(Polygonum)、荸荠属(Heleocharis)和莎草属(Cyperus),都有6种物种;会仙喀斯特湿地中主要有12种植物群落,其中,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)群落和五刺金鱼藻(Ceratophyllum demersum var. oryzelorum)群落的多样性水平较高,长苞香蒲(Typha angustata)群落和菰(Zizania caduciflora)群落的多样性水平较低;会仙喀斯特湿地中的植物属区系具有热带特性。     

喀斯特山区先锋植物叶片解剖特征及其生态适应性评价--以贵州花江峡谷区为例

通过研究贵州西南部典型喀斯特植被退化区花江峡谷植被现状,选取具一定经济价值和推广价值的先锋植物,采用生物显微制片技术与数理统计方法相结合,报导了6科10种分属不同生活型的植物叶片的解剖结构特征,并进行了比较和解剖因子分析。结果表明研究区喀斯特先锋植物叶片在不同种类之间具有明显差异,这些差异除受遗传因子控制外,环境因子(主要为光照和水分)也有重要作用;生活型不同对先锋植物叶片特征有一定影响,但未表现出规律性。根据叶片适应特征的差异,10种先锋植物可分为3种类型,即旱生或阳生叶类型的构树(Broussonetia papyrifera)、火棘(pyracantha fortuneana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白三叶(Trifolium repens);偏中生叶类型(香椿的Toona sirensis)、顶坛花椒(Zanthaxylum pinum var．dingtanensis)、黔滇木蓝(In-digofera esquirolii)、忍冬(Lomicera japonica)、紫云英(Astragalus sinicus);偏阴生叶类型的繁缕(Stellaria media)。