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跨孔雷达层析成像方法定量评价岩溶发育程度研究
1
作者 贾龙 张毅 +4 位作者 蒙彦 李录娟 潘宗源 吴远斌 殷仁朝 《中国岩溶》 北大核心 2025年第2期351-358,共8页
利用跨孔雷达走时层析成像和衰减层析成像技术实现钻孔之间地层岩溶发育程度的精细化定量评价,可弥补实际工程中钻探密度的限制。走时层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波传输速度分布情况。因雷达波速是地层介电常数的函数,故可推导出... 利用跨孔雷达走时层析成像和衰减层析成像技术实现钻孔之间地层岩溶发育程度的精细化定量评价,可弥补实际工程中钻探密度的限制。走时层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波传输速度分布情况。因雷达波速是地层介电常数的函数,故可推导出岩溶地层的孔隙比,进而得到钻孔之间可溶岩的岩溶率的空间变化情况。衰减层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波衰减系数分布情况。对于岩土这种低损耗材料,衰减系数与地层电导率成正比,与地层相对介电常数的平方根成反比,而岩溶地层电导率和相对介电常数与地层岩溶率密切相关,据此可量化钻孔之间岩溶率的空间变化情况。工程实例显示,两种方法得到的岩溶率空间分布结果一致,可相互印证精细评价钻孔之间不同埋深地层的岩溶发育程度,为地质勘察和工程建设提供更详实的数据支撑。 展开更多
关键词 岩溶率 跨孔雷达 岩溶探测 岩溶发育评价
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岩溶成景过程与地层、构造等稳定要素及水、空气等变化要素间关系的研究
2
作者 韦跃龙 李成展 罗劬侃 《地球学报》 北大核心 2025年第4期852-868,共17页
某一岩溶区的成景过程与地层、构造等稳定要素及水、空气、气候等变化要素之间相互作用构成一个复杂、动态、多期循环、彼此相似却又差异明显的岩溶成景系统,并通过不同的成景过程(即成景响应子系统)分别形成既表现出共同的区域、时期... 某一岩溶区的成景过程与地层、构造等稳定要素及水、空气、气候等变化要素之间相互作用构成一个复杂、动态、多期循环、彼此相似却又差异明显的岩溶成景系统,并通过不同的成景过程(即成景响应子系统)分别形成既表现出共同的区域、时期、类型等特征,又具有不同发育特征的各种景观单体(即输出子系统)。其中:(1)地层和构造要素分别构成了成景系统的物质和内动力子系统,共同从宏观上控制着成景过程的格局、特征(包括方式、强度、幅度等)、极限等。(2)水、空气、气候、生物、土壤等是成景系统相对活跃的外驱动要素,分别直接或间接为成景过程提供不同的外动力条件,共同构成成景系统的外部输入和外动力子系统,对系统的运行、演变起着关键的引导和调节作用,直接或间接控制着成景过程和特征。(3)以某一次区域地壳隆升影响程度由强渐弱为时间界限和主线,将某一成景周期划分为“可溶岩出露和分割(一期区域间歇性构造运动时期)→雏形(区域构造平稳前期)→重要发育和成型(区域构造平稳中期)→继承性改造和发育(区域构造平稳后期)”4个阶段,分别对应着差异明显的成景特征。(4)区域岩溶作用继续按这4个阶段进行多期周期性循环发育,期间岩溶区的不同部位(即地表、地下及地表与地下之间)分别进行着不同的成景过程,并分别形成对应三大类景观,而它们之间的关系则由各向分散、彼此独立→彼此制约、协同共生演替。 展开更多
关键词 岩溶景观 稳定要素 变化要素 岩溶成景过程
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岩溶碳汇产品价值实现路径研究
3
作者 段晓梅 章程 +1 位作者 李松青 甘晓丽 《生态经济》 北大核心 2025年第2期22-28,共7页
探索岩溶碳汇产品价值实现路径,有利于岩溶碳汇生态价值变现为经济价值,有利于“双碳”目标实现。论文通过文献综述回顾前人对岩溶碳汇产品相关研究,在此基础上利用重点监测法测算我国现有岩溶碳汇总量,按全国碳市场第一个履约周期成交... 探索岩溶碳汇产品价值实现路径,有利于岩溶碳汇生态价值变现为经济价值,有利于“双碳”目标实现。论文通过文献综述回顾前人对岩溶碳汇产品相关研究,在此基础上利用重点监测法测算我国现有岩溶碳汇总量,按全国碳市场第一个履约周期成交均价对我国现有岩溶碳汇经济价值进行市场评估。基于岩溶碳汇广阔的市场发展前景,进一步探究岩溶碳汇产品市场化的条件,构建岩溶碳汇产品价值实现路径,提出推进岩溶碳汇产品价值实现的建议。建议构建科学规范的岩溶碳汇标准体系,创新发展碳金融以激活岩溶碳汇市场,推进岩溶碳汇交易试点示范,促进中国岩溶碳汇产品价值的实现。 展开更多
关键词 岩溶碳汇 经济价值 岩溶碳汇交易 岩溶碳汇金融
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岩溶土壤中微生物研究进展与展望
4
作者 李强 张浩 邹肖肖 《广西植物》 北大核心 2025年第3期426-437,共12页
土壤微生物在岩溶生态系统中扮演着重要角色,其通过参与营养物质循环对生态系统的功能提升产生深远影响。该文重点梳理了植被恢复、地质背景、土壤性质以及土壤动物对土壤微生物群落的影响,阐明了岩溶植被-土壤-微生物之间的关系。此外... 土壤微生物在岩溶生态系统中扮演着重要角色,其通过参与营养物质循环对生态系统的功能提升产生深远影响。该文重点梳理了植被恢复、地质背景、土壤性质以及土壤动物对土壤微生物群落的影响,阐明了岩溶植被-土壤-微生物之间的关系。此外,该文还指出了当前研究中亟待解决的关键问题,即岩溶土壤团聚体层面微生物分布规律、凋落物对土壤微生物功能的影响、土壤动物与微生物之间的耦合关系、土壤微生物在碳氮循环中的作用、土壤微生物资源的开发与利用。通过以上问题的研究,将为深入理解岩溶微生物地球化学循环过程和制定有效的生态恢复策略以及土壤管理措施提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤微生物 植被恢复 岩溶 理化性质 土壤动物
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基于GMS的岩溶地下河水流与溶质运移过程模拟研究
5
作者 解子轩 江峰 +3 位作者 王若帆 吉勤克补子 史浙明 赵良杰 《中国岩溶》 北大核心 2025年第1期57-69,共13页
文章针对遵义市龙洞地下河系统,采用地下水模拟软件GMS(Groundwater Modeling System)构建数值模型。通过构建大渗透系数K概化岩溶地下河的水流特性,旨在通过较少的参数达成较高的模拟效率;利用2022-2023年地下河出口流量数据进行模型... 文章针对遵义市龙洞地下河系统,采用地下水模拟软件GMS(Groundwater Modeling System)构建数值模型。通过构建大渗透系数K概化岩溶地下河的水流特性,旨在通过较少的参数达成较高的模拟效率;利用2022-2023年地下河出口流量数据进行模型识别和验证,确保模拟结果的可靠性;之后通过示踪试验比较模拟与观测数据,揭示当前溶质运移模拟中存在的时间和空间尺度误差,尤其用大渗透系数达西流表征岩溶地下河特性的局限性。结果表明GMS在模拟岩溶地下水流动方面表现出较好的一致性,但在溶质运移模拟方面的精度有待提高,特别是在渗透系数大(9000 m·d^(-1))的情况下,预测结果与实际观测存在一定偏差。通过调整模型渗透系数和设置缓冲带,改善模拟精度,并阐明其对溶质运移范围和速度的显著影响,表明参数优化是提高模型预测准确度的关键。提出针对岩溶地下水模拟的改进措施,包括优化模型的参数设置、引入更复杂的水动力学模型(如EPM、DC和CDC模型)以及提高模型在非达西流动条件下的应用能力。未来应继续探索模型参数的最优化,并通过更多实地验证来提高模型的预测能力和适用性,以期为岩溶区水资源管理和保护提供科学的决策支持。 展开更多
关键词 GMS 地下水 数值模拟 岩溶管道
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基于文献计量的国内地质大数据研究态势分析
6
作者 毕雪丽 许琦 周立新 《中国矿业》 北大核心 2025年第5期264-276,共13页
基于2012—2022年间CNKI数据库收录的相关论文,对我国地质大数据领域的研究进行科学计量分析,以期为有关管理部门和广大同行了解近十年来国内地质大数据研究态势提供参考。研究结果表明:地质大数据研究在2015年之后受到更为广泛的关注,... 基于2012—2022年间CNKI数据库收录的相关论文,对我国地质大数据领域的研究进行科学计量分析,以期为有关管理部门和广大同行了解近十年来国内地质大数据研究态势提供参考。研究结果表明:地质大数据研究在2015年之后受到更为广泛的关注,目前处于稳定高产期。发文量最大、影响力最大的研究机构网络有三个,其核心分别是中国地质调查局发展研究中心、中国地质大学(北京)和中国地质大学(武汉)。作者共现分析显示,形成了一个大型作者群和四个小型作者群,但该领域的核心作者群尚未形成。研究热点主要有地质大数据存储与管理、地质大数据挖掘流程及算法研究、地质大数据应用。其中,以机器学习、深度学习等方法为代表的地质大数据挖掘方法研究热度最高、成果最多;地质大数据应用探索的热点领域主要包括智能地质调查、矿产资源预测、地球化学、地质灾害预警、资源智能开采。该领域研究热点经历了三个显著的发展阶段:(1)技术探索阶段(2013—2015年),主要关注大数据技术在地质灾害预警和矿产预测等领域的初步应用;(2)平台化与数据治理阶段(2016—2018年),研究重点转向地质资料的标准化整合与云平台建设,基于Hadoop、Spark等分布式计算技术构建地质大数据平台,促进数据共享与协同分析;(3)智能融合阶段(2019—2022年),研究进入以深度学习和地学知识图谱为核心的智能化发展阶段,形成了“数据-知识”双驱动的研究范式。当前研究前沿聚焦于多模态数据融合、混合建模、协同智能技术等,标志着地质大数据向智能化、知识化、协同化方向发展。 展开更多
关键词 地质 大数据 文献计量 研究热点 研究前沿
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岩溶洞穴旅游资源保护利用规范化体系研究
7
作者 罗书文 罗时琴 +5 位作者 吴克华 杨桃 邓亚东 刘宇炫 毛永琴 张弘智 《中国岩溶》 北大核心 2025年第1期199-212,共14页
岩溶洞穴是世界上最重要地质旅游资源之一,其脆弱的生态环境给保护利用带来重大挑战,洞穴生态环境一旦破坏难以恢复,洞穴旅游资源保护利用规划设计是岩溶洞穴旅游可持续利用的有效手段。中国虽在岩溶洞穴旅游规划的理论研究中取得重要成... 岩溶洞穴是世界上最重要地质旅游资源之一,其脆弱的生态环境给保护利用带来重大挑战,洞穴生态环境一旦破坏难以恢复,洞穴旅游资源保护利用规划设计是岩溶洞穴旅游可持续利用的有效手段。中国虽在岩溶洞穴旅游规划的理论研究中取得重要成果,但系统化和规范化存在不足,给岩溶洞穴资源可持续发展带来巨大挑战。文章针对目前中国洞穴旅游开发的现状,以研究现状为基础,结合国外研究成果,(1)从洞穴自身特点出发,借鉴相关地质遗迹保护利用规划编制的技术要求,构建岩溶洞穴旅游资源保护利用模式;(2)凝练其利用规划设计的核心要素及关系;(3)以岩溶洞穴旅游资源保护利用模式为基础,围绕规划设计核心要素,梳理岩溶洞穴旅游开发规划设计的基本构成,并阐述其内容及特点;(4)根据岩溶旅游资源自身特点,结合其他地质遗迹管理经验,提出岩溶洞穴旅游资源保护利用机制。 展开更多
关键词 岩溶洞穴 旅游资源 保护利用 规范化体系 洞穴旅游
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西南岩溶区水土漏失研究进展与展望 被引量：3
8
作者 蒋忠诚 李振炜 +2 位作者 罗为群 蓝芙宁 吴泽燕 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页
水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作。本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏... 水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作。本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏失监测评价和影响因素等方面的研究进展。指出目前的水土漏失研究在岩土缝组构刻画、水土漏失关键过程和机制、水土漏失评价模型等方面存在不足。面向西南岩溶区水土漏失防治的国家目标和国际前沿研究方向,提出下一步应开展岩溶关键带水土漏失网络研究、水土漏失关键过程系统研究、以及水土漏失评价模型构建和应用3个重要方向的工作。 展开更多
关键词 水土漏失 水土保持 岩溶 研究进展 中国西南
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贵州省碧云湖岩溶渗漏水文地质条件与渗漏管道位置识别 被引量：2
9
作者 曾洁 潘晓东 +3 位作者 任坤 刘伟 彭聪 郑智杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期201-208,共8页
查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明... 查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明,碧云湖渗漏主要为岩溶管道型,渗漏点和地下河管道主要发育在靠近八步复式向斜轴的部位,位于物探测线测点540 m处,管道深约40 m,渗漏段相对较窄,灌浆堵漏可行。根据水文地质调查、地形地貌条件和地球物理探测结果,建议在水库下游方向的物探测线开展帷幕灌浆,以测点540 m为中心向两边灌浆。 展开更多
关键词 碧云湖 岩溶渗漏 水文地质 渗漏管道 地球物理探测技术
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基于CiteSpace的岩溶地下水硝酸盐示踪研究进展 被引量：3
10
作者 杨平恒 华茂松 +1 位作者 罗为群 郭文静 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期563-574,共12页
硝酸盐(NO_(3)^(-))是地下水中主要的污染物之一,其浓度一旦超标,将会对水生态和人类健康产生不良影响。文章分析2003-2022年岩溶地下水硝酸盐来源的同位素示踪进展,在中国知网(CNKI)收录的全部期刊数据库检索,以“岩溶地下水”“岩溶... 硝酸盐(NO_(3)^(-))是地下水中主要的污染物之一,其浓度一旦超标,将会对水生态和人类健康产生不良影响。文章分析2003-2022年岩溶地下水硝酸盐来源的同位素示踪进展,在中国知网(CNKI)收录的全部期刊数据库检索,以“岩溶地下水”“岩溶含水层”“喀斯特地下水”“喀斯特含水层”“硝酸盐”“硝态氮”“氮同位素”“氧同位素”“MixSIAR”“硝酸盐源”“氮转化”“硝酸盐污染”“硝酸盐双同位素”为主题词,得到1191篇论文;并在Web of Science(WOS)核心合集数据库中以“karst groundwater”“karst aquifer”“nitrate”“NOx-N”“nitrogen isotope”“oxygen isotope”“MixSIAR”“nitrate source”“nitrogen transformation”“nitrate contamination”和“dual nitrate isotopes”为主题词,得到2232篇文献。利用知识网络分析软件CiteSpace,对检索到的文献进行统计和研究热点分析。结果表明:在中文文献方面,中国地质科学院岩溶地质研究所在国内岩溶地下水硝酸盐研究领域优势巨大,中文文献发文量最多;关键词聚类知识图谱可概括为岩溶水文与水资源、水化学与水环境、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点;在英文文献方面,美国、中国和德国的发文数量最多,存在较为密切的合作关系。从研究单位来看,中国科学院的发文量最多;英文关键词聚类知识图谱可以概括为岩溶生态与水文、岩溶地下水硝酸盐的转化(氮循坏)、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点。硝酸盐氮氧同位素技术为岩溶地下水硝酸盐溯源与生物地球化学研究提供了强有力的支持;在定量溯源时,应考虑同位素分馏效应,以提高结果的准确性。 展开更多
关键词 岩溶水 硝酸盐 溯源 研究进展 文献可视化分析
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基于声发射技术的岩溶塌陷监测预警试验研究 被引量：1
11
作者 潘宗源 戴建玲 +6 位作者 文日海 蒙彦 蒋小珍 马骁 白冰 吴远斌 张心 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1166-1178,共13页
岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程,故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提。文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验,甄别与筛选声发射关键信号特征,并... 岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程,故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提。文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验,甄别与筛选声发射关键信号特征,并建立其与岩溶塌陷的响应机制。试验结果表明:(1)大雨条件下岩溶塌陷的形成演化过程里,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大6.78~6.89倍,幅度增大1.02~1.12倍,能量扩大了4.45~16.60倍。在暴雨条件下,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大14.85倍,幅度增大1.51倍,能量扩大了213.39倍;(2)大雨试验工况下是以土洞扩展并失稳破坏的蠕变破坏型岩溶塌陷,暴雨试验工况下是土层整体错断坍塌的压剪断裂型岩溶塌陷,不同塌陷类型的声发射信号特征有明显差异;(3)岩溶塌陷过程中会出现土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷四类信号波形,信号波形释能幅值、上升与下降时间、波形持续时间等与岩溶塌陷演化过程土体变形密切相关;(4)岩溶塌陷过程中声发射频谱信号波形为高频窄脉冲,其中土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷等四类信号频域能量分别集中在50 kHz和20 kHz左右的高频区段;(5)声发射累计振铃计数与覆盖层孔隙水压力、土压力和土体位移的变化过程存在紧密的关联性,在土体变形与塌陷时会导致声发射振铃计数增加或突发性跃迁现象,因此证明声发射技术用于岩溶塌陷监测预警是可行的。 展开更多
关键词 岩溶塌陷 降雨条件 声发射 信号特征 监测预警
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岩溶地质资料管理服务系统设计与实现 被引量：1
12
作者 杨辰 毕奔腾 周立新 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期982-990,共9页
岩溶地质资料是岩溶领域科学研究积累的宝贵科研资料。自岩溶地质研究所建所以来,承担各类项目超过1000项,积累了大量岩溶地质资料,这些资料存在分散管理、多源异构、数据孤岛、查询困难等问题。为进一步发挥岩溶地质资料的科学价值,让... 岩溶地质资料是岩溶领域科学研究积累的宝贵科研资料。自岩溶地质研究所建所以来,承担各类项目超过1000项,积累了大量岩溶地质资料,这些资料存在分散管理、多源异构、数据孤岛、查询困难等问题。为进一步发挥岩溶地质资料的科学价值,让各类数据资源能够更好的被利用,本文根据岩溶地质资料的特点,利用开源平台架构,采用Web开发技术,设计开发了岩溶地质资料管理服务系统。系统实现了各类岩溶地质资料的元数据管理、目录查询、空间查询、地图服务等功能,可为岩溶科技人员开展科学研究、地质调查、市场服务等工作提供数据信息支撑。 展开更多
关键词 岩溶地质 数据查询 共享服务 开源框架
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岩溶水系统的水化学曲线及其在水文地质研究中的应用 被引量：20
13
作者 姜光辉 郭芳 于奭 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期899-907,共9页
为了认识水文地质条件与岩溶泉水化学之间的关系,以西南地区的6个典型岩溶水系统丫吉试验场S31号泉、毛村地下河、官村地下河、陈旗岩溶泉、青木关地下河以及金佛山水房泉为例进行研究。通过对比发现,在这些强烈非均质的山区裸露型岩溶... 为了认识水文地质条件与岩溶泉水化学之间的关系,以西南地区的6个典型岩溶水系统丫吉试验场S31号泉、毛村地下河、官村地下河、陈旗岩溶泉、青木关地下河以及金佛山水房泉为例进行研究。通过对比发现,在这些强烈非均质的山区裸露型岩溶水系统中,仪器能够实现自动化监测的电导率、温度和pH值等指标的水化学曲线存在差异。分析可知控制水化学变化的主要因素如下:首先是降雨补给引起系统的水量与碳酸盐岩溶解过程的变化;其次是CO2气体随降雨进入含水层,促进碳酸盐岩的溶解;最后是地表污染物的淋滤。当电导率、水温、pH曲线出现降低和碳酸盐岩矿物饱和指数下降时,反映的是岩溶水的稀释作用;当电导率曲线出现高峰时,反映的是岩溶水补给的CO2效应,此时水中二氧化碳分压(pCO2)升高;当场雨中水化学曲线的变化滞后于水文动态曲线时,反映的是岩溶管道的活塞流效应;与人类活动有关的NO-3等污染物质量浓度在降雨后出现高峰,反映土壤的降雨淋滤作用,并可能影响电导率的变化趋势。某个系统的水化学曲线趋向于经常出现某几种效应,并且彼此的类型不同,表明了降雨补给的面状渗流方式和集中灌入方式对岩溶水影响的强弱不同,以及系统在径流方式和调蓄机制上的差异。一般而言:以面状补给方式为主的系统,水化学曲线多表现为CO2效应,较少出现稀释作用;而岩溶发育强烈的系统,降雨补给受控于溶蚀裂隙和管道,其水化学曲线较多出现稀释作用,较少出现CO2效应;以管道为主要径流方式的系统易出现活塞流效应,而包气带厚度大和含水层储水能力强的系统水化学变化被减弱。 展开更多
关键词 岩溶水系统 水化学曲线 含水层补给 水文地质调查 地下河
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水化学—稳定同位素技术在岩溶水文 地质研究中的应用 被引量：23
14
作者 高旭波 向绚丽 +5 位作者 侯保俊 高列波 张建友 张松涛 李成城 姜春芳 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期629-636,共8页
水化学—稳定同位素技术在岩溶水系统分析中得到了广泛的应用,尤其是在指示岩溶水文地球化学过程、识别岩溶水补给循环途径、溶质溯源及岩溶水污染监测防控等方面显示了独特的优势,产生了丰富的成果。本文着重阐述了环境稳定同位素δD、... 水化学—稳定同位素技术在岩溶水系统分析中得到了广泛的应用,尤其是在指示岩溶水文地球化学过程、识别岩溶水补给循环途径、溶质溯源及岩溶水污染监测防控等方面显示了独特的优势,产生了丰富的成果。本文着重阐述了环境稳定同位素δD、δ18O、87Sr/86Sr的工作原理,及水化学—稳定同位素技术在岩溶水文地质研究中的应用。此外,论文还以娘子关泉域和北京西山岩溶水系统为例,介绍了运用水化学—稳定同位素技术分析岩溶水系统补给的思路和方法,展望了该技术在岩溶水文地质和岩溶生态环境领域中的应用前景。 展开更多
关键词 岩溶水文地质 水化学—稳定同位素技术 岩溶水补给 娘子关泉域 西山岩溶水系统
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湿氧化法测定岩溶区水体中溶解有机碳同位素的影响因素研究
15
作者 杨会 吴夏 +2 位作者 俞建国 唐伟 蓝高勇 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2024年第6期914-927,共14页
溶解有机碳(DOC)是研究岩溶作用强度、岩溶碳源、汇特征与岩溶碳循环过程的重要指标。利用岩溶区DOC碳同位素值(δ^(13)CDOC),可以精确计算岩溶流域的碳源和汇通量,这一参数对于全球气候变化研-究至关重要。鉴于岩溶区水体中HCO_(3)^(−... 溶解有机碳(DOC)是研究岩溶作用强度、岩溶碳源、汇特征与岩溶碳循环过程的重要指标。利用岩溶区DOC碳同位素值(δ^(13)CDOC),可以精确计算岩溶流域的碳源和汇通量,这一参数对于全球气候变化研-究至关重要。鉴于岩溶区水体中HCO_(3)^(−)含量较高,DOC含量较低且组分复杂,目前湿氧化法应用于测定岩溶区域水体中δ^(13)CDOC值的检测方法尚未完善。本文采用GasBenchⅡ与同位素比质谱分析(IRMS)联用技术,探讨了湿氧化法测试岩溶水体中δ^(13)CDOC值的影响因素。针对不同市售纯水、顶空瓶与大气的平衡方式、DOC-含量、水中碳酸氢根(HCO3)去除,研究了这些因素对44CO_(2)峰面积和δ^(13)CDOC测量的影响。实验结果表明:不同空白纯水产生的44CO_(2)峰面积存在显著差异,最大44CO_(2)峰面积是最小44CO_(2)峰面积的3.8倍。采用气密针与大气平衡的方式能增强样品信号强度,同时确保样品测试结果的内精度最优。水样用磷酸酸化至pH<3-时,可以消除岩溶水体中HCO_(3)^(−)的影响。使用氮吹仪在250mL/min流速下吹扫5~10min,可以去除酸化后可能存在的游离CO_(2)。在使用无菌双蒸水作为空白,气密针与大气平衡,磷酸酸化至pH<3,250mL/min流速吹扫5min的实验条件下,对于DOC含量大于2mg/L的岩溶区水样,经过空白校正,可以确保测试结果与标定参考值的偏差优于0.40‰。湿氧化法测定岩溶区水样中δ^(13)CDOC的结果与总有机碳分析-仪-稳定同位素质谱仪联机方法进行对比,测定结果差值小于0.30‰。利用湿氧化法测试岩溶区高HCO3含量的δ^(13)CDOC样品能够满足测试要求。 展开更多
关键词 溶解有机碳 碳酸氢根 湿氧化法 同位素质谱法 空白样品
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中国地质调查局西南岩溶石漠化野外科学观测研究站简介 被引量：2
16
作者 李文莉 蒋忠诚 张冉 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期345-346,共2页
西南岩溶石漠化野外科学观测研究站隶属于中国地质调查局岩溶地质研究所,2020年经科技部批准列入国家野外站择优建设名单(国科办函基〔2020〕470号),是岩溶区生态环境监测的核心台站(图1)。该站的主要功能是开展西南岩溶石漠化野外科学... 西南岩溶石漠化野外科学观测研究站隶属于中国地质调查局岩溶地质研究所,2020年经科技部批准列入国家野外站择优建设名单(国科办函基〔2020〕470号),是岩溶区生态环境监测的核心台站(图1)。该站的主要功能是开展西南岩溶石漠化野外科学观测与研究,并提供社会化共享服务。喀斯特(Karst)即岩溶,分布广泛。全球岩溶总面积2200万km^2,仅“一带一路”沿线就有50多个国家涉及岩溶地质问题。中国是岩溶大国,岩溶面积344万km^2,岩溶景观奇特,岩溶资源环境在全球具有代表性,岩溶领域观测研究在全球具有领先地位。岩溶结构的特殊性使其成为全球最为脆弱的环境系统之一。 展开更多
关键词 中国地质调查局 岩溶地质 岩溶石漠化 岩溶景观 岩溶资源 生态环境监测 岩溶区 野外科学
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斯洛文尼亚岩溶区草地生长季土壤CO_(2)变化及其降雨效应
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作者 章程 肖琼 +6 位作者 汪进良 孙平安 苗迎 郭永丽 Mitja PRELOVSEK Martin KNEZ Saša MILANOVIĆ 《地球学报》 北大核心 2025年第2期397-408,共12页
土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地... 土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地土壤生态系统为例,开展不同深度土壤温度、水分和土壤CO_(2)含量等指标高分辨率在线监测。监测工作在2021年6—9月草地生长季进行,每10 min记录一组数据。结果表明,土下20 cm、30 cm和50 cm土温均值分别为19.69℃、18.54℃和17.42℃,暗示土温随深度增加逐渐变小。土下20 cm、30 cm和50 cm水分含量均值分别为23.2%、21.7%和24.9%。土壤水分变化主要受降雨控制,降雨强度越大,水分上升幅度越大。土下20 cm、30 cm和50 cm土壤CO_(2)变化范围分别为(1884~6705)×10^(–6)、(2088~5516)×10^(–6)、(2771~3606)×10^(–6),均值分别为3578×10^(–6)、3468×10^(–6)、3174×10^(–6)。无雨期间土壤水分显示出白天下降,夜晚基本保持不变的阶梯状下降趋势,受土壤水分控制,土壤CO_(2)多日总体变化呈现锯齿状持续降低趋势。不同降雨条件下均出现土壤CO_(2)向下迁移现象,从强降雨过程初期产生的土壤CO_(2)含量快速下降看,表明雨水入渗产生的脉冲效应导致CO_(2)快速向下迁移,进一步进入下伏岩溶含水层,可为碳酸盐岩溶蚀提供CO_(2)驱动力,比较下降幅度与雨前CO_(2)含量,暗示降雨过程中12%~33%的土壤CO_(2)进入岩溶含水层并参与碳酸盐岩溶蚀。监测结果暗示岩溶作用是陆地生态系统碳循环的横向延伸,具有土壤CO_(2)汇效应,也就是说,岩溶作用过程具有缓解土壤CO_(2)向大气释放功能,即减源效应。因此,在研究岩溶区碳循环及其碳汇效应时,应把植被-土壤-碳酸盐岩溶蚀作为一个整体,从岩溶关键带角度,系统开展监测与研究,以期获得岩溶区碳循环过程的完整认识,揭示其碳汇效应,进一步评估岩溶区碳循环在全球碳循环的作用和应对气候变化中的地位。 展开更多
关键词 土壤CO_(2) 土壤水分 降雨过程 岩溶作用 减源效应 斯洛文尼亚
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综合物探方法解译表层岩溶带空间结构特征研究——以广西平果市果化镇生态试验基地坡径流场为例 被引量：2
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作者 刘永亮 刘振宇 +5 位作者 章程 吴秋菊 邬健强 张伟 甘伏平 韩凯 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期209-218,共10页
表层岩溶带是岩溶学研究的重要部分,其结构的解译对表层岩溶带水循环特征及岩溶水调蓄功能的研究具有重要意义。利用综合物探方法(包括高密度电阻率法、自然电位法和地质雷达法),对平果市果化镇生态试验基地坡径流场的表层岩溶带空间结... 表层岩溶带是岩溶学研究的重要部分,其结构的解译对表层岩溶带水循环特征及岩溶水调蓄功能的研究具有重要意义。利用综合物探方法(包括高密度电阻率法、自然电位法和地质雷达法),对平果市果化镇生态试验基地坡径流场的表层岩溶带空间结构特征进行了探测解译。通过对高密度电阻率数据和自然电位数据反演,获得坡径流场若干电阻率断面和极化源的空间分布特征,解译了3处强径流带发育的空间位置;通过地质雷达影像图划分了表层岩溶带发育深度。此外,坡径流场地西北侧有深部岩溶裂隙发育,向东南地势逐渐走低,岩溶裂隙也逐渐向面上扩大。研究结果表明,自然电位法是探测岩溶含水构造的有效方法,结合高密度电阻率法,可有效解译强径流带的空间发育位置,而地质雷达法可高分辨地探测表层岩溶带的发育厚度和浅部岩溶裂隙的发育情况;地质雷达法、高密度电阻率法和自然电位法的综合应用能有效探测表层岩溶带的结构特征,是解译表层岩溶带厚度和探测强径流带空间分布的有效手段。 展开更多
关键词 地球探测与信息技术 表层岩溶带 空间结构 地质雷达 高密度电阻率 自然电位
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重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率研究 被引量：1
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作者 陈燕 杨慧 +7 位作者 宁静 朱德根 吴夏 黄芬 马洋 陈伟 Mitja Prelovšek Nataša Ravbar 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1534-1543,共10页
水分条件是限制西南岩溶地区植物恢复的重要生态因子。目前缺少季节性干旱过程中岩溶区植被恢复过程中主要植被群落水分利用特征差异的系统分析,限制了对岩溶区季节性干旱过程中植物的抗旱机制的理解。为了揭示重度干旱条件下典型岩溶... 水分条件是限制西南岩溶地区植物恢复的重要生态因子。目前缺少季节性干旱过程中岩溶区植被恢复过程中主要植被群落水分利用特征差异的系统分析,限制了对岩溶区季节性干旱过程中植物的抗旱机制的理解。为了揭示重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率,在桂林毛村岩溶生态试验场农田、草地、灌丛和林地等不同植被恢复过程中采集了主要的优势物种附近的0-100 cm深度土壤样品和8种植物茎杆、叶片样品,测定土壤水、植物茎秆水中氢氧同位素与植物叶片的碳同位素,利用贝叶斯同位素混合(MixSIAR)模型确定不同植被恢复阶段主要植物群落水分来源比例,分析水分利用来源和水分利用效率的差异。结果表明,1)重度干旱条件下,研究区除岩溶区灌丛阶段主要利用土壤水外,其他各植被恢复阶段的优势植物均主要利用地下河水。岩溶区农田、草丛、乔木和非岩溶区乔木林的优势物种对地下河水的利用率分别为61.7%±5.3%、70.0%±9.0%、61.5%±10.6%、57.9%±4.8%。而且除岩溶区灌丛阶段优势植物利用0-10 cm深度的土壤水的比例最大外,其他各植被恢复阶段和非岩溶区乔木林的优势植物利用60-100 cm深度的土壤水的比例最大,这与长期干旱表层土壤含水率较低有关。2)除灌丛阶段外,研究区岩溶区各植被恢复阶段优势植物水分利用效率均高于非岩溶区,其中,草丛阶段优势植物的水分利用效率最高,为56.5μmol·mol^(-1)。研究结果有助于理解重度干旱气候下岩溶区生态恢复过程中植物对环境变化的水文调控提供科学数据,为脆弱生态环境保护提供科技支撑。 展开更多
关键词 重度干旱 岩溶 稳定同位素 植物水分来源和效率 MixSIAR模型
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考虑岩溶管道影响的山体滑坡稳定性研究 被引量：1
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作者 赵瑞欣 代玉婷 +2 位作者 李滨 易连兴 张秀钰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1607-1617,共11页
西南地区近年来多次发生管道发育的岩溶山体滑坡灾害,造成了较严重的人员财产损失,明确岩溶管道在滑坡稳定性分析中的影响至关重要。本文首先根据现场调研和关键力的解析建立了发育岩溶管道的山体滑坡二维地质与力学模型,并提出了考虑... 西南地区近年来多次发生管道发育的岩溶山体滑坡灾害,造成了较严重的人员财产损失,明确岩溶管道在滑坡稳定性分析中的影响至关重要。本文首先根据现场调研和关键力的解析建立了发育岩溶管道的山体滑坡二维地质与力学模型,并提出了考虑岩溶管道作用影响的山体滑坡稳定性系数计算方法,认为岩溶管道对山体滑坡稳定性的影响主要体现在岩溶管道流的力学作用以及岩溶管道对岩体结构的劣化作用;根据Navier-stokes、Brinkman-extended Darcy方程推导出了岩溶地下水对管道的拖曳力和水锤作用力;通过大型数值直剪试验和流变试验分别得到水和岩溶管道发育率对岩体强度参数的弱化作用规律。最后结合重庆武隆鸡尾山滑坡实例,对本文提出的模型和计算方法进行了验证,结果表明,当岩溶管道未贯通时FOS=1.204,滑坡稳定;当岩溶管道贯通时FOS=1.053,滑坡处于欠稳定状态;岩溶管道贯通且降雨时,FOS=0.965,滑坡失稳,计算结果与滑坡实际情况基本一致。 展开更多
关键词 岩溶管道流 滑坡稳定性 水锤效应 结构劣化 数值模拟
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