岩溶区矿山生态修复、石漠化治理等生态保护修复工程,不仅改善了区内生态环境,而且有利于促进土壤、岩溶固碳增汇,对实现"双碳"目标具有重要意义.以重庆主城北碚矿山生态修复、渝东北巫山石漠化治理区等为例,通过野外标准溶蚀试片实验法和土壤取样测试分析法,研究不同生态保护修复措施下土壤碳库、碳酸盐岩溶蚀速率等变化特征,探讨不同生态修复方式对碳酸盐岩溶蚀速率的影响.结果表明:灰岩矿山修复区、石漠化治理区,土壤无机碳(SIC)含量较高,约为土壤有机碳(SOC)的4.5倍,且对碳酸盐岩溶蚀速率有一定的抑制作用;修复时间越长,土壤有机碳(SOC)含量越高,但SOC含量与碳酸盐岩溶蚀速率的相关性不显著;从夏季(监测期7、8月遭受极端高温干旱)至秋、冬、春季,土下及地表试片溶蚀速率明显增大;不同生态保护修复方式或植被恢复类型,碳酸盐岩溶蚀速率明显不同,北碚矿山修复区月桂林＞草灌从(橘树)＞草灌从(桃树)＞花椒树＞李子树,巫山生态修复区石漠化治理林地＞封山育林林地＞石漠化治理果园.

为探究岩溶区石灰土条件下火龙果的氮肥施用水平对其果实品质的影响,该文模拟岩溶区石灰土土壤环境开展盆栽试验,以"台湾大红"火龙果为材料,在磷(P)、钾(K)分别为0.216、0.324 kg的基础上,设置4种施氮(N)水平(CK、T1、T2、T3),测定21个果实品质指标,比较不同施氮水平的火龙果品质差异,同时利用主成分分析法对11个外观品质指标进行了综合分析.结果表明:(1)施氮可提高果实可溶性糖含量及可溶性固形物含量,降低蛋白质含量及膳食纤维含量,高N处理(T3)与其他处理差异显著;随施N量增加,果实可滴定酸含量、维生素C含量呈先升后降的趋势,而固酸比随施N量呈先降后升的趋势;高N处理明显提高了果实的纵径、横径、果形指数及单果重.(2)施N处理降低了火龙果果实N含量,提高了 P含量,各处理间的N、P含量差异显著;果实K含量随着施N量的增加而提高;施N增加了果实硼(B)含量,降低了果实铜(Cu)含量;不同处理果实锰(Mn)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)含量高低排序为T3＞T1＞CK＞T2;锌(Zn)含量随施N量呈先降低后增加的趋势.(3)高N处理的主成分综合评价得分最高,说明选择桂林岩溶区棕色石灰土种植火龙果时辅以一定量的P肥、K肥,高N处理更有利于提高火龙果品质.因此,在实际生产中需根据种植园的土壤肥力状况进行适当调整.

广西木论国家级自然保护区位于我国滇黔桂植物区和华南植物区的交错地带,是古北极与古热带两大植物区系交接过渡的中心地带,在我国生物多样性保护区域中占据不可替代的地位.为摸清广西木论国家级自然保护区植物物种多样性,该文基于历史文献整理、野外调查、标本采集和鉴定以及数据统计分析,对该保护区维管束植物物种多样性组成及其特点进行了研究.结果表明:(1)该区共有维管束植物1 735种,包括石松类和蕨类植物 218 种、种子植物 1 517 种,具有较丰富的维管束植物多样性组成以及较复杂的植物区系成分.(2)该区共有中国特有植物 486 种、广西特有植物 56 种、岩溶特有植物 262 种,具有显著的植物特有性.(3)该区共有国家重点保护野生植物 68 种、广西重点保护野生植物 153 种、我国极小种群野生植物 4 种、受威胁植物 108 种、列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录植物 144 种,具有较高程度的植物珍稀濒危性.综上表明,该区是我国重要的岩溶植物基因库,具有极其重要的保护价值.该研究结果为自然保护区的建设和管理、植物保护和利用以及其他科研工作的开展提供了重要依据.

亚洲是全球季风气候最典型的区域,也是热带植物分布距离赤道最远的地区.揭示季风对热带植物迁移与进化的影响规律,有利于深入认识东亚植被分布和生物多样性形成与维持机制.亚洲地区夏季盛行东亚季风、南亚季风和西北太平洋季风.历史上,季风盛行的时间与早期被子植物在东南亚群岛、华夏古陆起源的时间大致吻合,季风可能促进了被子植物的快速分化与扩散.季风是热带植物得以向北扩散到我国滇黔桂交界区和雅鲁藏布江河谷的根本原因,并导致了热带季节性雨林、热带季雨林、干旱河谷稀树灌丛或草原、海南岛西部滨海稀树草原等特殊植被的形成.亚洲的三大夏季风在高山纵横、大河奔流和石灰岩地貌密布的中国西南与中南半岛一带交汇、叠加,使之成为一些典型热带类群的物种多样与特有种分布中心.这可能是中国-缅甸生物多样性热点地区形成与维持的一个重要原因.随着全球气候变暖,季风可能促进热带植物的进一步北迁,增加中国南方植物区系的热带植物成分.

通过分析贵州省福泉市马场坪镇磷石膏堆场渗滤液及周边地下水水化学组成,运用主成分分析法探究地下水污染来源,结合PHREEQC反向模拟推测渗滤液渗漏影响下岩溶地下水地球化学过程.结果表明,渗滤液呈强酸性,EC高达8750 μS·cm-1,渗滤液中特征污染物以TP、SO42-、F-为主,渗滤液的性质主要与湿法制磷酸工艺有关.研究区发财洞方向(G1)地下水受磷石膏堆场渗漏影响,TP、SO42-、F-远超过GB 3838-2002和GB/T14848-93规定的限值,龙井方向(G10)地下水受周边磷肥厂、废弃普钙厂影响可能性较大,呈现出SO42-所占比例逐渐增大、HCO3-逐渐减小的趋势,水化学类型变为SO4-Ca型;其余采样点地下水水化学类型为HCO3-Ca型,主要来自自然地质背景下地下水和含水介质的水岩反应.模拟显示,渗滤液渗漏至地下水系统的过程中,加速了水岩反应及岩溶发育,渗滤液中的PO43-、Fe进入地下水系统后,在一定反应条件下,可能形成羟磷灰石、Fe(OH)3、蓝铁矿沉淀.

井间电磁波CT技术是利用地层间介质的物性差异,不同性质的物质对电磁波的反射和吸收能力是不同的.井间电磁波CT技术在探测岩溶裂缝等方面有较好效果,本文利用井间电磁波CT技术,对昆明地铁四号线苏家塘站岩溶专项线路工程地下岩溶发育地段进行测试,通过对工区岩石电磁波吸收系数差异的研究,依据吸收系数特征,探测到地铁线路工程地下岩溶及裂缝发育,划分出 4 个层次的岩溶区,经与钻孔岩心资料对比,证实探测结果的正确性.且对工程设计和施工提供了必要的基础资料.

分析桂林岩溶石山青冈群落主要种群的种间关联性,揭示其种群间的共生关系,可为桂林岩溶石山植被的修复与重建、经营管理和生物多样性保护提供理论依据.基于样方调查,采用x2检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Ochiai指数(OI)、Dice指数(DI)和主成分分析(PCA)等方法,对桂林岩溶石山青冈群落中重要值前22位的乔木物种进行种间关联测定和生态种组划分.结果表明:研究区22个主要乔木物种总体呈显著正联结,表明该地区青冈群落处于较稳定的顶极阶段;x2检验结果显示,231个种对中有108个种对呈正联结,115个种对呈负联结,8个种对无联结,正负联结比为93.9％,绝大多数种对呈不显著联结,种对间的独立性较强,主要原因可能在于桂林岩溶石山较高的生境异质性导致物种间的生态位产生分化;AC、PC、OI和DI与x2检验结果基本一致,种间关联性分析应以x2检验为基础,辅以AC、PC、OI和DI等指数进行综合研究;根据PCA排序和种间关联关系,将22个主要乔木种群划分为3个生态种组,组内物种对生境具有趋同适应性,组间物种具有不同的生态要求.

喀斯特石漠化环境有着高度的生境异质性,异质性生境中土被不连续,土壤瘠薄,岩溶漏斗上的土壤保水性差,严重制约着喀斯特植被的生长及分布.为探究克隆植物在喀斯特地区的适应策略,本研究以喀斯特黄色石灰土为基质,选用克隆植物活血丹(Glechoma longituba),以一个节间连接的两个分株为材料,保持节间连接或切断,种植于相邻花盆中,并施以不同浇水量,以明确不同水分可用性水平下克隆整合对活血丹生物量积累、生物量分配、叶片气孔及叶片组织特征的影响.结果 显示,克隆整合显著促进活血丹生物量的积累及对根、叶的生物量分配;增加了活血丹叶气孔导度,降低了气孔指数;叶海绵组织受克隆整合影响较小,但栅栏组织及栅海比(栅栏组织/海绵组织)表现为非整合分株高于整合分株.本研究表明,克隆整合可增加活血丹胁迫分株对根、叶的投资,并以更佳的叶气孔、组织适应策略提高其在喀斯特生境中的生存与适应.

该研究以广西桂林岩溶石山区的两种典型植被(香椿林和云实灌丛)为例,利用野外长期定位监测降雨、穿透雨、树干径流、钻孔和表层岩溶水中总有机碳(TOC)的变化特征,探讨不同植被林冠层TOC浓度和通量的年变化特征.结果表明:在降雨通过大气-植被-土壤/岩石的过程,TOC浓度变化趋势为树干径流＞穿透雨＞钻孔水＞泉水＞大气降雨;穿透雨和树干径流中TOC浓度呈现为雨季大旱季小的趋势,钻孔水和泉水的TOC浓度月变化则相对稳定;TOC浓度的增幅不同,穿透雨和树干径流TOC浓度的平均增量和变化幅度比钻孔水和泉水的大;香椿林树干径流TOC浓度与树干径流量呈负相关关系;TOC月平均通量为云实穿透雨＞香椿穿透雨＞降雨＞泉水＞香椿树干径流＞云实树干径流;云实灌丛林下降雨(204.86 kg·hm-2)的TOC通量是香椿林(153.48 kg·hm-2)的1.3倍;观测期间,大气降雨输入的TOC通量为63.06 kg·hm-2,表层岩溶泉水输出为48.29 kg·hm-2,TOC输入输出之差为14.77 kg·hm-2,系统TOC为正平衡;降雨进入植被内部后时,植被林冠层作为"TOC活库"具有增加TOC通量的"源"作用,而表层岩溶带的土壤/岩石系统作为"TOC死库"具有吸收、过滤和固定TOC的"汇"作用.

我国西南岩溶地区石漠化是人地矛盾作用下生态系统退化的过程或结果,石漠化不仅带来水土流失加剧、旱涝灾害频发、生物多样性降低等生态问题,还会带来贫困落后等一系列社会问题.20世纪80年代开始进行的石漠化治理工作已经成为我国西南岩溶地区生态文明建设的重要举措与必由之路,通过近40年来的石漠化治理使得我国西南岩溶地区石漠化问题恶化的趋势开始得到扭转.面向生态文明新时期的建设目标,石漠化脆弱区仍存在人地矛盾难以全面消除、治理成果可持续性亟待提升等问题,石漠化防治需要从多年来石漠化治理研究与实践探索积累中汲取有益于促进人地和谐、提升生态系统可持续性的治理经验与做法.因此,本文以石漠化治理典型区域调研资料与文献资料为数据基础,从石漠化治理目标、技术、措施和模式四个层面梳理石漠化治理经验与做法,归纳总结出石漠化综合治理四点配置原则:(1)以治理目标与预期周期为导向,确立石漠化治理采取的措施;(2)针对解决的关键生态退化问题,结合区域特征遴选石漠化治理技术;(3)针对石漠化退化阶段的差异,确定石漠化治理途径措施;(4)结合石漠化综合治理模式的共性特征,以小流域为基本单元,因地制宜的选择与构建石漠化综合治理模式.以期通过对实践经验的总结为石漠化治理过程中选择具备区位适宜性和机理明晰性的生态技术提供参考.