洞穴滴水、石笋中元素及元素比值对气候环境变化响应的研究进展     

马源  殷建军  袁道先 《地质论评》2022,68(5):1897-1911

滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca值对外界环境的响应具有一致性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。  相似文献   

岩溶生态系统中的植物     

曹建华  袁道先  杨慧  黄芬  朱同彬  梁建宏  周孟霞  罗劬侃  吴夏 《中国岩溶》2022,41(3):365-377

岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统,是脆弱的生态系统,缺水、少土、富钙是岩溶生态系统无机环境的基本特征,植物与岩溶环境长期的相互作用,演化出独特的岩溶植物。岩溶植物具有喜钙性、石生性、旱生性,其多样性表现为少属科、寡种属和特有种,更有岩溶生态系统中特有的洞穴弱光带、天坑植物群落。植物是生态系统的生产者,肩负着生态系统的生产力、生态服务功能的重任,退化岩溶生态系统的修复,需要根据中国岩溶生态系统发育特色,探索发展具有仿自然特色的生态产业,走出岩溶区“绿水青山就是金山银山”的道路,完善中国岩溶生态系统理论。   相似文献   

中国西南岩溶生态系统特征与石漠化综合治理对策     

曹建华  袁道先  童立强  Azim MALLIK  杨慧  黄芬 《资源与生态学报(英文版)》2015,(4)

以贵州省为核心的中国西南岩溶区面临双重危机：生态恶劣,石漠化严重;人口贫困,全国1/3强的贫困县分布在该地区。石漠化综合治理需要从岩溶生态系统结构和运行规律出发,重点关注岩溶地下水的开发和可持续利用,水土保持和土壤改良,植被恢复和可适应性的经济植物选择,力求区域生态经济双赢、农民脱贫致富。  相似文献   

石笋稀土元素含量的两种溶样方法测试结果对比分析     

周厚云  汤静  袁道先 《中国岩溶》2011,30(3):341-347

对于采自川东北诺水河溶洞群的石笋SJ3,采用2%的HNO3和HF+HNO3两种溶样方法分析测试了其稀土元素(REE)含量。结果表明:虽然多数石笋中存在碎屑物质,SJ3的少数样品在采用2%的HNO3溶解后有明显的残留物存在,但采用HF+HNO3全部溶解样品得到的SJ3的REE含量与采用稀HNO3溶样得到的结果并没有显著的差别。这表明SJ3的REE可能主要不是直接来自于地表土壤中难溶的硅酸盐矿物,而可能是土壤风化释放的REE通过吸附在颗粒/胶体态物质的表面,经过岩溶地下水的搬运而沉积到SJ3中。由此认为,采用稀酸溶样基本上可以将石笋SJ3的REE释放出来。   相似文献   

赣南红壤丘陵崩岗侵蚀区表土孢粉组合及其生态指示意义     

熊平生  袁道先  谢世友  罗伦德 《山地学报》2012,(1):1-9

以赣南红壤崩岗侵蚀区野外调研孢粉资料为基础,分析了8个表土样品。结果发现:赣南红壤崩岗侵蚀区表土样品孢粉种属类型丰富,共鉴定出131种,统计有效孢粉2 694粒;表土孢粉组合为乔木、灌木、草本、蕨类和苔藓植物,其中乔木和蕨类植物的孢粉占优势,平均分别为48.49%和37.10%,灌木和草本花粉含量较低,平均为3.00%和8.43%。乔木植物中的马尾松(Pinus massoniana)平均浓度为28.0%,蕨类植物中里白厥(Hicriopterisglauca)平均浓度为26.09%,均具有超代表性;植物花粉亚热带特征明显;不同母岩崩岗侵蚀区优势科属种方面存在一定的差异;孢粉组合反映出马尾松、里白蕨对红壤崩岗生态环境的适应性和代表性。该研究为今后在这一地区开展第四纪古植被、古气候和古环境等研究提供参考性依据,同时也为南方崩岗治理筛选先锋植物提供参考。  相似文献   

我国岩溶资源环境领域的创新问题   总被引：10，自引：5，他引：5  

袁道先 《中国岩溶》2015,34(2):98-100

中国岩溶地区资源环境问题突出,制约着经济社会的发展。“十八大”以来国家大力推进科技创新和生态文明建设。科技创新不仅有助于解决和应对岩溶地区的资源环境问题,也将推动岩溶科学的发展,服务我国生态文明建设。今后的岩溶研究应当落实地球系统科学在岩溶学中的应用,发挥我国岩溶研究的地域优势,探索我国岩溶关键带的特征和重要过程;加强岩溶作用应对全球变化、岩溶碳汇速率和稳定性的研究,建立应对极端气候的长效机制;考虑古纬度和古气候对古岩溶形成的影响;深入探索微生物对深部碳酸盐岩岩溶形成的作用;系统梳理和总结我国第一期石漠化治理工程的经验和存在的问题,更好地指导下一步的治理工作;思考从南北方岩溶分界线的角度开展岩溶自然遗产地的申报工作;将现代大数据等技术运用到岩溶资源环境、水文地质研究中,做好地质灾害的预警预报和应对资源短缺问题的研究,服务国家需求。   相似文献   

泸西小江流域岩溶水有效开发模式   总被引：5，自引：3，他引：2  

王宇  袁道先  杨世瑜 《中国岩溶》2005,24(4):305-311

为了指导岩溶水资源的有效开发和为岩溶石山地区石漠化综合治理提供技术支持,选择典型性突出的泸西小江流域开展示范研究。研究结果认为,由于岩溶生态地质环境条件差异,主要的岩溶水源地类型和岩溶水的赋存特征及开发技术条件也不同。为此,依据流域不同的生态地质环境分区,选择具有典型意义的岩溶水源地利用核磁共振、地质雷达等新技术进行勘查及其开发实验和示范,共设计建设了9项不同技术方案的岩溶水开发示范工程,总结出了适合不同岩溶生态地质环境及其水源地类型的岩溶地下水勘查及开发技术方案和岩溶盆地流域岩溶水有效开发模式。   相似文献   

高精度ICP-MS 230Th测年新技术及其在贵州衙门洞Y1石笋测年研究中的应用   总被引：5，自引：0，他引：5  

杨琰  袁道先  程海 《中国岩溶》2006,25(2):89-94

在系统介绍洞穴石笋高精度ICP-M S铀系年代学原理与方法的基础上,对贵州荔波县衙门洞Y1石笋进行了IC P-M S 　230 Th测年研究。综合分析认为精确时标的建立对于利用石笋进行古气候重建具有重要的实际意义;采用ICP-M S　230 Th测年方法进行石笋样品定年准确可靠,并且比TIM S方法具有更高的效率,所需样品更微量。通过生长速率变化分析表明,石笋生长速率记录了过去冷暖突变事件,因此可以用它作为一个有意义的环境记录替代指标来研究古降水及古气候变化。   相似文献   

重庆新崖洞XY6石笋4.5ka以来高分辨率δ18O、δ13C记录的气候变化   总被引：6，自引：2，他引：4  

李廷勇  李红春  袁道先  杨琰  王建力  王昕亚  李俊云  覃嘉铭  张美良  林玉石 《中国岩溶》2006,25(2):95-100

对采自重庆市东北部奉节县新崖洞XY6石笋进行ICP-M S-U系测年表明,该石笋生长时期为4. 5～ 0. 25 ka。石笋在4. 5～ 4. 1ka、3. 2～ 2. 5ka、1. 85～1. 5ka 期间相对偏负的δ18O和δ13 C值记录了3个相对湿润的时期;其中以4. 5～4. 1ka 时期δ18O最偏负,之后突然偏重,表示了中全新世气候适宜期的快速结束;之后东亚夏季风在波动中逐步减弱。该石笋没有明显记录到发生在1. 1～ 0. 9ka 的“中世纪暖期”事件。在4. 1～ 3. 2ka、2. 5～ 1. 85ka、0. 5～ 0. 25ka 期间相对偏正的δ18O和δ13 C值代表3个相对冷干的时期, 0. 5～ 0. 25ka是欧洲小冰期事件在本地区的表现。该地区气候在1. 5～ 0. 5ka 相对平稳,从前半段的相对暖湿过渡到后半段的相对冷干。XY6石笋δ13 C与δ18O具有非常一致的变化趋势,可能暗示了该地区为“暖湿、冷干”的水热配套模式,也表明本地区植被对气候变化的响应是快速的,并没有明显的滞后期。δ13 C与δ18O变化峰值的差异表明,在东亚季风区植被变化不仅取决于夏季降水的多寡,可能更主要的是受制于有效湿度的变化。   相似文献   

重庆金佛山地区土壤酸度分布特点及影响因素研究   总被引：9，自引：1，他引：8  

张治伟  袁道先  傅瓦利  张洪  夏凯生 《中国岩溶》2006,25(1):67-72

通过15个剖面样品分析,对金佛山北坡土壤酸度分布特点及影响因素进行了研究。结果表明,金佛山地区土壤酸度分布呈现p H平均值偏低、变异较大的特点: 山腰志留系砂页岩区土壤酸度大于灰岩区的土壤酸度;在石灰岩区,山顶的土壤酸度则比坡腰和山脚的大,缓坡地带的土壤酸度比陡坡地带的大。山腰和坡脚p H值较高,体现了植被状况和人类干扰的共同影响,而页岩区土壤酸度较灰岩的大,则反映了成壤母质的影响作用。   相似文献