全 文 ：第 wv卷 第 u期
u s s z年 u 月
林 业 科 学
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喀斯特森林群落退化对浅层岩溶地下水化学的影响
刘 方t ou 王世杰t 罗海波u 刘元生u 何腾兵u 龙 健v
kt1 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室 贵阳 xxsssu ~
u1 贵州大学环境与资源研究所 贵阳 xxssux ~ v1 贵州师范大学地理科学系 贵阳 xxssswl
摘 要 } 对贵州中部喀斯特地区植被调查及径流和岩溶水样分析 o探讨喀斯特森林群落退化过程中浅层岩溶地
下水化学组成的变化 ∀结果表明 }喀斯特森林生态系统降雨中离子浓度大小的排序为 ≥’upw  Žn !≤¤un !‹≤’ pv 
‘¤n !ªun !≤¯ p  ‘’ pv !‘‹ nw  °’vpw o而径流中离子浓度的大小排序为 ‹≤’ pv  ≥’u pw !≤¤un  ªun !≤¯ p  Žn !‘¤n !
‘’pv  ‘‹ nw  °’v pw ~岩溶地下水离子组成与径流总体相似 o但岩溶地下水中 ‹≤’ pv !≤¤un 和 ªun 的含量及电导率
明显增加高于地表径流 ∀随着喀斯特森林群落从阔叶林群落向灌木林群落 !灌草群落方向演替 o其岩溶地下水中
‹≤’ pv 和 ≤¤un比例明显减少 o而 ≥’upw 比例明显增加 ∀岩溶地下水的 ‹≤’ pv !≤¤un 含量与森林覆盖率之间存在显著
的正相关 o而Žn !‘‹ nw 含量与森林覆盖率之间则存在显著的负相关 ∀ ‹≤’ pv 含量是影响岩溶地下水电导率的最重
要因子 o其次是 ≤¤un o再次是Žn !ªu n ~岩溶地下水电导率可以作为评价喀斯特森林群落退化对生态环境影响的数
量指标 ∀
关键词 } 喀斯特 ~森林群落 ~群落退化 ~岩溶地下水 ~水化学
中图分类号 }≥txy1t ~≥txz1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsu p ssut p sx
收稿日期 }ussy p sx p ts ∀
基金项目 }国家重点基础研究项目kussy≤…wsvussl和中国科学院地球化学研究所创新工程前沿领域项目kŒŠ p sw p stl资助 ∀
Εφφεχτσ οφ Φορεστ Χοµ µ υνιτψ ∆εγραδατιον ον Ωατερ Χηεµιχαλ οφ Καρστ Σηαλλοω Γρουνδωατερ
¬∏ƒ¤±ªtou • ¤±ª≥«¬­¬¨t ∏² ‹¤¬¥²u ¬∏≠∏¤±¶«¨ ±ªu ‹¨× ±¨ª¥¬±ªu ²±ª¬¤±v
kt1 ΝατιοναλΛαβορατορψοφ Ενϖιρονµενταλ Γεοχηεµιστρψo ΓεοχηεµιστρψΙνστιτυτε οφ Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Γυιψανγ xxsssu ~
u1 Ενϖιρονµεντ ανδ Ρεσουρχε Ινστιτυτε οφ Γυιζηου Υνιϖερσιτψ Γυιψανγ xxssux ~v1 Γεογραπηψ ∆επαρτµεντ οφ Γυιζηου Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Γυιψανγ xxssswl
Αβστραχτ} ׫¨ ©¨©¨¦·¶²©©²µ¨¶·¦²°°∏±¬·¼ §¨ªµ¤§¤·¬²± ²± ¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©Ž¤µ¶·¶«¤¯ ²¯º ªµ²∏±§º¤·¨µº¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§¬±
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°’vpw oº«¬¯¨ ·«¨ ²µ§¨µ²©¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©¤±¬²± ¤±§¦¤·¬²±¬±µ∏±²©©¬¶‹≤’ pv  ≥’upw o ≤¤un  ªun o ≤¯ p  Žn o‘¤n o
‘’pv  ‘‹nw  °’vpw o¤±§·«¤··«¨ ¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²°³²¶¬·¬²±²©Ž¤µ¶·¶«¤¯ ²¯º ªµ²∏±§º¤·¨µ¬¶¶¬°¬¯¤µº¬·«·«¤·²©·«¨ µ∏±²©©o¥∏··«¨
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²© ‹≤’ pv o≤¤un o ªun ¤±§¨¯ ¦¨·µ¬¦¦²±§∏¦·¬√¬·¼ ¤µ¨ «¬ª«¨µ·«¤±·«¤·²©¶∏µ©¤¦¨ µ∏±²©©q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¤¯¶²¶«²º¨ §
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³¨µ¦¨±·²©≥’upw ±¨«¤±¦¨§²¥√¬²∏¶¯¼o¤±§·«¤··«¨ ¦²±·¨±·¶²©‹≤’ pv o≤¤un oŽn o‘‹nw ¬± Ž¤µ¶·¶«¤¯ ²¯º ªµ²∏±§º¤·¨µ¦²µµ¨ ¤¯·¨§
¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ º¬·«·«¨ µ¤·¨ ²©©²µ¨¶·¦²√¨ µ¤ª¨ oº«¬¦«·«¨ ¦²±·¨±·²© ‹≤’ pv ¬¶§²°¬±¤±·©¤¦·²µ·²¬°³¤¦·²± ¨¯ ¦¨·µ¬¦¦²±§∏¦·¬√¬·¼ ²©
Ž¤µ¶·ªµ²∏±§º¤·¨µo≤¤un oŽn ¤±§ ªun ¦²°¬±ª±¨ ¬·o¶²·«¤·¨¯¨ ¦·µ¬¦¦²±§∏¦·¬√¬·¼¦²∏¯§¥¨ ∏¶¨§¤¶³µ¬°¤µ¼¬±§¬¦¨¶·² √¨¤¯∏¤·¨
Ž¤µ¶·©²µ¨¶·¦²°°∏±¬·¼ §¨ªµ¤§¤·¬²±¬°³¤¦·¬±ª²± ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ±¨√¬µ²±°¨ ±·q
Κεψ ωορδσ} Ž¤µ¶·~©²µ¨¶·¦²°°∏±¬·¼~¦²°°∏±¬·¼ §¨ªµ¤§¤·¬²±~Ž¤µ¶·ªµ²∏±§º¤·¨µ~º¤·¨µ¦«¨ °¬¶·µ¼
喀斯特地区植被大多具有喜钙 !旱生和石生性特点 o南方喀斯特森林是一种特殊的森林生态系统 o其顶
级群落为常绿落叶阔叶混交林 o生态系统的组成和结构复杂 o生态系统的物种多样性和结构多样性较高 ∀但
是 o在人为干扰和不合理开发利用下喀斯特森林普遍退化 o其群落演替的主要过程为常绿落叶阔叶混交林阶
段k乔林l !灌木灌丛阶段 !灌草群落阶段 !草本群落阶段k朱守谦 oussv ~喻理飞 oussu¤~ussu¥l ~植被的组成
从高大乔木向典型的小灌木退化 o并随着环境干旱程度的加剧向旱生化演替 o形成稀疏植被覆盖的荒漠景
观 ∀
喀斯特生态系统中土壤和表层岩溶带是岩石 !大气 !水 !生物等四大圈层的敏感交汇地带 o又是生态系统
赖以存在的基础 ~由于溶隙及岩溶管道发育 o碳酸盐岩含水介质体常为地表 !地下双重结构 o从而形成一个地
表 !地下水体组合的双重水文结构 ∀植物分布格局的异质性不仅改变了土壤养分和水分的空间分布 o同时造
成喀斯特溶蚀过程的变化k章程等 oussv ~李林立等 oussvl ∀生态环境的退化引起岩溶地下水系统自我调
蓄能力降低 o使岩溶地下水资源的时空分布变得极不均匀 o总资源量减少和水质恶化k邹胜章等 ousswl ∀喀
斯特水资源是支撑区域社会经济发展最为重要的一个基本方面 o研究生态系统变化对岩溶水资源质量的影
响 o有助于岩溶水循环机制的深入研究 ∀目前对岩溶水的水文特征 !化学特征以及水质演变等方面进行了一
些研究k贾亚男等 oussw ~邹胜章等 oussw ~李林立等 oussv ~梁小平等 oussv ~钱家忠等 oussv ~¤±ª ετ αλqo
ussy ~Š∏² ετ αλqoussx ~ • ¤±ª ετ αλqousst l o但有关植被变化对岩溶水化学影响方面还缺乏系统的研究 ∀近
期研究表明 o森林退化已成为影响地下水质量的重要原因k‹¬±§¤µετ αλqoussvl o制定区域的环境管理政策 o
保护地下水资源 o成为喀斯特地区环境保护的主要目标之一k„±§µ¨² ετ αλqoussyl ∀本文从喀斯特生态系统
的角度 o把生态系统的植物 !岩石和水体作为一个整体 o系统地研究喀斯特森林退化过程中植物群落的演变
对浅层岩溶地下水化学组成的影响 o为揭示喀斯特水资源的演化规律 !控制机理及水资源评价与保护提供理
论依据 ∀
t 研究区概况
研究区位于贵州省安顺市关岭县板贵乡 o地理位置为东经 tsxβtwχ ) tszβvuχ o北纬 uxβusχ ) uzβt|χ ∀海拔
{ss ∗ t wzs ° o具典型的亚热带湿润季风气候 o年均气温 t{1w ε o∴ts ε 积温 x sss ∗ y sss ε o年降雨量
t tvs ∗ t ux| °° o多集中在夏秋两季 ∀该区地质构造较为复杂 o成土母岩以形成于石炭纪 !二迭纪的白云岩
和石灰岩为主 o伴有少量二迭纪和三迭纪形成的白云质灰岩 !泥质白云岩和燧石石灰岩 ∀岩石裸露率较高 o
土体不连续 o土层浅薄 o成土母质主要是白云质灰岩 !泥质灰岩风化物 o其次是白云岩风化物 o土壤类型主要
是黑色石灰土 !黄色石灰土 ∀研究区内森林覆盖率变幅大 o大部分地区植被稀疏 o森林覆盖率不足 ts h o基
岩裸露率k没有植被覆盖情况下岩石出露的面积占土地面积的百分率lxs h ∗ |s h ~小部分地区次生植被较
茂盛 o森林覆盖率 zs h ∗ |s h o基岩裸露率 ts h ∗ us h ~从整体来看 o属中度喀斯特森林退化区 ∀
u 研究方法
采用样地调查的方法 o根据群落外貌 !结构 !组成等特性 o进行草本群落 !灌木林群落及乔木林群落的初
步划分 ~在地形地貌 !坡度以及岩性k白云质灰岩和石灰岩l相对一致的条件下 o选择有代表性的阔叶林k乔
木l地 !灌木林地 !灌丛草地各设置 y个样地进行植被调查 ∀另外 o对每块样地的森林覆盖率 !基岩裸露率等
景观指标进行调查及分级k按 ts h为一个等级 o共分 ts级l o每块样地的森林覆盖率和基岩裸露率见表 u ∀
在调查的阔叶林k乔木l地 !灌木林地 !灌草地样地上 o选择坡度一致的地段 o采用无界径流小区法在每个
样地上设置 v个径流收集槽k•²¥¨µ·ot|{|l o在自然降雨条件下k降雨量 us ∗ vs °°#«ptl进行地表径流样品的
收集 o同时选择位置较低的地段 o在雨后 t §内收集从岩石裂隙中渗出的水样k这部分出露的地下渗透水一
般在 t ∗ u §内断流l o作为地下径流水样 ∀在相应的地段采集从岩层裂隙中常年渗出的泉水k这部分出露的
地下渗透水受降雨季节性的明显影响l作为浅层岩溶地下水水样 ∀室内量取 xss °水溶液通过 s1wx Λ°滤
膜 o对过滤的水样进行水化学参数测定 o测定项目有 ³‹ 值 !电导率k∞≤l以及 ts种离子浓度k‹≤’ pv !≥’upw !
≤¤un !ªun !Žn !‘’pv !≤¯ p !‘¤n !‘‹nw !°’vpw l o其中 ‘‹nw 采用靛酚蓝比色法 !‘’pv 采用紫外分光光度法 !°’vpw
采用异丁醇萃取2钼蓝比色法 !‹≤’ pv 采用电位滴定法 !≥’upw 采用 ∞⁄ׄ间接滴定法 !≤¤un和 ªun采用 ∞⁄ׄ
滴定法 !Žn和 ‘¤n采用火焰光度法 !≤¯ p采用硝酸银滴定法测定k鲁如坤 ousssl ∀
v 结果与分析
311 不同空间层次的水化学特征
该地区喀斯特森林群落优势种主要有香椿k Τοονα σινενσισl !乌桕k Σαπιυµ ροτυνδιφολιυµl !香叶树k Λινδερα
χοµ µυνισl !密花树k Ραπανεα νεριιφολιαl !枫香kΛιθυιδαµβαρφορµοσαναl !朴树k Χελτισσινενσισl !圆果化香k Πλατψχαρψα
λονγιπεσl等 ∀喀斯特森林生态系统在空间上有乔木 !灌木 !草本植物或苔癣植物等 o雨水在林冠层 !枯落物层 !
土壤层等的拦截及再分配作用下 o通过下渗运动进入岩溶裂隙或岩溶管道 o形成地下径流 o部分径流从位置
较低的岩石裂隙中渗出 o还有部分地下径流入渗到表层岩溶带 o形成具有一定流量和流速的表层岩溶水 ∀喀
uu 林 业 科 学 wv卷
斯特森林生态系统中 o发达的植物根系不仅可以吸收土层中的水分 o还可以伸入岩石裂隙中 o吸收利用部分
表层地下径流水或岩溶水 o这种岩溶的双重水文结构保持了喀斯特生物的多样性 ∀岩溶水主要由大气降水
补给 o降水有效入渗补给量的大小直接影响喀斯特地区地下水资源总量 ∀
表 1 水化学特征
Ταβ .1 Ωατερ χηεµιστρψ χηαραχτερ
植被
∂ ª¨¨·¤·¬²±
水体
• ¤·¨µ¶
³‹值
³‹ √¤¯∏¨
离子浓度 Œ²± ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±Πk°ª#ptl
≤¤u n ªu n Žn ‘¤n ‘‹ nw ≥’u pw ‹≤’ pv ≤¯p ‘’ pv °’v pw
降雨 •¤¬±©¤¯¯ z1y| tv1s t1{ tw1w w1t s1uwz yz1u ts1y v1yw s1vz s1ssu y
阔叶林
…µ²¤§¯ ¤¨√¨ §
©²µ¨¶·
地表径流 ≥∏µ©¤¦¨ µ∏±²©© z1xu yu1s v1{ s1u s1x s1sxx tw1w twt1x {1uv v1wv s1ssy v
地下径流 Šµ²∏±§µ∏±²©© z1vz xy1s tw1s s1u s1v s1syy uz1w txx1u ts1ws v1tx s1ssx y
岩溶地下水 Ž¤µ¶·ªµ²∏±§º¤·¨µ z1uv {w1t tx1u s1u s1z s1swt ty1v t|w1s |1vw v1wz s1ssz w
降雨 •¤¬±©¤¯¯ z1z| ux1v x1t tw1z t1v s1v{t {|1| uv1{ v1s{ u1tv s1sst w
灌草
…µ∏¶«pªµ¤¶¶
地表径流 ≥∏µ©¤¦¨ µ∏±²©© z1|{ vy1v w1y t1v s1x s1tvt wy1s {w1z x1wz s1zw s1stv v
地下径流 Šµ²∏±§µ∏±²©© z1zz uv1u t|1{ s1t s1{ s1syz zu1y tsy1{ w1v| t1yw s1ssw t
岩溶地下水 Ž¤µ¶·ªµ²∏±§º¤·¨µ z1zv wy1s tx1y t1u t1s s1zut xx1u tsw1| ts1{y v1yt s1ss{ s
喀斯特空间是处于连续演化过程中的喀斯特系统 o它直接控制着地表水和地下水的交替和水的动态变
化 o对喀斯特地球化学特征也存在影响 ∀由表 t看出 o降雨中离子浓度大小的排序为 ≥’upw  Žn !≤¤un !‹≤’ pv
 ‘¤n !ªun !≤¯ p  ‘’ pv !‘‹nw  °’vpw o而径流中离子浓度的大小排序为 ‹≤’ pv  ≥’upw !≤¤un  ªun !≤¯ p 
Žn !‘¤n !‘’pv  ‘‹ nw  °’vpw o说明降雨通过林冠层 !枯落物层后其化学特性发生改变 o‹≤’ pv 浓度明显增
加 o≥’upw 浓度明显下降 ∀岩溶地下水与径流的离子组成总体相似 o但岩溶地下水中 ‹≤’ pv !≤¤un和 ªun的含
量和电导率明显高于地表径流 o说明水分在喀斯特空间运动过程中随着水 p岩界面交换时间的增加 o其对碳
酸盐岩石的溶蚀能力增强 ∀可见 o在喀斯特森林生态系统中 o存在较强的生化作用及微生物作用 o土壤释放
≤’u 量大 o一方面增加了径流水 ‹≤’ pv 含量 o另一方面 o降低了径流水的 ³‹值 o提高了对碳酸盐岩的化学溶
解能力 o导致岩溶地下水电导率及 ‹≤’ pv 含量升高 ∀但是 o喀斯特森林生态系统发生退化后 o这种变化趋势
出现减弱 o不同植物群落岩溶地下水的化学组成出现差异 ∀
312 喀斯特森林不同退化阶段浅层岩溶地下水化学组成的变化
喀斯特森林群落退化后 o灌木群落优势种主要有花椒k Ζαντηοξψλυµ βυνγεανυµ l !火棘 k Πψραχαντηα
φλορυνεαναl !构树k Βρουσσονετια παπψριφεραl !小果蔷薇k Ροσα χψµοσαl !月月青k Ιτεα ιλιχιφολιαl !悬钩子k Ρυβυσ¶³ql
等 o草本群落优势种主要有五节芒k Μισχαντηυσ φλοριδυλυσl !扭黄茅k Ηετεροπογον χοντορτυσl !狗芽根k Χψνοδον
δαχτψλονl !莎草k Χψπερυσ¶³ql等 ∀从表 u看出 o喀斯特岩溶地下水的阳离子主要是 ≤¤un !ªun o其浓度分别为
vt1t ∗ ttz1u和 w1xy ∗ x{1{ °ª#pt o阴离子主要是 ‹≤’ pv !≥’upw o其浓度分别为 tsw1| ∗ vst1y和 ut1y ∗ twu1y
°ª#pt o说明调查区内喀斯特岩溶地下水化学类型以 ‹≤’v p ≤¤型为主 o局部出现 ‹≤’v p ≤¤#ª型和 ‹≤’v#
≥’w p ≤¤型 o与该地区的河流水化学特征相似k‹¤± ετ αλqousstl ∀但是 o不同植物群落下岩溶地下水的化学
组成发生改变 o阔叶林地 !灌木林地和灌丛草地的岩溶地下水中 ≤¤un含量占离子总量kts 种离子之和l的平
均百分数k ν € yl分别是 ut1zv h !tz1vw h和 ty1zz h o而 ªun含量则分别是 x1t{ h !z1{u h和 z1|x h ~阔叶林
地 !灌木林地和灌丛草地的岩溶地下水中 ‹≤’ pv 含量占离子总量的平均百分数分别为 xu1vt h !xw1ys h和
ww1t{ h o而 ≥’upw 含量占离子总量则分别是 ty1y| h !tw1ws h和 ux1tt h ∀说明随着喀斯特森林从阔叶林向
灌木林 !灌草方向的演替 o其岩溶地下水中 ‹≤’ pv 和 ≤¤un比例明显减少 o而 ≥’upw 比例明显增加 o其水化学类
型也发生了变化 ∀可见 o随着森林群落退化度增加 o群落高度和生物量明显下降 o群落垂直结构由复杂变简
单 o这种变化改变了森林生态系统中水环境的空间结构 o地表径流强度加大 o使大气降水在时空分布上变得
极不均匀 o减少了岩溶地下水的有效补给量 ~降低了森林植被和土壤对地下水的涵养性和对岩溶水的调蓄能
力 o使地表水与地下水分配结构引起较大变化 o也直接影响岩溶地下水的化学组成 ∀
相关分析结果表明k表 vl o喀斯特岩溶地下水的 ‹≤’ pv !≤¤un含量与森林覆盖率之间均存在显著的正相
关 o而 Žn !‘‹nw 含量与森林覆盖率之间存在显著的负相关 ∀岩溶地下水的 ‹≤’ pv !≤¤un !Žn !‘‹nw 含量与基
岩裸露率之间也存在显著的相关性 o它们的相关关系与森林覆盖率正好相反 ∀随着森林覆盖率下降 !基岩裸
vu 第 u期 刘 方等 }喀斯特森林群落退化对浅层岩溶地下水化学的影响
表 2 浅层岩溶地下水的化学组成变化
Ταβ .2 Χηανγεσ οφ Καρστ σηαλλοω γρουνδωατερ χηεµιχαλ χοµ πονεντσ
植被
∂ ª¨¨·¤·¬²± ³‹
离子浓度 Œ²± ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±Πk°ª#ptl
‹≤’ pv ≥’u pw ≤¯p ‘’ pv °’v pw ≤¤u n ªu n Žn ‘‹ nw ‘¤n
电导率
∞¯ ¦¨·µ¬¦
¦²±§∏¦·¬√¬·¼Π
kΛ≥#¦°ptl
森林覆盖率
∂ ª¨¨·¤·¬²±
¦²√ µ¨¤ª¨
µ¤·¨Πh
基岩裸露率
•²¦®¼
¦²√ µ¨¤ª¨
µ¤·¨Πh
z1t| uyt1t |y1s z1|z t1|y s1sty x ttz1u t{1x s1tv s1sv{ s1z yus |s ts
z1uz txt1| yw1v z1yw v1vv s1ss{ x |u1u w1xy s1ux s1s|w t1w wxw {s ts
阔叶林
…µ²¤§¯ ¤¨√¨ §
©²µ¨¶·
z1wz uxs1z w{1s ts1{ v1zx s1ssw v tsw1y uv1y s1tu s1syt s1{ yuz |s ts
z1yy uzs1u {{1{ tt1t tw1u s1stv y {{1s ww1w s1ws s1s{{ v1s x|s {s us
z1tt vst1y zy1{ {1|z tu1w s1ssw y ts{1s uw1t s1yx s1s{{ u1u x{{ {s us
z1|s tz{1t zy1{ {1wt ts1| s1ss{ s zz1w uw1w s1tw s1sv{ s1u wvv zs vs
z1v| uxs1w xy1y z1wz z1{{ s1ss| | xx1y wx1s s1|x s1sxs u1t xwx zs us
z1|{ t{{1u vv1y ts1u tt1w s1ss{ u yu1s uy1w s1sx s1txw t1u wsu ys xs
灌木林
…µ∏¶«
©²µ¨¶·
z1{| tzu1y ut1y y1{z tw1| s1ssx z {w1s ts1{ s1tx s1uwu w1u wyt xs ws
z1{t twy1z vy1s {1{y w1w{ s1ssy v xw1s t{1s s1wx s1s{{ u1z vv{ ys xs
{1t| tyx1v tsv1u {1|z tv1{ s1ssz t x{1s vv1y s1tu s1sxx s1u v{w ys ws
z1yy tyu1v vx1v v1st t1wx s1stt z vt1t ut1y u1xs s1tty t1w uys xs ys
z1xz twv1| ww1u z1zx w1sy s1ssx | xu1s z1ww {1ss s1uu| v1z vvt vs ys
z1z{ t|y1t twu1y ts1t {1ys s1sty { ys1s uz1{ s1ts s1sxx s1u wyv ws xs
灌草
…µ∏¶«pªµ¤¶¶
z1{x txw1v tty1{ z1zx tu1| s1ssz t xu1s x{1{ s1zs s1s{z t1s wvx vs zs
z1yw utw1{ z{1s {1wt tx1{ s1ssz z zy1t u{1t s1ww s1s|t t1| w{{ vs {s
z1zv tsw1| xx1u ts1| v1yt s1ss{ s wy1s tx1y t1us s1zut t1s u|y us |s
{1ty ttt1s {{1{ y1{z w1zs s1ssw u yx1s u{1{ ts1w s1tut v1w uys ts |s
表 3 岩溶地下水离子含量与森林覆盖度 !基岩裸露率的相关系数 ≠
Ταβ .3 Χορρελατιον χοεφφιχιεντσ οφιον χονχεντρατιον ωιτη ϖεγετατιον χοϖεραγε ρατε ορ ροχκψ χοϖεραγε ρατε
景观指标
¤±§¶¦¤³¨ ¬±§¨¬
离子 Œ²±
‹≤’ pv ≥’u pw ≤¯ p ‘’ pv °’v pw ≤¤u n ªu n Žn ‘‹ nw ‘¤n
森林覆盖率
∂ ª¨¨·¤·¬²± ¦²√¨ µ¤ª¨ µ¤·¨ s1zt|
33 p s1tsu s1t|u p s1svx s1uuz s1yzs33 p s1sxw p s1ysy33 p s1w{w 3 p s1uw|
基岩裸露率
• ²¦®¼ ¦²√ µ¨¤ª¨ µ¤·¨ p s1y|z
33 s1svt p s1tx| s1suv p s1uvy p s1y{v33 s1szu s1xwx 3 s1xtu 3 s1 tyz
≠ 3 } Π s1sx ~33 } Π s1st q
露率增加 o加剧了水生态环境退化的强度和速度 o特别是喀斯特森林严重退化后 o改变了水土或水岩界面的
交换时间和空间以及物质的迁移通量 o不仅减弱岩溶作用 o影响成土过程 o还加剧了 Žn !‘‹nw 等养分流失 ∀
可见 o喀斯特森林植被可以保持浅薄的土壤层 o保证植物必须的养分和水分来源 o减少水土流失 o还可以提高
土壤溶液的溶蚀能力 o促进成土作用 ∀因此 o通过保护天然林 !退耕还林还草等措施恢复植被 o可以促进喀斯
特森林生态系统的恢复 o也是提高该地区水资源潜力的有效途径 ∀
w 小结
喀斯特森林生态系统降雨中离子浓度大小的排序为 ≥’upw  Žn !≤¤un !‹≤’ pv  ‘¤n !ªun !≤¯ p  ‘’ pv !
‘‹nw  °’vpw o径流中离子浓度的大小排序为 ‹≤’ pv  ≥’upw !≤¤un  ªun !≤¯ p  Žn !‘¤n !‘’pv  ‘‹ nw 
°’vpw o降雨通过林冠层 !枯落物层后其化学特性发生改变 o‹≤’ pv 浓度明显增加 o≥’upw 浓度明显下降 ∀岩溶
地下水离子组成与径流总体相似 o但岩溶地下水中 ‹≤’ pv !≤¤un !ªun的含量和电导率明显高于地表径流 o随
着森林群落的退化 o这种变化趋势出现减弱 ∀
喀斯特森林群落从阔叶林群落向灌木林群落 !灌草群落方向演替 o其岩溶地下水中 ‹≤’ pv 和 ≤¤un比例
明显减少 o而 ≥’upw 比例明显增加 ∀喀斯特岩溶地下水的 ‹≤’ pv !≤¤un含量与森林覆盖率之间均存在显著的
正相关 o而 Žn !‘‹nw 含量与森林覆盖率之间存在显著的负相关 ~岩溶地下水的 ‹≤’ pv !≤¤un !Žn !‘‹nw 含量与
岩石裸露率之间也存在显著的相关性 ∀随着森林覆盖率下降 !基岩裸露率增加 o加剧了水生态环境退化的强
wu 林 业 科 学 wv卷
度和速度 ∀
随着喀斯特森林群落退化与溶蚀作用的减弱 o岩溶地下水中可溶性盐的总量逐渐下降 ∀ ‹≤’ pv 含量是
影响岩溶水电导率的最重要因子 o其次是 ≤¤un o再次是 Žn !ªun ∀随着 ‹≤’ pv !≤¤un !ªun含量提高 o岩溶水
电导率不断增加 ∀在同一条件下 o随着 Žn含量增加 o岩溶水电导率下降 ∀岩溶水电导率可以反映森林植被
变化对水环境质量的影响 o可以采用岩溶地下水电导率作为数量指标来评价森林群落退化对生态环境的
影响 ∀
参 考 文 献
贾亚男 o刁承泰 o袁道先 qussw q土地利用对埋藏型岩溶区岩溶水质的影响 ) ) ) 以涪陵丛林岩溶槽谷区为例 q自然资源学报 ot|kwl }wxx p wyt
李林立 o况明生 o蒋勇军 qussv q金佛山岩溶生态系统初步探讨 ) ) ) 岩溶泉水化学特征分析 q四川师范大学学报 ouykul }ust p usw
梁小平 o朱志伟 o梁 彬 qussv q湖南洛塔表层岩溶带水文地球化学特征初步分析 q中国岩溶 ouukul }tsv p ts|
鲁如坤 qusss q土壤农业化学分析法 q北京 }中国农业科技出版社
钱家忠 o汪家权 o吴剑锋 qussv q洛塔徐州张集水源地裂隙岩溶水化学特征及影响因素 q环境科学研究 otykul }uv p uy
喻理飞 qussu¤q退化喀斯特森林自然恢复过程中群落动态变化 q林业科学 ov{ktl }uxu p uxx
喻理飞 qussu¥q人为干扰与喀斯特森林群落退化及评价研究 q应用生态学报 otvkxl }xu| p xvu
章 程 o曹建华 qussv q不同植被条件下表层岩溶泉动态变化特征对比研究 ) ) ) 以广西马山弄拉兰电堂泉和东旺泉为例 q中国岩溶 ouuktl }t p
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朱守谦 qussv q喀斯特森林生态研究 k ¶l q贵阳 }贵州科技出版社
邹胜章 o梁 彬 o朱志伟 o等 qussw q生态系统变化对岩溶水资源的影响 ) ) ) 以湘西为例 q长江流域资源与环境 otvkyl }x|| p ysv
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k责任编辑 于静娴l
xu 第 u期 刘 方等 }喀斯特森林群落退化对浅层岩溶地下水化学的影响