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西南喀斯特白云岩坡地土壤-表层岩溶带结构及水文特征

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表层岩溶带是喀斯特关键带的核心区域,具有重要的水文调蓄功能,但岩溶发育程度对表层岩溶带水文特征的影响还不明晰.本研究采用地球物理勘探和水文地质钻探技术,结合水分和水位动态监测,量化坡地岩溶发育和水文特征,解析土壤-表层岩溶带对降雨的响应规律.结果 表明:地球物理勘探可以较好地运用到岩溶区关键带结构的探测,坡地土壤和表层岩溶带厚度平均值分别小于0.63和2.60 m.岩溶化程度强的坡地视电阻率较高,节理裂隙发育且渗透性强(0.73 m·d-1);表层岩溶带对降雨的调节能力更强,表现为土壤水分变化具有较大的降雨阈值(＞20.50 mm·d-1)和由降雨量主导的水位变化过程.岩溶发育程度弱的坡地视电阻率低且渗透性弱(0.07 m·d-1);水分和水位变化对降雨的响应迅速,同时,局部(240～ 300 cm深度)发育岩溶管道,渗透系数达432 m·d-1,在极端降雨事件(暴雨/大暴雨)过程中观察到明显的优先流特征,相邻洼地遭受洪涝的风险更大.该结果有助于进一步深化西南喀斯特地区水资源调控、管理及生态水文研究.
Soil-epikarst structures and their hydrological characteristics on dolomite slopes in karst region of southwest China

张君、付智勇、陈洪松、连晋姣、覃常

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中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125

中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100

中国科学院大学,北京100049

广西水文地质工程地质勘察院,广西柳州545006

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喀斯特关键带 地球物理勘探 表层岩溶带厚度 渗透系数 水分变化 水位变化

国家自然科学基金重点项目广西自然科学基金创新研究团队项目国家自然科学基金国家自然科学基金

419308662018GXNSFGA2810034197104841701044

2021

10.13287/j.1001-9332.202106.013

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2021.32(6)
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