2009年科研項目115個,其中垂直科研項目40個,地質調查項目5個,社會服務項目43個,基礎研究業務費項目27個,總預算71.93萬元。發表論文79篇,其中SCI檢索期刊2篇,核心期刊42篇,專著2部。
局長、黨組書記蔣宇馳(左二)、副局長、黨委副書記、紀委書記劉文(右二)、副局長黃慶達(左壹)、副局長蔣忠誠(右壹)。
2009年重要科技成果
巖溶動力系統中土壤有機碳動態及碳匯機制研究:地質調查項目“巖溶動力系統與碳循環”通過對巖溶和非巖溶地區典型土壤剖面的調查,揭示巖溶地區土壤富鈣堿性。喀斯特地區土壤pH和有機碳的空間分布受巖性和土地利用方式的影響。石灰性土壤的有機碳是地帶性紅壤的1.96倍。動態監測結果表明,喀斯特地區溶解有機碳僅為非喀斯特地區紅壤的1/6,土壤呼吸排放量低於非喀斯特地區紅壤。通過土壤有機碳礦化培養實驗,利用三庫壹級動力學方程擬合了喀斯特地區土壤活性碳庫、緩釋碳庫和惰性碳庫的儲量和周轉期。
桂林茅村土壤水溶性有機碳DOC隨時間的變化及石灰性土壤與紅壤的比較。
中國西南地區50萬年來石筍記錄的氣候事件及對全球變化的響應屬於國家自然科學基金項目。該項目對洞穴石筍進行了精確的U-230年代測定和高分辨率碳氧同位素分析,初步建立了中國西南地區35萬和2萬年以來記錄的石筍標準時間尺度系列,揭示了壹系列軌道尺度和短時間尺度的突發性季風氣候事件。利用貴州荔波東圪洞D10、D8、D6-2、D3和D4的ICP-MS-230測年數據和氧同位素記錄,整合了壹個完整的24萬年時間尺度序列。
根據荔波崖門洞D4、J1和Y1石筍的第230次測年和碳氧同位素資料,綜合整合了近2萬年來的時間尺度序列,不僅揭示了H1、OldestDryas、Younger Dryas和8200等突變降溫事件,還揭示了末次冰期的6550。
喀斯特動力系統CO2-H2O-CaCO3碳循環過程和有機碳循環示意圖
貴州荔波東圪洞24萬年時間尺度序列綜合集成。
喀斯特石漠化地區水土資源高效利用技術研究:國家科技支撐計劃和廣西科技重點項目。通過對小流域土壤侵蝕的監測,進壹步論證了喀斯特山區坡面土壤主要是從地下滲漏,並研究了水土保持的主要技術方法。根據不同的土地類型,開發了不同的土地整理、種植和灌溉技術,形成了兩項專利技術。研究建立了典型喀斯特地區生態用地分類體系方案、評價指標體系和生態用地優化配置評價模型,構建了喀斯特流域系統生態用地優化配置模型。廣西平果國華、馬山弄拉、環江古州等示範區建立完善,總面積2000多公頃。四個示範區水土資源得到充分合理高效利用,生態環境進壹步改善,實現了生態用地優化配置,構建了具有喀斯特地區特色的土地整理和水土保持技術模式,形成了生態產業。農民收入快速增加,石漠化得到治理,生態經濟社會良性循環發展。
水土流失和水土保持,土地整理
喀斯特地區種植火龍果
耐旱樹種的篩選及引種金銀花的適應性
喀斯特山區石漠化地區植被恢復技術研究與示範:國家科技支撐計劃課題。針對重慶喀斯特山區森林植被退化、石漠化加劇、幹旱嚴重等生態問題,研究了喀斯特山區退化生態系統綜合治理的關鍵技術,建立了適合喀斯特山區生態產業發展的模式,提出了生態環境恢復重建的對策,並進行了試驗和示範。生態重建試驗壹年後,證實金銀花能增加土地覆蓋度,改善水熱交換條件。
娘子關泉域洮河流域地圖
中國北方巖溶地區地下水環境問題的成因機制及保護對策研究:國土資源部公益性行業科研專項基金項目。對中國北方巖溶泉域的地下水環境問題和特征進行了全面的歸納和總結。選取典型泉域進行深入研究,揭示北方巖溶泉域水文地質環境問題的成因及其演化驅動機制。提出了巖溶水保護區的劃分方案和保護措施。有116個邊界清晰的巖溶地下水系統(子系統),明確了其系統邊界的水文地質性質。根據巖溶水系統的地質結構和循環條件,將北方巖溶水系統劃分為單斜、單斜、平行、盆地和其他五種主要巖溶水系統模式。分析了系統結構、資源要素及其轉化關系、巖溶水文地質環境問題。根據不同的環境地質問題,對四個典型泉域(娘子關泉域、河南九裏泉域和山東棗莊何世禮泉域)進行了專題研究。
碳酸鹽巖縫洞系統模型及成因研究:“973”課題壹。通過對典型巖溶露頭區和地下縫洞系統的詳細描述和對比研究,建立了古巖溶地貌成因的組合識別方法,掌握了塔裏木盆地奧陶系不同地貌單元古巖溶縫洞系統的發育特征,劃分出巖溶臺地、巖溶緩坡、巖溶陡坡和巖溶山間盆地四種次級地貌類型。對塔河油田實驗區碳酸鹽巖縫洞系統進行了地質識別,建立了塔河油田四個地貌單元的古巖溶垂向結構模型。分析了塔河油田實驗區不同古巖溶地貌單元油氣富集特征,建立了6種10古巖溶縫洞系統發育模式,建立了古巖溶地球物理識別方法,掌握了塔裏木盆地油氣田奧陶系古巖溶縫洞系統的地球物理響應特征。對塔河油田實驗區的構造應力場進行了模擬。基於構造裂縫形成的動力學機制,利用脆性巖石破裂準則對研究區構造裂縫的發育進行了預測,為建立塔河油田實驗區裂縫預測模型提供了理論支持。
秋楓凹陷型古巖溶垂直結構模式
裸露風化古巖溶多階段多旋回演化模式
貴廣鐵路熊村至賀州段巖溶地質及路線比選咨詢研究:結合鐵路工程的特點和需要,深入分析基本地質條件、巖溶發育特征、巖溶地層和含水巖組劃分、巖溶塌陷機理、潛在危險區劃、列車動荷載誘發巖溶地面塌陷效應、巖溶物探的有效性、三大路線方案的巖溶地質特征、路線巖溶地質條件比選的原則和評價方法,最終對路線方案比選進行綜合評價。將GIS技術應用於鐵路工程地質病害調查和綜合風險評價中多源空間數據的處理,實現了數據管理的可視化和自動化,提高了評價結果的科學性和可靠性,取得了良好的效果。
巖溶發育程度對塌陷影響的區域專題圖
洞穴環境遠程監測及承載力定量評估:開展了全國不同氣候地貌區代表性洞穴調查和空氣環境自動監測。在桂林蘆笛巖、海南河池水晶宮、重慶武隆石花水洞、芙蓉洞、河北興隆陶家臺洞建立洞穴空氣環境遠程自動監測系統。對洞穴空氣環境的溫度、濕度、CO2、O2等因子進行高頻監測,掌握洞穴空氣環境的變化規律。探討了旅遊洞穴環境因子對洞穴沈積物景觀的影響,建立了洞穴環境承載力評價指標體系,並對其進行了定量評價。
監控和傳輸系統
實時監控和顯示
西南巖溶山區地下水與環境地質調查:地質調查計劃項目。從1999開始,組織西南8省(區、市)地質調查院、航測遙中心、水環中心、中國地質大學等單位共同實施“西南巖溶山區地下水與環境地質調查”項目。完成66萬km2的1: 25萬水文地質調查、1: 5萬水文地質和環境地質綜合調查12.32萬km2,水文地質鉆探25500m,地下溶洞探測長度60km,綜合物探5.5萬物理點,建立7個巖溶地下水自動監測站。
中國西南喀斯特石漠化分布圖
掌握了西南巖溶地區水資源量及其開發利用潛力,為地下水開發利用提供了技術支撐;摸清了喀斯特石漠化的分布和發展趨勢,掌握了喀斯特石漠化形成的主要機制,提出了不同喀斯特環境地質類型的治理措施,為正在進行的石漠化治理提供了依據。摸清了典型流域的巖溶水文地質條件和環境地質問題,制定了巖溶水開發項目方案和地質環境綜合整治區劃。研究成果已被許多部門應用於調查區的開發和管理。根據不同類型地區的開發條件,因地制宜,采取堵孔蓄水、暗河截流、大泉回水、打井、大井、斜井等多種方式,開展巖溶地下水開發利用示範和生態環境綜合治理,解決了40多萬人的飲水問題和30多萬畝耕地的灌溉用水問題,取得了明顯的社會效益和經濟效益。建立了西南巖溶山區地下水與環境地質信息系統,實現了地質調查成果的信息化。地質調查與科學研究相結合,開展了綜合研究工作,實現了地質調查的科技創新。
中國地質科學院年報。2009
地下河和洞穴被堵塞形成水庫
選擇不同類型的巖溶地下水系統進行地下水監測,研究水質、水量動態與巖溶動力系統的關系。揭示了典型地下河流域近20年來水質水量變化及其與土地利用變化的關系,掌握了地下水系統、土壤和植被對巖溶自然環境和人類活動變化的敏感性,建立了環境脆弱性評價指標體系和模型。
廣西平果縣地表巖溶水開發與生態修復示範