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中国地质科学院岩溶地质研究所

中国地质科学院岩溶地质研究所主要承担国家和地方岩溶地质应用基础研究和中国地质调查局国土资源地质调查任务,同时,也承担地方国民经济建设中的技术开发和服务工作。在岩溶动力学与全球变化、岩溶资源评价与开发利用、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质灾害防治与环境保护、岩溶景观旅游评价等方面进行创新研究,形成优势学科领域。

中国地质科学院岩溶地质研究所

中国地质科学院岩溶地质研究所设置有岩溶动力学重点实验室、岩溶资源与环境调查研究院、岩溶生态研究与石漠化治理中心、岩溶地质灾害研究中心、岩溶景观与洞穴研究中心、环境地球化学研究测试中心等二级科研机构。岩溶动力学重点实验室为国土资源部重点实验室,岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室为中国地质科学院重点实验室。挂靠学术组织有:中国地质学会岩溶地质专业委员会、洞穴专业委员会。现有在职职工154人,其中科技人员121人,有研究员24人(1人为中国科学院院士),副研究员及高级工程师51人,中级职称43人。另外,还外聘流动高级科研人员25人。

所长、书记姜玉池研究员

副所长、副书记、纪委书记刘雯高级工程师

副所长黄庆达高级工程师

2008年全所实现货币工作总量4600万元,比2007年增长18%;固定资产增加728万元,达到3936万元。2008年全所在研项目72项,预算经费4079万元。其中纵向科研项目32项,经费1538万元;横向科研项目33项,经费1503万元;地质调查工作项目7项,经费1038万元。

2008年完成科技部、国家基金委、国土资源部和广西科技厅等下达的科研项目和地方技术服务项目72项,发表论文87篇,其中SCI检索期刊论文4篇,ISTP论文1篇,国内核心期刊论文43篇,国内一般期刊论文39篇,出版专著2部。

2008年12月15日联合国教科文组织国际岩溶研究中心在桂林挂牌成立。国土资源部、广西壮族自治区政府、科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、中国国际地学计划全国委员会、中国常驻联合国教科文组织代表团代表、中国地质调查局、中国地质科学院、中心第一届理事会理事、中国地质调查局直属单位的有关领导和代表,以及来自有关省市地勘部门的代表共近300人参加了挂牌成立仪式。仪式取得了圆满成功。

国土资源部副部长、中国地质调查局局长、中心第一届理事会主席汪民,联合国教科文组织助理总干事埃德伦,广西壮族自治区人民政府副主席陈章良,桂林市人民政府市长李志刚共同为国际岩溶研究中心揭牌。

国际岩溶研究中心挂牌成立仪式

联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议

参加联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议的人员合影留念

联合国教科文组织埃德伦助理总干事与中国同事合影留念

2008年度重要科研成果

岩溶动力系统运行机制与岩溶生态系统研究:重点揭示了土下碳酸盐岩的溶蚀特征,在一个水文年中,雨季土下碳酸盐岩溶蚀量占全年的65%~71%,在雨季竹林下碳酸盐岩溶蚀速率明显高于其他土地利用类型,但在旱季竹林下的碳酸盐岩溶蚀速率则低于林地和草地。持续两年的观测数据显示,岩溶林地土壤呼吸速率的变化幅度为14.63~297.77mg C·m-2·h-1,平均为118.81mg C·m-2·h-1;非岩溶区林地土壤其呼吸速率的变化幅度为43.12~329.93 mg C·m-2·h-1,平均为156.99mg C·m-2·h-1。

土壤呼吸速率与水热因子图

土壤呼吸速率季节动态变化

碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究:属“973”项目研究课题,对典型露头区岩溶缝洞系统进行了地质—地球物理描述,分析了塔河油田试验区三大类型古岩溶作用条件,初步建立了塔河油田试验区多期次、多旋回裸露风化古岩溶作用机制与演化模式,分析了塔河油田试验区不同地貌单元缝洞系统垂向分带特征和不同地貌单元缝洞系统结构特征。

岩溶塌陷地质灾害监测预报:初步建立了一整套岩溶塌陷形成演化过程和发育判据的室内分析测试方法。针对当前岩溶区高速公路、高速铁路、输油管线等生命线工程建设面临的岩溶土洞的发育和稳定性问题,运用以光纤时域反射BOTDR和同轴电缆时域反射TDR为代表的分布式光电传感技术在临桂黄岔塘附近的桂阳高速公路建成了我国第一个岩溶土洞(塌陷)监测预报试验站,为线性工程岩溶塌陷的时空预报研究提供了平台。

岩溶景观与洞穴研究:开展了广西岩溶地质遗迹调查评价,完成了广西乐业凤山世界地质公园申报项目的系列技术材料的编写和国内评审,顺利被推荐接受UNESCO专家组评估。开展了我国不同气候地貌区代表性洞穴调查与空气环境监测工作,在广西桂林、河池,海南儋州、重庆武隆、河北兴隆建立了五个洞穴空气环境系统自动远程监测系统,对洞穴空气环境的温度、湿度、CO2、O2等因子进行高频度的远程自动监测,初步掌握洞穴空气环境的变化规律,基本查明洞穴钟乳石脱变原因,提出洞穴钟乳石景观保护和修复技术思路;利用宇生核素36Cl、10Be、26A1来确定天坑的形成年代,具有首创性,为进一步阐明天坑形成机制及发育演化规律,为完善我国区域岩溶研究提供科学依据。

在塔河油田恢复古岩溶地貌并为分析储集空间分布规律奠定了良好基础

传感器铺设

桂阳高速公路岩溶土洞监测

在贵州省六冲河流域探采结合,2008年10月31日和11月4日完成了大方县马场镇马场村和白泥村2处供水口的钻探抽水试验,计算可采水资源12003/d,解决周边5个村29903人的饮水安全,大方县和马场镇政府为此举办隆重的庆典大会

西南岩溶石山地区地下水与环境地质调查:属地质调查项目,完成了1:5万水文地质综合调查面积21665km2、水文地质钻探11132m,岩、土、水化学等测试分析样品3995件,完成了设计工作量。通过水文地质综合调查,查清了测区地下水的补给、径流、排泄条件和水资源特征,调查岩溶地下河180多条,其中新发现20条,调查岩溶大泉700多处。查明了石漠化、干旱缺水、岩溶内涝和煤矿开采产生的环境地质问题,掌握了岩溶地下水开发利用条件、现状及潜力。通过寻找有利富水带,实施水文地质钻探,共成井32口,涌水量近12000m3/d,解决10万多人和5万多亩旱地灌溉供水源问题,为西南岩溶区水资源有效开发利用积累了经验。

西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究:属地质调查项目,发现新一轮重大工程活动及矿山开采引发的水资源与水环境问题十分突出,矿山污染呈“由点向面状发展态势”,地下水质受污染的威胁和程度越来越严重,如柳州市鸡喇地下河受城市垃圾及废水影响,下游河段 、 、 、 等离子含量明显超标。广西德保县糖厂的酒精车间废水排放,其下游的那造地下河出口处,COD达18.9mg/L,F-含量达到1.6mg/L。经对18条典型地下河沉积物和地下水有机污染物(POPs)的调查与测试分析,发现沉积物内有机污染物六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)有积累现象。重庆地下河有机污染状况较严重,其地下河沉积物内平均值分别为平均26.74ng/g和8.70ng/g。建议下一步水工环工作重点应重视对水环境现状与变化的研究。

柳州鸡喇地下河不同河段水化学分析结果

岩溶地下水监测与环境敏感性评价:属地质调查工作项目,完善了数据管理系统,获得各监测站降雨量、地下水主要水化学指标等大量数据。在官村,选择地下水水位埋深、土壤厚度、地形特征、包气带介质为评价因子,进行脆弱性评价和方法探索,评价结果显示,岩溶洼地区域脆弱性高,地表落水洞、天窗、明流交替且土层厚度大于1m区域脆弱性中等;根据官村流域内土壤空间分布特征,分析了土壤含水率,研究了包气带滴水的动态特征,认为基岩空隙度低造成包气带的吸附能力有限,且与水位埋深有关;洞穴滴水和古环境研究取得新进展,滴水水化学变化呈现明显的季节性波动。石笋记录揭示了8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波。

岩溶地下水自动化监测站管理系统

大家北方地区的农田为旱地 是灌溉方式

 我国的旱作农业和分水技术

旱作农业又称雨养农业, 是指在没有灌溉条件下,

完全是依靠降水来提供作物生长所需要的水分而从事

的农业生产。我国北方的旱作农业区, 主要是指年降水

量在250~ 600mm 以下的干旱、半干旱及半湿润易旱

区, 约15 个省、区的2 600 多万hm2 旱坡地。在我国南

方, 虽然降雨充沛, 但由于降雨量年内分布不均, 而耕

地分布在丘陵山地上, 受地形条件、技术、经济等因素

的制约, 也无法发展灌溉。农作物生长时期常常遇到季

节性旱灾的威胁, 如伏旱、秋旱。这类旱坡地约有1 300

多万hm2。从现有的产量水平看, 北方半干旱地区粮食

平均1hm2 产量仅1 500kg , 半湿润易旱区仅2 250kg ,

南方旱地1hm2 产量仅2 250kg 。因此, 在旱作农业区

需要通过各种综合措施, 最大限度地集聚及充分利用

降雨, 来满足作物生长对水分的需求, 从而提高作物的

产量水平。

“八五”期间旱作农业技术的突破及推广应用

我国具有悠久的旱作农业历史和传统经验。新中

国成立以来, 特别是近几年来, 在科技部门和广大科技

人员的努力下, 各地在发展旱作农业技术上做了一些

探索, 开发了许多新技术。如山西省的秸秆覆盖技术,

可使同样自然条件和生产条件下, 小麦、玉米平均增产

15%以上, 1hm2 产量平均提高600~750kg 。宁夏的微

型集水灌溉工程, 使降雨仅200~300mm 的干旱地区,

玉米产量由1hm2 的450kg 提高到3 000kg 。四川川东

地区, 结合扶贫及农业开发, 创造了改造旱坡地的综合

技术。河北省的旱作玉米聚水集肥栽培技术, 南北方许

多地区推广的肥粮( 带状) 轮作等等, 都带来了可观的

经济效益, 受到广大群众的欢迎。但是, 目前这些新技

术的推广应用力度不大, 影响了效益的发挥。

旱作农业技术的主要内容

1 农业工程。农业工程包括大型工程和微型工程,

大型工程主要指坡改梯工程, 微型工程主要指丰产沟、

垄沟耕作技术及微型集水工程等。实施农业工程的目

的, 是最大限度地提高土壤对降水的拦蓄, 减少土壤水

分的蒸发, 以保证作物生长对水分的需要。农业工程对

改善农业基本生产条件、保持水土、拦蓄降雨、提高土

壤含水量方面具有重要的作用。

( 1) 坡改梯。即把坡耕地沿等高线修建成水平梯

田, 也包括隔坡梯田。高标准的梯田, 可以将1 次降水

100mm 的径流全部拦蓄在梯田里, 1hm2 可增加土壤

蓄水180~ 225m3。这是改善和提高旱作农业生产水平

的一项重要措施。国家将修建水平梯田作为农田基本

建设的一项重要内容, 每年大约完成26. 7 万hm2 的

梯田面积。

( 2) 田间微型工程。大面积旱坡地的农业生产必须

采用一些投资少、效益高、农民易于操作的田间微型工

程。这些田间微型工程同样在改善旱坡地的土壤水分、

保持水土方面效果显著。在西北地区推行的田间微型

工程有丰产沟、等高耕作、垄沟耕作等。在南方推行的

田间微型工程有聚垄耕作等。

( 3) 微型集水灌溉工程。在我国北方地区, 降雨稀

少且相对集中在夏季的一二个月内; 在我国南方, 大

雨、暴雨多, 真正能够渗入到土壤中的径流水一般仅仅

占10%左右, 大部分的降水随地表径流流失。因此, 无

论在南方还是北方地区, 农民都在旱坡地修建一些容

积约在50~80m3 的集水窖, 来蓄集雨水, 供干旱时使

用。修1 个这样的水窖, 如果蓄满了水, 春旱时可点种

0. 20~0. 27hm2 甘薯和玉米, 0. 13~0. 20hm2 棉花, 大

旱时可采用微灌技术, 达到抗旱效果。

2 生物技术。生物技术指通过大力种植绿肥作物、

实施草田轮作或粮肥轮作等, 增加地表径流的入渗率,

改良培肥土壤, 控制水土流失, 减少土壤水分蒸发, 调

节土壤微生态环境, 以利于作物的生长, 争取稳产、高

产。

( 1) 南方旱地绿肥聚垄耕作技术。该项技术是以复

合群体生产结构为主体、带状种植为基础、多熟和轮作

换茬为核心的一种新型耕作制度。它的特点是经、粮、

肥、菜、饲、豆等科学地组配, 把经作、种粮与养地有机

地结合起来。如小麦—玉米—甘薯, 与豆类、蔬菜、绿肥

等分带轮作换茬, 各种作物协调发展, 是南方山区及丘

陵地区旱坡地农业持续高产的技术措施之一。

( 2) 北方草田轮作及夏季绿肥。在我国北方一些地

区, 地多人少, 旱耕地大多分布在坡地上, 水土流失严

重。草田轮作就是在一块田中按一定比例分带种植农

作物和多年生牧草, 既可保持水土, 增加降水的入渗,

又可培肥地力, 增加作物产量。一些地区夏季作物收获

后由于气候条件的限制, 不能种植第2 茬作物, 土地处

于休闲状态。甘肃等省经过多年的实践, 筛选出一些适

宜种植的绿肥品种, 夏季作物收获后进行种植, 既增加

雨季地表覆盖, 有利于降水的入渗, 增加土壤含水量,

又改良培肥土壤, 农民还可收获部分饲料饲养牲畜。

( 3) 秸秆覆盖。秸秆覆盖是将作物秸秆覆盖在作物

的垄上或行间, 降雨时起到减缓地表径流, 增加土壤渗

透的作用, 干旱时可减少土壤水分的蒸发损失, 提高作物的抗旱能力。作物秸秆腐烂之后, 又可培肥土壤, 增

加土壤的有机质含量。因此对于旱作农业区是一项重

要的增产技术。据山西省的资料, 大旱的1991 年( 年降

水377mm) , 旱地玉米覆盖秸秆田1hm2 产量达1. 05

万kg, 较不覆盖田增产43%。

3 农艺技术。是指通过选择抗旱品种, 合理调整作

物布局, 及蓄水保墒耕作措施等, 以充分提高水分的利

用率, 提高旱地农作物产量。

( 1) 选用耐旱的农作物品种及合理调整种植结构。

农作物耐旱品种和普通品种的需水量和产量相差很

大, 选用耐旱高产品种, 可以减少用水量而获得较高的

产量。玉米、高粱、甘薯、谷子、烟叶等作物相对耐旱力

强于小麦, 因此在旱作农业区是主要的种植作物。同时

扩大雨热同步的春夏播作物, 针对当地条件采取合理

的轮作制度, 相应地可以提高降水的利用率, 增加作物

产量。

( 2) 增施有机肥。有机肥是农业生产的基础, 旱作

农业区更应强调有机肥料的投入。特别是结合秋季最

后一次耕地, 将有机肥深施入土壤中, 对土壤的理化性

状的变化, 改良土壤结构, 增加土壤的孔隙度, 尤其是

毛管孔隙的增加, 提高土壤持水和供水能力以及抑制

水分的蒸发有明显的作用。是增强作物的抗旱能力, 提

高作物对降水的利用率, 实现稳产高产的基础。

( 3) 蓄水保水耕作措施。在实施了蓄水农业工程的

基础上, 仍须结合耕作措施把雨水蓄存起来。最基本的

方法是: 深耕蓄水, 耙耱保墒, 冬春碾压, 中耕除草。依

照旱区降水集中的特点, 雨季前深翻蓄水, 结合中耕开

沟或沟内打横埂, 顶凌耙耱及遇雨即耙等, 均可将降水

拦蓄于垄间沟中, 增加土壤的透水性, 使降水缓慢地渗

入土层中, 并减少蒸发。

4 抗旱保水剂应用技术。采用保水剂、抗旱剂、抗蒸

腾剂等, 进行拌种, 可节水保墒; 中后期叶面喷洒, 能减

少叶面蒸腾, 提高多种酶的活性和叶绿素的含量, 从而

增强作物的抗旱、抗寒、抗病虫能力, 达到增产的目的。

此外, 旱作农业技术还包括配方施肥、微肥施用、

地膜覆盖、轮作倒茬、病虫防治等常规的农业技术措

施, 旱作农业技术的推广应用, 重要的问题在于技术的

合理组合配套及分类指导。

旱作农业技术已列入农业部1996 年10 项重大农

业技术推广项目。1996 年, 全国农业技术推广服务中

心将重点做好北方节水旱作农业开发示范区内的成熟

技术的示范与推广工作, 同时在南方开展小规模的技

术示范项目。1997 年开始, 逐步加大旱作农业技术的

推广力度, 扩大到全国的15 个省( 区) , 分地区、分类

型、因地制宜地进行旱作农业技术的推广与应用。

北方地区除一部分山地外,本区的年降水量大致在400~800毫米之间,这就决定了区内农业以旱作为主.因气候关系,长城以北一般只能一年一熟,主要农作物有春小麦、玉米、高粱、大豆、马铃薯、甜菜等(甘蔗是我国南方地区的糖料作物).长城以南则两年三熟或一年两熟,冬小麦能够越冬,还可以连种玉米、棉花、荞麦、甘薯、谷子等农作物.东北的大、小兴安岭和长白山,是我国森林资源的宝库.

故选:B.

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