喀斯特洞穴旅游资源的损坏机理及其保护措施研究
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摘要
随着国内外旅游热潮的到来，洞穴旅游受到旅游爱好者的广泛青睐，喀斯特洞穴旅游资源也得到了广泛的开发，但是由于缺乏良好的保护意识和可靠的保护措施，致使洞穴旅游走上了一条“开发一处，破坏一处的”的恶性开发之路，使这些珍贵的地下资源宝库遭受到了前所未有的损坏。
位于重庆市东南的武隆芙蓉洞，自1994年开发至今，洞穴景观的风化、侵蚀和污染使原本晶莹剔透、洁白无暇的各类景观的往日光辉不再。本研究从因开发而发生改变的主要环境因子温度、湿度、CO_2浓度及洞穴风等入手，观测其变化的特征和规律，寻找洞穴景观发生损坏的机理，并探索其保护对策。游人的进入和洞穴灯光的使用，给芙蓉洞内带来了大量的能量，致使洞穴空气升温；由于动内外的温度差和空气的流通，开放的洞穴出现夏季高湿，冬季干燥的变化现象；CO_2的浓度会因为活塞效应、洞穴沉积和游人的进入而升高，但影响最大的还是游人，当游客量较大的时候，洞穴CO_2的浓度会随游人进入的数量增加而明显升高，洞内CO_2含量峰值记录最高出现了6200ppm的记录。洞穴升温、灯光的烘烤及空气的对流致使洞穴湿度或局部湿度降低，使景观产生干裂、风化；气流带入的洞外酸性气体及高浓度CO_2在高湿的条件下，结合水汽对洞穴景观产生酸侵蚀作用；灯光的存在为灯光植物生长提供了条件，使大量的苔藓类植物生长于钟乳类景观的表面；洞外大气粉尘的进入，给洞穴带来了非常严重的破坏，粉尘在洞内高湿的环境下大量沉降，附着于钟乳类景观的表面，致使受污染面发黑，毫无光泽。针对洞穴因开放而造成的这些
破坏，采用了宏观生态保护、洞穴空间环境保护和低温钙碱性溶液降温、增湿、除COZ的三重景
观防护措施：游人安全防护措施；以及重点景观珊瑚瑶池的异构体沉积措施。通过这些多重的保
护措施，能有效的防止洞穴景观遭受损坏和保证游客的健康旅游，实现洞穴旅游资源的可持续开
发利用。
With the great tourist upsurge's coming, exploiting tourist cave has become vigorous
in the whole world. Every exploited tourist cave, however, has suffered a lot because of the lack of protecting consciousness and credible safeguard, which leaded tourist cave to the vicious road that when a tourist cave was exploited, it was destroyed soon.
Furong cave, exploited in 1994, lies in south-east of chongqing. Its crystal-clear sightseeing's brilliance existed no longer for the weathering, eroding and polluting in the cave. The research employed some environmental factors, including temperature, humidity and density of CO2 caused by exploitation, to observe the characteristic and regularity of variation, seek the destroy mechanism to the speleothem sightseeing in the cave, and explore the protecting countermeasures. The entering of the tourist and lamp-light gave much energy to Furong Cave and the temperature in the cave rised slowly. The different temperature between the outer and the inner as the air circulation, would make the cave wet seriously in the summer and dry in the winter. The density of CO2 would go up because of piston-effect, cave depositing and the tourists' entering.
Tourists is the main reason to influence the cave. The larger when the number of tourist is, the denser the CO2 in the cave would become. The highest record of the density in Furong Cave is 6200PPM. The rising temperature in the cave, the lamp-light's toasting and the convictive air made the humidity of the whole or part of the cave descend, which made the speleothem sightseeing dry, cracked and weathering. The acid air from the outer and the highly dense CO2 would cause acid erode action to the speleothem sightseeing with water vapor. The existence of lamp-light offered a good chance for the lightloving plant to grow up, thus a lot of bryophyte covered the speleothem sightseeing. The dust of atmosphere deposited in the cave when the environment in the cave was very wet, which made the polluted surface dark and no luster. In view of the destroy caused by exploiting, the paper employed the protecting measures, such as macroscopic eclogy protecting, the space environment protecting, reducing the temperature of solution, increasing the wet and getting rid of CO2, the safety protecting measure to tourist and the isomer depositing measure to the stressed sightseeing like shanhuyaoci.
位于重庆市东南的武隆芙蓉洞，自1994年开发至今，洞穴景观的风化、侵蚀和污染使原本晶莹剔透、洁白无暇的各类景观的往日光辉不再。本研究从因开发而发生改变的主要环境因子温度、湿度、CO_2浓度及洞穴风等入手，观测其变化的特征和规律，寻找洞穴景观发生损坏的机理，并探索其保护对策。游人的进入和洞穴灯光的使用，给芙蓉洞内带来了大量的能量，致使洞穴空气升温；由于动内外的温度差和空气的流通，开放的洞穴出现夏季高湿，冬季干燥的变化现象；CO_2的浓度会因为活塞效应、洞穴沉积和游人的进入而升高，但影响最大的还是游人，当游客量较大的时候，洞穴CO_2的浓度会随游人进入的数量增加而明显升高，洞内CO_2含量峰值记录最高出现了6200ppm的记录。洞穴升温、灯光的烘烤及空气的对流致使洞穴湿度或局部湿度降低，使景观产生干裂、风化；气流带入的洞外酸性气体及高浓度CO_2在高湿的条件下，结合水汽对洞穴景观产生酸侵蚀作用；灯光的存在为灯光植物生长提供了条件，使大量的苔藓类植物生长于钟乳类景观的表面；洞外大气粉尘的进入，给洞穴带来了非常严重的破坏，粉尘在洞内高湿的环境下大量沉降，附着于钟乳类景观的表面，致使受污染面发黑，毫无光泽。针对洞穴因开放而造成的这些
破坏，采用了宏观生态保护、洞穴空间环境保护和低温钙碱性溶液降温、增湿、除COZ的三重景
观防护措施：游人安全防护措施；以及重点景观珊瑚瑶池的异构体沉积措施。通过这些多重的保
护措施，能有效的防止洞穴景观遭受损坏和保证游客的健康旅游，实现洞穴旅游资源的可持续开
发利用。
With the great tourist upsurge's coming, exploiting tourist cave has become vigorous
in the whole world. Every exploited tourist cave, however, has suffered a lot because of the lack of protecting consciousness and credible safeguard, which leaded tourist cave to the vicious road that when a tourist cave was exploited, it was destroyed soon.
Furong cave, exploited in 1994, lies in south-east of chongqing. Its crystal-clear sightseeing's brilliance existed no longer for the weathering, eroding and polluting in the cave. The research employed some environmental factors, including temperature, humidity and density of CO2 caused by exploitation, to observe the characteristic and regularity of variation, seek the destroy mechanism to the speleothem sightseeing in the cave, and explore the protecting countermeasures. The entering of the tourist and lamp-light gave much energy to Furong Cave and the temperature in the cave rised slowly. The different temperature between the outer and the inner as the air circulation, would make the cave wet seriously in the summer and dry in the winter. The density of CO2 would go up because of piston-effect, cave depositing and the tourists' entering.
Tourists is the main reason to influence the cave. The larger when the number of tourist is, the denser the CO2 in the cave would become. The highest record of the density in Furong Cave is 6200PPM. The rising temperature in the cave, the lamp-light's toasting and the convictive air made the humidity of the whole or part of the cave descend, which made the speleothem sightseeing dry, cracked and weathering. The acid air from the outer and the highly dense CO2 would cause acid erode action to the speleothem sightseeing with water vapor. The existence of lamp-light offered a good chance for the lightloving plant to grow up, thus a lot of bryophyte covered the speleothem sightseeing. The dust of atmosphere deposited in the cave when the environment in the cave was very wet, which made the polluted surface dark and no luster. In view of the destroy caused by exploiting, the paper employed the protecting measures, such as macroscopic eclogy protecting, the space environment protecting, reducing the temperature of solution, increasing the wet and getting rid of CO2, the safety protecting measure to tourist and the isomer depositing measure to the stressed sightseeing like shanhuyaoci.
引文
[1]袁道先，蔡桂鸿．岩溶环境学[M]．重庆出版社．1988．
[2]任美锷，刘振中．岩溶环境学[M]．商务印书馆．1983．
[3]袁道先，谢运球．中国碳酸盐岩洞穴的开发保护[A]．
[4]张任，朱学稳．旅游洞穴开发水平评价与我国游览洞穴开发现状、存在问题及改进建议[J]．中国岩溶．1998．17(3)，254～259．
[5]宋林华．旅游洞穴的环境变异与景观保护[A]，宋林华，丁怀元等，喀斯特与洞穴风景旅游资源研究[C]．地震出版社．1994．
[6]刘电霆．黄龙洞灯光改造工程中的新技术应用[J]．中国岩溶．2000，19(4)．
[7]赵旭光，张仕俊．人 旅游洞穴环境——以贵州溶洞为例[J]．中国园林．2000，16(72)．22～25．
[8]谢运球，郑治乡，杜恩荣等．北京西山地区岩溶旅游资源、洞穴环境容量、环境问题及其对策[J]．中国岩溶，1995．14(1)．
[9]朱文孝，李坡．旅游洞穴次生CaCO_3沉积景观风化剥蚀、变色机理及其改善与保护[J]．贵州科学．2000，18(1-2)．134～138．
[10]杨汉奎，田维新，杨斌．洞穴研究与洞穴开发保护[J]．中国岩溶．1998，17(3)．239～244．
[11]汪训一，杨日英．旅游洞穴环境的变异与保护之研究[J]．中国岩溶．1998，17(3)．
[12]宋林华，杨京蓉，林钧枢等．浙江瑶林洞风化碳酸钙景观复生试验[J]．地理研究，1999．18(2)
[13]宋林华，杨京蓉，林钧枢等．浙江瑶林洞风化碳酸钙景观复生试验中CO_2吸收动力学研究[J]．中国岩溶．1999．18(4)．
[14]库本 正．日本旅游洞穴开发及其保护[A]．
[15]杨明德．岩溶洞穴旅游资源特性与开发保护[J]．中国岩溶 1998，17(3)．
[16]刘再华，袁道先，何师意等．地热CO_2-水-碳酸岩岩系统的地球化学特征及其CO_2来源[J]．中国科学．2000．20(2)．
[17]刘再华．外源水对灰岩和白云岩的侵蚀速率野外试验研究[J]．中国岩溶．2000，19(1)．
[18]朱德浩．岩溶洞穴成因研究和实验研究综述[J]．中国岩溶．1993，12(3)．
[19]卢伟．洞穴氡来源、分布、测定及旅游评价[J]．中国岩溶．1998，17(3)．
[20]张蔷，赵淑艳，赵习方．北京石花洞内CO_2监测与评价．中国岩溶．1997，16(4)．
[21]刘再华，何师意，曹建华．方解石溶解、沉积速率控制的物理、化学机制[简报]．2001，20(1)．
[22]刘再华．碳酸盐岩岩溶作用对大气CO_2沉降的贡献[J]．中国岩溶．2000，19(4)．
[23]朱文孝，李坡，攀高潮．织金洞的气候环境及空气中二氧化碳[J]．中国岩溶．1993，12(4)．
[24]陈建庚．都匀凯口溶洞群的发育特征及旅游开发[J]．中国岩溶．2001，20(1)．
[25]谢运球，禹卿植，袁道先．浅谈韩国的溶洞保护与开发[J]．中国岩溶．2001，20(1)．
[26]张强，许模，孙晋玉．四川黄龙—九寨自然风景区CaCO_3沉积研究综述[A]．西南师大学报 2001，增刊，26卷．
[27]郭卫星．川西北自然风景中钙华景观的形成与发育[J]．山地研究．1988，6(1)．
[28]刘再华，袁道先，W.Dreybrodt U.Svesson．四川黄龙钙华的形成[J]．中国岩溶．1993，12(3)．
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[30]程星，熊康宁，陈进．边石坝结构极其水动力条件研究[J]．中国岩溶．1999，18(2)．
[31]中国科学院地质研究所岩溶研究组编．中国岩溶研究[M]．科学出版社．1979．
[32]朱学稳．我国灰岩洞穴次生化学沉积物的沉积类型极其主要形态划分[A]，中国地理学会地貌专业委员会，喀斯特地貌与洞穴研究[C]．科学出版社．1990．
[33]杨汉奎等．多缤洞的形态与洞石特征[A]，中国地理学会地貌专业委员会，喀斯特地貌与洞穴研究[C]．科学出版社．1990．
[34]杨汉奎等．旅游洞穴的环境变异[A]，宋林华，丁怀元等，喀斯特与洞穴风景旅游资源研究[C]．地震出版社．1994．
[35]杨汉奎．旅游洞穴的开发与保护[A]，喀斯特景观与洞穴旅游[C]．中国环境科学出版社．1993．
[36]李坡，朱文孝．卷曲石成因探讨[J]，宋林华，丁怀元等，喀斯特与洞穴风景旅游资源研究[C]．地震出版社．1994．
[37]宋林华等．云南白水台泉华景观的形成机理与景观的改善及保护[A]，宋林华，丁怀元等，喀斯特与洞穴风景旅游资源研究[C]．地震出版社．1994．
[38]Alfred B(?)gli. Karst hydrology and physical speleology. translated by June C. Schmid.Springer-Verlag. 1980.
[39]George W. Moore and G. Nicholas Sullivan. Speleology-the study of caves .cave books St.Louis ,MO.1978.
[40]David Gillieson. Caves:Processes ,development ,and Management. Blackwell publishers. 1996.
[41]朱学稳，闫志为，韩道山等．隆林海子洞洞穴特征及其罕见的洞穴沉积物[J]．广西科学．2001，8(1)：70～73．
[42]宋林华，陈岗岭，马风书等．河北临城白云洞洞积石形成与风化研究[J]．地理学与国土研
究．2000，16(3)：68～74．
[43]宋林华．喀斯特地貌研究进展与趋势[J]．地理科学进展．2000，19(3)：193～202．
[44]刘再华．一种特殊的碳酸盐沉积及其环境意义——“贵州乌江渡水电站灌浆帷幕老化问题的研究”中的发现[J]．地学前缘．2001．8(1)：197～201．
[45]朱学稳．芙蓉洞的次生化学沉积物[J]．中国岩溶．1994，13(4)：357～368．
[46]梦云．武隆探险．
[47]段德寅，周丽．湖南喀斯特和洞穴旅游气候的特征[J]．山西气象．1998，42(1)．
[48]赵景波，岳应利，袁道先．岩溶发育的物理化学模式[J]．西安工程学院学报．1999，21(3)：24～27．
[49]杨汉奎，田维新．洞穴化与洞石堆积的非线形特征[J]．中国岩溶．1998，17(3)．
[50]张英俊，程星，祝安．石灰华沉积机制的实验研究[J]．中国岩溶．1994，13．
[51]鲁道夫·博克 著．谢长生等译．分析化学分解方法手册[M]．贵州人民出版社．1981．
[52]杭州大学化学系分析化学教研室．分析化学手册第二分册(化学分析)．化学工业出版社．1982．
[2]任美锷，刘振中．岩溶环境学[M]．商务印书馆．1983．
[3]袁道先，谢运球．中国碳酸盐岩洞穴的开发保护[A]．
[4]张任，朱学稳．旅游洞穴开发水平评价与我国游览洞穴开发现状、存在问题及改进建议[J]．中国岩溶．1998．17(3)，254～259．
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[33]杨汉奎等．多缤洞的形态与洞石特征[A]，中国地理学会地貌专业委员会，喀斯特地貌与洞穴研究[C]．科学出版社．1990．
[34]杨汉奎等．旅游洞穴的环境变异[A]，宋林华，丁怀元等，喀斯特与洞穴风景旅游资源研究[C]．地震出版社．1994．
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[41]朱学稳，闫志为，韩道山等．隆林海子洞洞穴特征及其罕见的洞穴沉积物[J]．广西科学．2001，8(1)：70～73．
[42]宋林华，陈岗岭，马风书等．河北临城白云洞洞积石形成与风化研究[J]．地理学与国土研
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[43]宋林华．喀斯特地貌研究进展与趋势[J]．地理科学进展．2000，19(3)：193～202．
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[49]杨汉奎，田维新．洞穴化与洞石堆积的非线形特征[J]．中国岩溶．1998，17(3)．
[50]张英俊，程星，祝安．石灰华沉积机制的实验研究[J]．中国岩溶．1994，13．
[51]鲁道夫·博克 著．谢长生等译．分析化学分解方法手册[M]．贵州人民出版社．1981．
[52]杭州大学化学系分析化学教研室．分析化学手册第二分册(化学分析)．化学工业出版社．1982．