人为活动对乌江中上游段岩溶地下水δ13CDIC及碳汇效应的影响

定量评价人为活动对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度，对当前全球气候变化研究意义重大。本文选取乌江中上游段岩溶区为研究对象，在雨季和旱季对研究区68个岩溶地下水（雨季42个，旱季26个）的水化学、溶解无机碳（DIC）同位素组成（δ13CDIC）进行了测试，利用化学计量法计算了H2SO4和HNO3对流域岩溶碳汇效应的影响程度。结果表明：1）雨季和旱季岩溶地下水中阴离子均以HCO3-和SO42-为主，两者占总阴离子的85%以上；阳离子以Ca2＋和Mg2＋为主，两者占总阳离子的55%以上。Ca2＋＋Mg2＋相对于HCO3-过量，过量的Ca2＋＋Mg2＋与SO42-＋NO3-相平衡。2）雨季和旱季岩溶地下水的δ13CDIC值分别介于-14.19‰^-8.27‰和-12.98‰^-9.09‰之间。总体上，雨季的δ13CDIC更为偏负，且变化范围较大，均与[SO42-＋NO3-]/[HCO3-]呈正相关性，证实H2SO4和HNO3参与了流域碳酸盐岩的溶蚀并使δ13CDIC值增加。3）由于H2SO4和HNO3参与，雨季碳酸盐岩溶蚀消耗的CO2（CO2ATM-SOIL）占水中HCO3-的比例（CO2ATM-SOIL/total HCO3-）平均值为33.83%，旱季平均值为35.84%，与H2CO3溶蚀碳酸盐岩的CO2ATM-SOIL/total HCO3-理论值（50%）相比，分别减少16.17%和14.16%。因此，雨季岩溶碳汇效应将减少32.34%，旱季将减少28.32%。