岩溶关键带C—N耦合循环与碳酸盐岩风化——以重庆雪玉洞观测站为例

本文尝试利用重庆丰都雪玉洞岩溶关键带观测站2015年7月~2016年6月大气N湿沉降、地下水化学以及δ15N-NO3-、δ18O-NO3-和δ13C同位素等数据，探讨岩溶关键带C-N耦合循环过程与环境效应。结果表明：1）观测站大气N湿沉降通量为20.9×103kg N/a，其中NH4＋-N和NO3--N分别占湿沉降量的52%和48%；2）地下水δ15N-NO3-和δ18O-NO3-分别介于2.5 ‰~5.6 ‰和3.3 ‰~15.6 ‰，大气沉降N和土壤N是地下水NO3-的主要来源；3）变化于-13.7 ‰^-10.4 ‰与0.59~0.62的地下水δ13CDIC与（Ca2＋＋Mg2＋）/HCO3-摩尔比证实岩溶关键带C-N耦合循环的存在，并控制碳酸盐岩的风化过程；4） C-N耦合循环输出的NO3--N和DIC-C分别为11.4×103kg N/a和287.1×103kg C/a，其中大气沉降与硝化过程形成的HNO3风化碳酸盐岩形成的DIC占DIC输出总量的3.5%。因此，岩溶关键带的C-N耦合循环不但导致地下水NO3-的污染，而且扰动了碳酸盐岩的风化过程。