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影响石笋δ13C的因素众多,且其中一些影响机制未知,从而导致利用石笋δ13C准确重建古环境仍存在一定的困难。作为形成石笋的母液的洞穴滴水,其δ13CDIC变化必然会导致石笋δ13C的变化,因而只有对影响洞穴滴水δ13CDIC的各种因素进行细致的研究才能更好地利用石笋δ13C重建古气候环境。 本文选取位于石漠化地区的夜郎洞、位于原始森林中的天钟洞以及具有不同植被利用类型的普定岩溶模拟试验场为研究对象,对不同植被下的岩溶地下水进行定期采样并进行水化学和碳同位素δ13C的测试。夜郎洞的采样时间为2013年7月、2014年1月、3月、6月、8月、12月;天钟洞的采样时间为2014年3月、5月、8月、10月;普定岩溶模拟试验场采样时间为2014年3月、5月、7月、10月、11月。通过对比研究得出以下规律和认识: (1)通过对夜郎洞的研究表明,在同一洞穴气候条件下不同植被覆盖下的滴水δ13CDIC值存在明显差异,总体来说,雨季C3植被下的滴水δ13CD1C值相对于农耕地和石漠化地滴水的δ13CDIC值明显偏低,而石漠化地区滴水δ13CDIC相对于农耕地又要偏低。而在旱季,C3植被下滴水δ13C值出现了明显的偏正现象,甚至与农耕地和石漠化的滴水δ13CDIC值相近,这可能是由于先期CO2脱气作用的影响,这种影响可能导致从石笋碳同位素信号中提取错误的古气候环境信息。因此,先期CO2脱气对滴水碳同位素的影响是不可忽视的。 (2)对天钟洞的研究表明,不同于夜郎洞冬季滴水碳同位素组成偏正,先期CO2脱气作用对天钟洞滴水碳同位素组成的影响较小,洞穴滴水δ13CDIC值总体能够反映上覆植被发育状况。两个洞穴的研究结果对比表明,不同的洞穴下先期CO2脱气作用等过程对碳同位素组成的影响程度是不同的,主要取决于洞顶包气带的水文地质条件。 (3)夜郎洞、天钟洞和普定模拟试验场的研究均表明:雨季上覆植被生物量的大小以及植被类型(C3、C4)是控制岩溶地下水碳同位素变化的主要因素,先期CO2脱气作用等其他因素对地下水碳同位素组成的影响较小。而对夜郎洞的研究还表明旱季先期CO2脱气作用对岩溶地下水δ13CDIC的影响较大。如夜郎洞C3植被下雨季δ13CDIC值在-10.94‰~-12.15‰之间,旱季为-3.66‰~-5.50‰,夜郎洞C3植被下滴水点雨季旱季之间差异最大达到-8.49‰,这些不仅仅是由生物量的变化而引起的,先期CO2脱气对滴水碳同位素组成的影响也必须受到重视。 (4)由于岩溶地下水碳同位素对上覆植被的变化较为敏感,因此可以通过岩溶地下水碳同位素的测试,结合岩溶水化学指标来监测石漠化生态治理工程的效果。