岩溶地下水是我国西南地区重要的地下水水资源,岩溶地下水在运移过程中,水化学成分会受到地质背景和人类活动的共同影响,因此明确岩溶地下水化学特征及物质来源可以揭示地下水与环境的作用机制。同时,水岩作用过程中岩石风化产生的碳汇效应是“遗漏汇”的重要组成部分,探讨植被恢复和人类活动对岩溶碳汇的影响,对准确评估岩石风化作用过程中产生的碳汇效应及其深入研究有重大意义。本文以典型岩溶溶丘洼（谷）地流域-石期河流域为研究对象,通过前期资料收集、野外调查和室内实验相结合的手段,采用Gibbs图、Piper图、端元分析及离子比例系数等经典水文地球化学分析方法和氢、氧、碳同位素理论对研究区地下水化学特征和物质来源做了定性和定量分析;采用水化学径流法和归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）对比研究了流域2004年和2018年岩溶碳汇效应差异并探讨了影响因素;采用溶蚀试片法计算了流域2018年不同土地利用类型下的试片溶蚀速率。主要研究成果如下:研究区内地下水pH值介于6.06～8.07之间,Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-是地下水中的主要离子,其质量浓度范围分别为2.61～108.7、0.54～27.61和8.1～370.74mg·L^-1,符合岩溶水高钙弱碱性特征;地下水物质成分中,Ca²⁺和Mg²⁺主要受到碳酸参与的灰岩和白云岩风化作用的控制,Na⁺主要来源于硅酸盐岩的溶解,同时,Ca²⁺和Na⁺在地下水流动过程中进行阳离子交替吸附作用;K⁺、Cl^-和NO₃^-主要受到农业化肥施放和生活废水排放的影响。整体上,流域地下水主要受到所处的地质背景的控制,人类活动对其有微弱影响。通过对比分析研究区地下水线方程和中国大气降水线方程发现,大气降水是流域地下水的主要补给来源,且地下水与大气、土壤或碳酸盐分解产生的CO₂进行了同位素交换。碳同位素端元分析表明流域地下水溶解无机碳的主要来源是土壤CO₂和碳酸盐岩风化作用,其次受到水生植物光合作用和呼吸作用的影响,大气CO₂由于其分压远小于土壤和地下水,对地下水溶解无机碳的贡献可以忽略不计。水化学径流法计算出流域2004年和2018年岩溶碳汇强度分别为116.65和95.17t CO₂·km^-2·a^-1,而植被归一化指数显示流域2018年的植被覆盖程度相较2004年有较大提升,说明相较于林地自然恢复,在短时期内土地利用改变和村镇扩张等人类活动对岩溶碳汇强度的影响占据主导地位。溶蚀试片法计算出流域不同土地利用下,草地各分层的试片溶蚀速率均大于林地,且草地在地下20cm处的试片溶蚀速率要大于地下50cm处,林地则与之相反,主要是受到不同植物种类根系长度的影响。利用溶蚀试片法计算出流域2018年岩溶碳汇强度为102.18t CO₂·km^-2·a^-1,与水化学径流法计算结果相近,说明以上两种方法对流域岩溶碳汇强度估算结果具有可靠性。