章 程, 汪进良, 肖 琼, 郭永丽, 苗 迎

中国地质科学院岩溶地质研究所, 自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 广西桂林 541004

河流是陆地向海洋输送溶解与颗粒物质的主要通道。全球河流向海洋输送的溶解无机碳通量约为 244 Tg/a, 有机碳通量为 298 Tg/a(Meybeck,1993), 两者基本相当。1990 年代以来开始关注小型山区河流系统(Milliman and Syvitski, 1992), 尤其是热带地区的小型山区河流在全球地球化学收支平衡中的作用, 研究系统内发生的独特水化学与生物地球化学过程。小型山区河流系统具有流域面积小、响应时间短、人类活动影响易识别等特点, 被认为是研究生物地球化学过程的理想场所(Jennerjahn et al., 2008)。近十余年来, 在溶解物质、养分及有机质来源、时空变化动态与通量, 及气候变化、土地利用变化与水文过程变化的影响诸多方面开展了大量研究(Goldsmith et al., 2015), 证实小型山区河流系统溶解有机碳(DOC)输送区域变化大, 通量显著受流域岩性和土地利用变化控制, 而且DOC 含量还与高程密切相关。

河流溶解无机碳(DIC)主要来自碳酸盐岩风化、流域土壤CO2(根系呼吸、土壤或水生有机质分解),也与大气CO2交换过程密切相关。由于碳酸盐活度较强、溶解度较高, 岩溶水体DIC 通量将随着溶蚀过程中水量和土壤CO2分压的增加而上升(Reardon et al., 1979; Van Breenan and Protz, 1988)。受河流系统内过程控制, DIC 含量及其稳定同位素呈现季节变化特点, 同时受不同无机碳库来源(如岩性、土地利用等)及其混合作用的影响(Atekwana and Krishnamurthy, 1998; Kanduč et al., 2007)。河流溶解组分与无机碳同位素组成研究, 不仅可以用于估算岩石风……