陈旗小流域不同土地利用类型下岩溶碳汇过程及控制机理研究

20世纪90年代以来，岩溶作用碳循环成为科学界研究的重要内容。前期的研究发现，不仅气候变化能显著影响岩溶作用及其碳汇强度，人类活动特别是土地利用对它的干扰作用也很明显。岩溶地区土地利用方式的改变，主要通过影响水循环和土壤CO2直接影响岩溶作用及其碳汇强度，但是目前相关研究仍很薄弱，特别是针对不同土地利用和覆被条件下的定量研究缺乏。本研究拟以有较好相关前期研究基础的陈旗岩溶小流域为研究对象，在流域气象、土壤CO2、水文和水化学自动和人工监测的基础上，利用碳酸盐岩溶蚀试片法对流域内的四种不同土地利用类型（林地、灌丛、旱地、水田）条件下的岩溶作用碳汇进行对比研究，以系统深入揭示不同土地利用类型下的岩溶碳汇过程及其控制机理，并评估每种土地利用条件下的碳汇强度对整个流域碳汇强度（由流域出口溶解无机碳浓度和流量通过水化学-径流法计算获得）的贡献。研究结果将为通过土地利用调控岩溶碳汇提供科学依据。

20 世纪90 年代以来，岩溶作用碳循环成为科学界研究的重要内容。前期的研究发现，不仅气候变化能显著影响岩溶作用及其碳汇强度，人类活动特别是土地利用对它的干扰作用也很明显。岩溶地区土地利用方式的改变，主要通过影响水循环和土壤CO2直接影响岩溶作用及其碳汇强度。为了了解不同土地利用类型下岩溶碳汇过程和控制机理，对陈旗流域内的四种不同土地利用类型（林地、灌丛、旱地、水田）进行溶蚀试片埋放，埋藏时间分别为2010年7月至2011年7月，2012年4月至2013年4月。研究结果表明，水田与旱地溶蚀量的样本标准差相对于灌丛较大，主要反映了人为扰动的影响，并且旱地的溶蚀试片溶蚀量平均值大于水田，主要是由于旱地较高的垂直渗透系数导致下渗的雨水较多造成的。利用溶蚀试片法和水化学径流法对陈旗岩溶泉系统的岩溶作用碳汇强度分别计算后，结果发现: 通过溶蚀试片法估算出的岩溶作用碳汇强度仅为水化学径流法估算值的 1/6左右，这主要是因为陈旗岩溶泉域内埋放溶蚀试片处的上覆土体中含有石灰岩角砾和土骨架中存在少量原生与次生碳酸盐矿物，这些碳酸盐的先期溶蚀大大降低了下部试片的溶蚀量!可见，在利用溶蚀试片法之前，必须对试片上覆土体的碳酸盐矿物含量进行分析。