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碳同位素(~(13)C)在重庆岩溶地区植被—土壤—基岩—洞穴系统运移特征研究

李廷勇  李红春  向晓晶  郭子兴  李俊云  周福莉  陈虹利  彭玲莉  
【摘要】:通过对重庆市武隆县芙蓉洞上覆山体植被和土壤中有机质13C的研究,结合洞穴滴水中DIC-13C、滴水形成的现代沉积物中13C以及洞穴空气pCO2监测,初步探讨了碳同位素在典型亚热带湿润季风区岩溶洞穴系统的运移规律.本研究地区属于16个科的27件植物样品的13C平均值为-32‰,而样方生物量调查表明地表植物的碳同位素加权平均值为-33‰;采自5个土壤剖面的54个土壤样品的总有机碳13C平均值为-22‰左右;显示在植物分解过程中,轻同位素(12C)倾向于进入CO2气体使得残留在土壤中的有机碳同位素变重.2009.7~2010.6期间对洞穴滴水中DIC-13C的监测中,发现洞穴滴水和池水的DIC-13C冬季较夏季偏重,可能反映夏季洞穴水中DIC有较多的有机碳分解来源.所有滴水的DIC-13C平均值为-11‰,远比土壤有机质的13C平均值重,说明在洞穴滴水的DIC中有来自无机碳的影响.采自芙蓉洞内5个观测点的现代碳酸钙沉积物的13C相对变化比较均一,与滴水中DIC-13C接近于同位素平衡状态.本研究结果进一步证实了洞穴沉积物的碳同位素在适当条件下是可以作为反映洞穴上覆植被变化的有效工具。

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