會議摘要Abstract

普定喀斯特水-碳通量大型模擬試驗場不同土地利用覆被下地下水-地表水系統雙碳同位素（δ13C-Δ14C）特征

趙 敏1,2，陳 波1,2，劉再華1,2

1.中國科學院地球化學研究所，貴陽 550081；2.普定喀斯特生態系統觀測研究站，普定 562100

DOI:10.7515/JEE183001

摘 要：河流輸送到海洋的溶解無機碳（DIC）和有機碳（OC）受自然和人為雙重因素的影響。了解DIC和OC的年齡、來源和轉化問題，有助于掌握全球碳收支和提高現在以及未來自然和人類對河流碳循環影響的估算精度。選取普定喀斯特水-碳通量大型模擬試驗場作為研究區，利用雙碳同位素（14C-13C）方法，結合水生植物生長和傳統水化學特征，揭示了DIC和POC的來源及其控制機制。研究發現：（1）不同土地利用下DIC和POC的Δ14C均偏負；（2） 不同土地利用下泉（地下水）-池（地表水）系統DIC和POC的Δ14C具有相同變化趨勢，泉水偏輕，池水偏重；水化學及同位素組成變化受不同土地利用覆蓋和水生植物影響；（3） POC的δ13C值與其年齡表現為負相關關系。這些特征主要反映出水生植物光合利用碳酸巖風化產生的老碳（DIC）形成內源有機“老”碳的影響，而并非來自深層土壤或巖石侵蝕產生的偏老POC。通過雙碳同位素變化特征表明在富含碳酸巖的河流系統中具有偏負的Δ14C特征值的有機碳主要來自河流初級生產力產生的內源有機碳（AOC，表觀偏“老”，實際是新近形成的有機質），在評估巖石風化碳匯時需要同時考慮河流DIC和AOC的濃度，否則將低估巖石風化碳匯對全球碳循環的影響。此外，在碳酸巖地區利用沉積物定年時要考慮老碳的影響。……