石漠化治理对岩溶地下水水化学和溶解无机碳稳定同位素的影响

以贵州关岭-贞丰花江岩溶石漠化综合治理示范区不同土地利用类型和不同石漠化治理模式的5个泉点为研究对象,分析泉水水化学特征及溶解无机碳(DIC)稳定同位素(δ13 CDIC)的分布和变化,揭示石漠化治理的岩溶效应和水质效应. 结果表明,研究区地下水水化学类型为重碳酸-钙型(HCO3-Ca),人类活动干预相对较少的水井湾、戈贝和毛家湾泉水的水质较好,而受农业活动影响较多的吊井和谭家寨泉水主要离子浓度和电导率都较高,水质相对较差; 泉水pH值、方解石饱和指数(SIc)和二氧化碳分压(pCO2)对土地利用或石漠化治理反应敏感,表现为水井湾、吊井、谭家寨和戈贝泉水中的pH值和SIc小于毛家湾泉水,相反pCO2明显大于毛家湾泉水; 水井湾、毛家湾、戈贝泉水中的(Ca2++Mg2+)/HCO3-当量比接近1:1,以碳酸风化碳酸盐岩为主,吊井和谭家寨泉水中(Ca2++Mg2+)相对HCO3-明显偏高,主要是因为受到农业活动强烈影响,可能有硫酸和硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀; 此外,雨季由于生物旺盛,泉水中的δ13 CDIC值较旱季偏轻; 不同泉水中δ13 CDIC平均值大小顺序为吊井(-12.79‰) < 水井湾(-12.48‰) < 戈贝(-10.76‰) < 毛家湾(-10.30‰) < 谭家寨(-6.70‰),反映了石漠化和农业施肥影响下的地下水的δ13 CDIC值偏重,石漠化治理后泉水的δ13 CDIC值则偏轻