地下水作为人类生产生活重要的水源之一,其水质好坏关乎着经济社会是否可持续发展。峰林平原的覆盖型岩溶区地表有厚度不等的覆盖层,地表岩溶形态缺乏,以裂隙含水介质为主的地下水不易获得氧气而形成还原环境。人类活动产生的污染物在进入到以裂隙介质为主的地下水后,其性质可能会发生变化,引起水质变差等不良后果,甚至威胁到人类的身体健康。桂林甑皮岩洞穴遗址是我国华南地区重要的人类新石器时代遗址。遗址文化层位于地下水的季节变动带中,除了受到地下水波动引起的水动力侵蚀外,还受到地下水的化学侵蚀,而这种侵蚀强度在地下水受到污染后可能会加剧。因此,保护好遗址的保存环境显得尤为重要。本文以甑皮岩洞穴遗址及其周边地下水区域为研究对象,分析不同岩溶含水介质地下水的物理-化学特征、硫酸盐和有机质的时空变化、硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing Bacteria,SRB）的含量变化及影响因素、地下水水-气界面H2S、CO2的浓度特征以及微生物群落多样性特征,揭示地下水水-气界面侵蚀性气体的产生机理,从而为遗址保存环境的研究提供依据。研究结果表明:（1）甑皮岩地区水体主要的物理-化学参数具有明显的时空变化。地表水的温度受气温的影响而呈季节性波动,地下水反映岩溶含水层的温度而变化稳定;pH为弱碱性,春夏季略低于秋冬季;电导率（Ec）受到雨水稀释作用而表现为夏季低于冬季;氧化还原电位（ORP）除了秋季更偏负的时间变化特征外,空间差异较大。水体的化学类型主要表现为HCO3-Ca型,其次表现为HCO3-SO4-Ca、HCO3-Ca-Mg与HCO3-SO4-Ca-Mg型。受到降水的稀释效应和水岩相互作用的影响,主要溶解离子浓度存在明显的季节变化。K+、Na+、Cl-、NO3^-、SO4^2-和Mg2+显著表现为冬季>秋季>春季>夏季;Ca2+和HCO3^-表现为夏季相对较低。空间上,样点之间理化性质的差异是受到水体存贮介质以及人类活动的共同影响。（2）甑皮岩地区地下水普遍受到污染,多项指标不达我国Ⅲ类地下水标准。富含硫酸盐和有机质的水环境为硫酸盐还原菌发挥作用提供了前提条件。硫酸盐浓度空间分布不均匀,在遗址洞内ZK10样点表现为极低值。ZK10的多项水质指标与其他样点之间存在显著差异,表现为强烈的还原环境,存在刺激性恶臭气味。邻近样点也偶尔表现出类似的特征。在旱季,地下水中的溶解有机碳（Dissolved Organic Carbon,DOC）与NO₃^-、ORP之间呈显著相关;雨季则由于有机质组分转换强烈,DOC来源不稳定而相关性弱。δ13CDIC值在雨季的波动更大,即雨季碳源更加复杂,且DIC的有机质降解成因在雨季DIC成因中占据重要的地位。（3）SRB普遍参与甑皮岩地区的硫酸盐还原作用。受到降水、有机质和温度的影响,SRB数量表现为雨季高于旱季,地表水高于地下水。在硫酸盐浓度较低的环境中,SO4^2-浓度是SRB生长的限制因素;而当环境SO4^2-浓度较高时,限制作用将大大减弱。硫酸盐还原产物H2S浓度的季节变化大,受气温的影响显著。SRB和环境的还原程度均对H2S和有机质降解产物CH4的生成有促进作用。（4）碳酸的溶蚀作用结合良好的水动力条件是影响甑皮岩地区碳酸盐岩溶蚀的重要因素,H2S则在一定程度上起加速作用。因此,如若洞穴遗址中H2S的产生能力增加并向外扩散,其将加速碳酸盐岩的侵蚀进程,最终威胁到遗址文化层的保存。（5）甑皮岩地区水体微生物群落组成结构复杂,裂隙水、管道水和地表水的差异显著。裂隙水的主要菌门为变形菌门、Patescibacteria和放线菌门;管道水和地表水均为放线菌门、变形菌门和拟杆菌门。地表水与管道水在属水平上的群落组成相似,但菌属的相对丰度不同,裂隙水则与二者差异较大。环境的氧化还原程度和污染物是影响微生物群落分布的重要因素。除主要分布于δ-变形菌纲的SRB以外,与硫还原相关的γ-变形菌纲也可能是导致地下水水-气界面H2S生成的重要微生物。