随着人类社会经济发展和工业化水平的提高,人类对环境所施加的压力越来越大,而且,全球气候与环境变化成为人们最为关注的问题。洞穴石笋作为一种古气候记录的地质载体,有丰富的代用指标,如氧碳稳定同位素以及多种微量元素（Ca、Mg、Ba、Sr）及其比值,可以提供诸如降水、植被演化、水文地质等多种古环境信息。而且,石笋因其精确定年、广泛分布、气候代用指标丰富、外界干扰微弱等优势在近20年得到了快速发展。然而,石笋形成过程复杂,各种代用指标具有多解性和复杂性,特别是氧碳稳定同位素的机理及其环境意义尚不清楚,所以需要通过洞穴现代监测探究碳同位素的变化机理。本文对河南省西部栾川县鸡冠洞进行了为期9年的持续监测,从不同时间尺度（年际—季节—昼夜）,不同空间尺度上（植被—土壤—地下水—现代沉积物）等稳定碳同位素的变化特征,结合研究区地球化学背景、大气环流、地下水水化学特征(微量元素和δ¹³C_DIC)、洞穴CO₂浓度变化等因素分析其控制机制及环境意义;并结合研究区华西秋雨的发生情况,以及本团队采自毗邻洞穴东石崖洞的近200年季节分辨率石笋碳氧同位素记录,揭示碳同位素变化的主要控制机制,并将现代洞穴监测研究与石笋δ¹³C进行相互印证。本研究主要得出以下结论:（1）鸡冠洞上覆植被δ¹³C值变化范围为-28.1‰^-23.2‰（平均值为-25.9‰）;其上覆土壤的δ¹³C值变化范围为-18.5‰^-13.5‰（平均值为-16.6‰）,洞内两处滴水δ¹³C_DIC平均值分别为-12.9‰、-12.1‰,滴水对应现代沉积物δ¹³C_DIC平均值分别为-9.2‰、-10.6‰,碳同位素在植被-土壤-洞穴水-现代沉积物的运移过程中是逐级富集的,具有一致的同位素分馏规律,现代沉积物能够响应洞外环境变化。（2）洞穴水δ¹³C_DIC受土壤CO₂浓度、洞穴空气CO₂浓度、洞穴滴水滴速、洞穴水在管道中运移的水岩作用时间等综合因素的影响表现出明显的季节和年际变化:雨季偏轻,旱季偏重。雨季δ¹³C_DIC平均值-11.8‰,旱季平均值-10.6‰。在昼夜尺度的变化上,洞穴水δ¹³C_DIC有一定的昼夜变化特征,受CO₂脱气作用的影响,大致呈现出白天偏轻,夜间偏重的变化规律。（3）拉尼娜年“华西秋雨”较常年偏强,2011年拉尼娜年远源（印度洋）水汽输送偏多,使秋季洞穴滴水和现代沉积物δ¹⁸O较常年偏轻,分别为-10.1‰、-10.5‰。同样洞穴滴水δ¹³C_DIC响应“华西秋雨”影响,在2011年10月份较常年偏负,为-12.8‰。通过对鸡冠洞滴水和现代沉积物δ¹³C分析,发现其可能通过响应降水来间接的响应ENSO等大气环流的影响。（4）通过现代监测的印证,东石崖洞石笋δ¹³C可以反映外界气温降水的变化,特别是对极端气候事件的记录。大气环流对现代监测过程的影响也会体现在石笋上来,用石笋重建高分辨率碳同位素记录中应该考虑ENSO事件的影响。