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自工业革命以来,由于人类活动排放大量CO2而导致全球气候持续变暖引人关注,寻找CO2的汇以及加速CO2汇的过程已成为国际国内共同关注的焦点。全球碳酸盐岩分布面积广泛,由于全球可溶性岩石的水岩作用而消耗的CO2量潜力可观。外源水能促进岩溶作用,对溶解度较大的白云岩流域的影响不容忽视。 选取湿润亚热带上游为碎屑岩、中下游为白云岩的典型代表流域——贵州施秉两岔河流域为研究对象,在对收集的研究区地质、水文地质、气象等基础资料整理分析的基础上,进行了野外调查,并且确立了取样点,自2014年11月至2015年7月,每月对取样点的pH、溶解氧(DO)、电导率(EC)、HCO3-浓度及流量(Q)进行了现场监测,并对所取水样中的阴阳离子含量进行了实验分析,以精确估算发源于碎屑岩地区的外源水对中下游白云岩流域的岩溶碳汇量。结果发现: (1)河水的水化学类型主要受岩性的控制。上游碎屑岩地区,水化学类型为舒卡列夫分类法中的HCO3-Ca型,下游白云岩区为HCO3-Ca·Mg型。 (2)自泉水出露(以核桃坪HTP为代表)形成地表径流,在流经白云岩区域到流域出口的过程中,其溶解无机碳(DIC)浓度在枯水期与丰水期分别增大了10倍到22倍。 (3)外源水自出露至外源水汇水区出口SIc和SId在不断增高,但是对碳酸盐类均未达到溶解饱和,它对碳酸盐岩依然具有溶蚀能力。当这部分水进入白云岩地区后,不断对白云岩进行溶蚀,使溶解在河流中Ca2+和Mg2+浓度不断增加,使SIc和SId不断升高并达到饱和。 运用水化学——径流法,估算研究区外源水的净碳汇通量及外源水流经中下游白云岩区域后的增汇通量。同时,在中下游的高台组白云岩的不同层位采集岩样做岩矿分析,以深入分析影响外源水对白云岩流域岩溶碳汇的因素。结果发现: (1)外源水DZ的净碳汇通量为21151.8kg/km2,流域出口LCHD增汇通量为42753.2kg/km2。 (2)影响外源水对白云岩流域岩溶碳汇的因素主要有外源水的水化学组分、外源水流量,以及白云岩的溶蚀特征和水岩作用的时间。