国际社会对全球气候变化的研究日益关注,大气温室气体浓度增加导致的气温升高、海平面上升等问题正对人类的生存与发展形成潜在威胁。全球变化研究中的地质记录对揭示气候变化规律有重要意义。岩溶洞穴内的次生沉积物是一个记录古环境变化的良好载体,正引起国内外学者越来越多的关注。研究碳同位素在大气和洞穴次生沉积物中的运行和变化规律对认识揭示现在气候变化和重建古环境有着重要意义。然而,作为环境替代指标,碳稳定同位素虽然已经被广泛运用,但由于其复杂多变的影响因素,δ13C值在石笋中体现的环境意义始终未形成统一认识。　　 本文在前人的研究基础上,以重庆武隆芙蓉洞作为研究对象,对洞体外部和内部气体中CO2浓度和水体中溶解无机碳(DIC)的变化特征及相互关系进行了为期一年的定时监测,初步得出以下几点认识:　　 (1)研究区内洞外大气、土壤空气和洞内空气的CO2浓度大小关系为:土壤空气＞洞内空气＞洞外大气。土壤空气CO2浓度在冬季最低时数值接近洞外大气。CO2浓度波动剧烈程度:土壤空气＞洞外大气＞洞内空气。三类气体中土壤空气的CO2浓度对外界变化最为敏感,能够较好响应温度与降水变化。洞内空气对外界变化的响应最为迟缓。　　 (2)研究区内洞外大气、土壤空气和洞内空气的CO2浓度季节变化不同。土壤空气的CO2浓度与气温和降水变化影响大,最小值出现在冬季,最大值出现在夏季;洞外大气CO2浓度受植物光合作用强度影响大,最小值出现在夏季,最大值在1月份;洞穴空气CO2浓度受外界环境变化影响小,两个极值均在冬季出现,(最大值11月,最小值1月)。　　 (3)土壤空气CO2浓度变化受剖面坡向和上覆植被的影响,波动幅度大小关系为:灌木覆盖＞乔木覆盖＞草本覆盖,阴坡的土壤空气CO2浓度一般都高于同深度阳坡土壤。　　 (4)研究区五类水体DIC-δ13C值轻重关系为:大气降水最轻,土壤渗透水次之(也有大气降水DIC-δ13C值较土壤渗透水重的情况出现),洞穴滴水重于土壤渗透水,洞内池水重于洞穴滴水,地表泉水波动幅度大,重于大气降水和土壤渗透水,多数样品轻于洞内水体,少数较洞内水体偏重。总体来说,洞内水体DIC-δ13C值较洞外水体偏重。因为洞外水体转化为洞内水体前需要经过一系列“吸收C元素”的化学反应,使水体得到了偏重的无机碳。洞穴滴水DIC-δ13C值较土壤渗透水偏重2.87%0,洞内池水DIC-δ13C值较土壤渗透水偏重3.29‰。　　 (5)由于剖面坡度、上覆植被、集水盆埋藏深度、海拔高度、光照条件等影响因素的差异,各剖面土壤渗透水DIC-δ13C值的变化情况差别较大。草本覆盖的剖面土壤渗透水DIC-δ13C平均值偏重于其他植被覆盖的剖面。　　 由于大气降水与土壤渗透水与土壤空气CO2、基岩CaCO3、基岩裂隙中的滞水等接触反应的强度存在差异,水体在基岩裂隙中停留的时间长短也存在差异。导致芙蓉洞内滴水点DIC-δ13C值变化情况不同。池水点DIC-δ13C值的变化较为一致。　　 (6)HCO3-的浓度、水体pH值、滴率、洞内空气CO2浓度等因素均会对水体DIC-δ13C值的变化产生影响,但其各自在某一时间段所占比重尚不明确。池水点DIC-δ13C值对降水量和气温的响应较滴水点好。本研究区,以月为测量尺度,降水量变化对于洞内水体DIC-δ13C值的影响程度大于气温。降水量增加时洞内水体DIC-δ13C值对其的响应优于降水量减少时。