河流是全球碳循环和水循环研究的重要区域。一方面,河流水化学及分布情况是流域内水-岩相互作用的反映,并在一定程度上体现了水体的环境质量状态和水体成分迁移转化的规律;另一方面,河流水体脱气的现象普遍存在,CO2从水体逸出并积极参与碳循环,使河流成为连接陆地和海洋两大碳库的重要通道和生物地球化学循环的关键环节。河流水-气界面CO2通量是准确评价地表水体对全球CO2释放贡献的关键,目前对岩溶区和非岩溶区以及地下河出口处CO2交换通量及水化学的研究相对较少,本文选择漓江流域为研究区域,从上游至下游选取了九个监测点,并在毛村地下河出口处进行了两次昼夜监测,分析了水-气界面CO2交换通量不同时间尺度下的变化特征及其影响因素,同时揭示了流域水化学的时空变化特征及其控制因素,研究结果表明:漓江流域水化学类型为HCO3Ca型,阴、阳离子的浓度顺序为HCO3->SO42->NO3->Cl-,Ca2+>Mg2+>Na+>K+。Ca2+、Mg2+和HCO3-由于受碳酸盐岩分布的影响,总体呈现中游高,上下游低的特点,Cl-、Na+、K+受大气降雨的影响,中下游的浓度比上游高;雨季降雨量较大,离子浓度由于稀释作用而小于旱季。河水中离子主要受岩石风化溶解的影响,Ca2+、Mg2+和HCO3-的主要来自于碳酸盐岩的溶蚀风化,NO3-和SO42-除来自岩石的风化溶解外,少量还来自于人为活动和降雨,Na+、K+和Cl-主要来源于岩石的风化,循环盐对它们也有少量的贡献。毛村地下河出口处CO2通量的季节性和昼夜监测都表现出明显的变化特征,主要表现为雨季大于旱季,白天小于晚上。这是因为昼夜温差较大,温度可以影响水体浮游植物的生长和微生物的活性,进而通过控制水生生物光合呼吸作用影响CO2气体的排放,白天光照强度较大,水体中浮游植物光合作用较强,空气中的CO2较易进入水体,晚上则相反,浮游植物呼吸作用加强,更多CO2从水体逸出到空气中。在季节性尺度上,除温度外,PH、Ca2+、HCO3-、有机碳、降雨及流量对CO2通量都有一定的影响。在流域其它监测点的季节性尺度上,CO2交换通量主要表现为雨季大于旱季。通过对21个可能对CO2通量有影响的因素进行Pearson相关性分析和主成分分析,发现影响CO2通量的因素较多且复杂,主要可概括为三类:一是植物光合作用和碳酸平衡系统对通量的影响,二是气象环境因素造成的影响,三是水体有机碳和无机碳对CO2通量的影响。比较这三种影响因素的方差贡献率,发现对CO2交换通量影响最大的是碳酸平衡系统。