土地利用和土地覆被变化是当前全球变化的重要研究领域之一,其变化可对环境变化产生一系列直接或间接的影响。其在岩溶区一个很重要的方面就是通过影响土壤的理化性质,进而影响到岩溶作用的方向和强度。而近些年来的相关研究表明,岩溶溶蚀作用可产生数量可观且较为稳定的碳汇效应。本文选取位于重庆市北碚区、沙坪坝区和璧山县交界处的青木关岩溶槽谷区地下河流域为研究区域,在分析研究区大量地质、地貌、气象、水文、土地覆被条件等背景资料以及前人研究成果的基础上,进行了为期一个水文年的水文水化学、土壤的观测、取样分析工作。通过对不同土地利用方式下不同深度土壤的理化性质,不同季节、壤中不同深度的标准溶蚀试片溶蚀量,以及水文年内各月份地下河出口处的水文、水化学特征进行分析,以揭示岩溶作用对环境变化响应的敏感性及其碳汇效应。经过一完整水文年的野外监测和室内试验分析,获得如下结论：(1)土地利用方式的改变对土壤理化性质的影响显著,表现为不同土地利用类型下土壤孔隙度、土壤含水量、土壤pH、土壤有机质含量、土壤C02浓度各不相同,同一土地利用方式下各指标存在垂直方向上的变化。一般地,土壤孔隙度、土壤有机质含量随深度增加而降低,其中,土壤有机质主要集中在地表至20cm深度间,这一深度之下,随深度增加而迅速减少。土壤含水量、土壤pH、土壤C02随深度增加而增加,土壤含水量可能主要是水在重力作用下向深处运移的结果；土壤pH可能与有机质随深度减少,以及越往深处越接近偏碱性的碳酸盐岩母岩有关；而土壤CO2则可能主要与CO2密度较空气为大,使大气CO2及壤中生物活动的呼吸作用产生CO2易向壤中低处运移有关。(2)利用标准石灰岩溶蚀试片法测定了不同土地利用类型下的壤中试片溶蚀量,发现不同土地利用类型试片溶蚀速率差异明显。总体上,溶蚀量从大到小依次为：旱地(178.67mg·m-2·d-1)、水田156.86mg·m-2·d-1)、退耕林(162.37mg·m-2·d-1)、荒草地(149.20mg·m-2·d-1)、杉竹混交林(137.67mg·m-2·d-1)、裸岩表面(70.32mg·m-2·d-1)、竹林(36.46mg·m-2·d-1)。在垂直方向上,同一种土地利用类型试片溶蚀速率存在差异,一般随深度的增加而增加。各土地利用类型下Ocm、20cm、50cm、80cm深度处平均溶蚀量分别为121.77mg·m-2·d-1、130.64mg·m·2d-1、149.47mg·m-2·d-1、187.08mg·m-2·d-1。在时间上同样存在差别,表现为同一土地利用类型下不同季节溶蚀量不同。不同土地利用类型下各季溶蚀量分别为：春季,168.17mg·m-2·d-1；夏季,185.82mg·m-2·d-1;秋季,104.04mg·m-2·d-1;冬季,55.44mg·m-2·d-1。可以看出春夏两季溶蚀量相当,但远大于秋季、冬季,夏季溶蚀量分别为秋、冬季的1.79倍和3.35倍。岩溶溶蚀作用随空间、时间变化表现出的不同尺度变化特征,充分说明了岩溶作用的速率较快,对环境变化的敏感性强,其积极参与了短时间尺度的碳循环过程,对大气CO2的回收具有重要意义。造成不同土地利用类型下试片溶蚀量在时间和空间上存在差异的主要原因可能是土地利用类型的不同,改变了包括土壤孔隙度、土壤含水量、土壤有机质、土壤pH等一系列理化性质,而土壤理化性质的改变影响溶蚀作用进行的环境,如CO2动力、水动力及生物作用强度,进而改变了溶蚀作用的强度。(3)为通过自动水位监测仪记录的水位间接获得更为准确的流量数据,在雨季对姜家泉的水位、流量进行了现场监测,获得大量一手资料,并用其推算出了水位—流量关系方程,如下：Q=2.5274H2.0642,R2=0.9669(4)同时运用标准石灰岩溶蚀试片方法和水化学—流量方法对岩溶作用及其碳汇效应进行研究。利用标准石灰岩溶蚀试片方法测得研究区碳酸盐岩总溶蚀量约为599.78t/a,CO2消耗量约为263.90t/a,与之对应的碳汇量约为71.97tC/a。用水化学—流量法计算研究区—水文年HCO3-通量约为约为24.14×106mol/a(1472.24t)对应的CO2消耗量约为530.97t/a,与之对应的碳汇量约为144.81tC/a。相应地,流域单位面积上CO2消耗量约为47.37t·km-2·a-1,碳汇量约为12.92t·km-2·a-1。总之,研究区不同土地利用类型下的土壤、地下水水化学和碳酸盐岩溶蚀速率都呈现出时间和空间(水平和垂直方向)上的变化。说明岩溶系统对环境变化的敏感性,说明包括岩溶作用在内的地质作用不仅在长时间尺度碳循环中意义重大,而且在短时间尺度上也快速地响应着环境变化。