地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室劉再華研究員帶領的喀斯特作用水-碳循環研究小組選取分布在貴州省境內典型濕潤亞熱帶季風區的三個喀斯特地下河流域(蒲柘光電顯微鏡)（荔波縣板寨地下河流域、普定縣后寨地下河流域中的陳旗和燈盞河流域）作為研究區，其中板寨為原始森林覆被，陳旗和燈盞河主要為旱地和水田。通過對研究區連續兩年（2007年9月～2009年8月）地下水和雨水的氫氧穩定同位素組成（δD、d18O）分析，初步建立了研究區的大氣降水線方程及其與喀斯特地下水的關系。研究發現大氣降水及地下水δD、d18O具有相同的季節變化，均表現為雨季偏輕，旱季偏重，表明喀斯特地下水和雨水季節上同步響應氣候變化，地下水滯留時間短；原始森林覆被下但土壤覆蓋層較薄的板寨地下河同位素值組成變幅，雨季與雨水的同位素組成接近，且與雨水快速同步響應，說明降水快速補給地下水；而流域面積較小的陳旗與燈盞河流域由于土壤層較厚加上大量水田分布在泉域補給區與排泄區，裸露地表的蒸發過程較強烈，導致下滲水同位素相對富集，使雨季泉水同位素值較雨水偏重且變化幅度較小。依據氘盈余d-excess與蒸發作用的相關性，通過瑞利分餾模型計算出板寨、陳旗和燈盞河蒸騰比率分別為78%，10±4％和24±1％。燈盞河地下水受蒸發的影響程度（14±1%）強于陳旗地下水（6±4%），燈盞河較高的蒸發比率與水田比重較大有關，而原始森林覆蓋下的板寨地下河流域自由水面或土面蒸發對地下水的影響極弱。研究結果表明地下水氫氧穩定同位素組成變化特征可作為不同土地利用分布格局和環境變化對水循環影響的重要指標，該指標可為亞熱帶濕潤季風氣候的南方喀斯特地下河流域蒸散發研究和水資源管理提供科學依據。