本書通過系統(tǒng)的土壤元素和同位素地球化學研究，識別了我國西南貴州省喀斯特地區(qū)重金屬、稀土元素和有機碳、有機氮的分布特征，同時識別了有機碳、有機氮同位素以及鐵、銅同位素地球化學特征。結(jié)合不同土地利用下土壤-植物系統(tǒng)有機氮、碳同位素的變化特征，揭示了土壤碳、氮的耦合關(guān)系。率先將鐵同位素和銅同位素應(yīng)用于我國喀斯特土壤物質(zhì)循環(huán)的研究，揭示了喀斯特地區(qū)土壤金屬元素地球化學循環(huán)過程。評估了喀斯特地區(qū)土壤重金屬引起的環(huán)境效應(yīng)，同時分析了喀斯特地區(qū)退耕恢復過程中土壤氮循環(huán)以及土壤碳、氮流失過程，有助于我們掌握生態(tài)系統(tǒng)退化和環(huán)境惡化內(nèi)在規(guī)律。上述成果揭示了喀斯特關(guān)鍵帶中元素的來源、釋放、轉(zhuǎn)化和流失的循環(huán)過程，為喀斯特流域侵蝕及其與石漠化程度之間響應(yīng)變化關(guān)系提供重要理論依據(jù)，對進一步認識喀斯特地區(qū)環(huán)境質(zhì)量變化及全球變化具有重要的科學意義。