研究不同利用方式下的土壤水分穩(wěn)定同位素組成有助于理解土壤水分運動過程,且可以分析土地利用變化的水文效應(yīng).本研究采集陜北黃土區(qū)4種土地利用方式（農(nóng)地、草地、沙柳和楊樹）下>15 m深的土樣,測定土壤水的氫氧穩(wěn)定同位素組成,探究土壤水分運動機制并分析土地利用方式的影響.結(jié)果表明:4種土地利用方式下土壤水氫氧穩(wěn)定同位素組成特征具有顯著差異.農(nóng)地、草地、沙柳地和楊樹地土壤水δD分別在-81.1‰～-60.1‰、-91.2‰～-61.0‰、-87.4‰～-63.6‰和-73.5‰～-62.2‰,δ¹⁸O分別在-11.2‰～-7.6‰、-12.6‰～-8.2‰、-11.5‰～-8.1‰和-9.9‰～-7.7‰.土壤水氫氧穩(wěn)定同位素垂直分布均呈波動變化:淺層（活躍層,0～3 m）土壤水氫氧穩(wěn)定同位素變化劇烈,δD值分別在-80.2‰～-61.8‰、-75.9‰～-65.5‰、-76.0‰～-63.6‰和-73.5‰～-62.2‰;中層（3～12 m）農(nóng)地和草地氫氧穩(wěn)定同位素剖面呈拋物線型,而沙柳地和楊樹地相對穩(wěn)定;但深層（12 m以下）土壤水氫氧穩(wěn)定同位素值基本穩(wěn)定,δD... 

【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019,30(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)概況圖

在土壤剖面中主要存在活塞流和優(yōu)先流兩種水分運動形式.活塞流指“新水”(氫氧穩(wěn)定同位素相對貧化的水)緩慢推動土壤“老水”(氫氧穩(wěn)定同位素相對富集的水)向下移動,在垂直方向無軸向混合作用[37];優(yōu)先流指水分通過蟲洞孔穴、植被根系及裂隙等通道快速下滲的運動方式[38].本研究中,4種土地利用方式下土壤水氫氧穩(wěn)定同位素均呈漸變趨勢,未出現(xiàn)突變點,特別是農(nóng)地和草地的土壤水氫氧穩(wěn)定同位素呈拋物線型,說明活塞流可能主導(dǎo)土壤水分運動,與黃土高原其他地區(qū)的研究結(jié)果一致[30-31].活塞流下滲速度極其緩慢,尤其在降雨量較小的研究區(qū).加之該區(qū)地下水位深達130 m,可見,降水可能要經(jīng)過幾十至幾百年的時間才可以到達地下水.3.2 土地利用變化對土壤水氫氧穩(wěn)定同位素特征的影響

進一步計算不同樣地整個剖面可能的補給來源[39],發(fā)現(xiàn)農(nóng)地土壤水主要受氫氧穩(wěn)定同位素值δ18O為-13.4‰、δD為-92.9‰的降水補給;草地土壤水主要受氫氧穩(wěn)定同位素值δ18O為-12.7‰、δD為-88.0‰的降水補給;沙柳地土壤水主要受氫氧穩(wěn)定同位素值δ18O為-12.8‰、δD為-88.7‰的降水補給;楊樹地土壤水主要受氫氧穩(wěn)定同位素值δ18O為-10.4‰、δD為-72.2‰的降水補給.研究區(qū)降水條件相同,但氫氧穩(wěn)定同位素的結(jié)果表明,沙柳和楊樹蒸發(fā)分餾程度較大,小降雨事件的雨水極易蒸發(fā),無法及時下滲,只有夏秋暴雨可補給土壤水;而農(nóng)地和草地蒸發(fā)分餾程度較小,小降雨事件的雨水也可以對土壤水進行補給.4 結(jié) 論

【參考文獻】：
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