一、Brief review on the development of isotope hydrology in China（论文文献综述）
孔令健[1]（2021）在《同位素水文学应用研究综述》文中认为文章回顾了同位素水文学的发展简史,在分析其国内外研究进展的基础上,综合阐述了同位素水文学的应用领域及方法。结果表明,同位素方法在解决一些水文、水资源和环境等问题方面具有明显的优势,同时也有助于从宏观和微观上厘清水循环中相关因素的变化,对于正确认识和评价水资源的属性,实现水资源可持续利用与水环境安全调控具有重要意义。
母娅霆[2]（2021）在《喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究》文中研究指明喀斯特“地表-地下”二元水文结构使坡地水土-养分迁移研究成为当前喀斯特领域的难点和热点问题。壤中流是坡地径流的重要部分,对坡地养分流失有重大影响。喀斯特坡地壤中流及其养分迁移研究对于揭示喀斯特坡地水土-养分迁移机制、促进水土资源有效利用具有重要意义,根据地理学、生态学、喀斯特水文学有关的土壤侵蚀与水土流失、土壤水文过程与溶质迁移转化等理论,针对喀斯特坡地壤中流水文过程与养分迁移关系、壤中流及其养分迁移影响机制和石漠化水土资源保护等科学问题,在代表南方喀斯特环境类型总体结构的贵州高原山区选择施秉喀斯特、毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江三个典型石漠化综合治理示范区为研究区,于2018～2021年设置11个监测样地,对各样地土壤理化性质、壤中流开展连续监测,通过野外实地观测结合氢氧同位素示踪技术,采用单因素方差分析、Pearson相关分析等方法,研究了不同生态恢复模式下土壤理化性质特征及自然降雨条件下坡地壤中流水文特征与碳氮迁移特征,分析了壤中流水文特征与碳氮迁移的关系,重点阐明降雨、植被类型、土壤理化性质对壤中流及其碳氮迁移的影响,揭示喀斯特坡地壤中流及其碳氮迁移影响机制,促进喀斯特坡地水文学的发展和水土资源高效利用。（1）不同生态恢复模式下土壤理化性质差异显着,草本植被改善土壤物理性状的效果优于乔木、灌木,有利于土壤有机碳积累。土壤全氮、全磷含量与人类活动及植物根系分泌物及凋落物密切相关。总的来说,草本植被在喀斯特区有较好的土壤改良作用。施秉喀斯特研究区和毕节撒拉溪研究区均表现为草本植被改善土壤物理性状的效果优于乔木、灌木;关岭-贞丰花江研究区表现为草本与灌木均对土壤物理性状有较好的改善效果。对比不同生态恢复模式下土壤化学性质得出,施秉喀斯特、毕节撒拉溪和关岭-贞丰花江三个研究区均表现为草本植被土壤有机碳含量最高,乔木、灌木植被土壤有机碳含量较低,表明草本植被有利于土壤有机碳的积累;毕节撒拉溪研究区草本植被的土壤全氮、全磷含量高于乔木、灌木,施秉喀斯特研究区土壤全氮、全磷含量表现为灌木最高,草本次之,乔木最低,主要考虑人为活动的影响;关岭-贞丰花江研究区土壤全氮、全磷含量与植物根系分泌物及凋落物密切相关。（2）降雨-土壤水分运动过程与土壤前期含水量密切相关,壤中流δD值和δ18O值呈相似的变化特征,降雨初期壤中流中氢氧稳定同位素富集程度较大,随着降雨量增加,氢氧同位素富集路径发生变化,壤中流中氢氧稳定同位素出现贫化现象。土壤含水量变化与降雨较为一致。土壤降雨-水分运动过程与土壤前期含水量密切相关,在前期土壤含水量较高的降雨事件中,当降雨达到峰值时,各样地土壤体积含水量没有出现明显的峰值。在前期土壤含水量较低的降雨事件中,土壤含水量响应降雨变化出现明显峰值,较降雨峰值存在滞后现象。不同降雨事件下壤中流中δD值和δ18O值表现相似,随着降雨增加,壤中流δ18O值总体趋向贫化。在前期土壤含水量较低的降雨事件中,壤中流δD值和δ18O值与雨水较为接近,随着降雨增多,壤中流中氢氧稳定同位素出现贫化现象,壤中流δD值和δ18O值与雨水有明显差异,表明雨季前期壤中流主要来源是雨水,雨季后期壤中流补给来源还有地下水等其它来源。（3）不同生态恢复模式下壤中流中可溶性有机碳氮浓度有明显差异,运用δD和δ18O值划分壤中流“新旧水”比例具有很高的相似度,喀斯特坡地壤中流“旧水”中可溶性有机碳氮浓度大于“新水”。不同降雨事件中,毕节撒拉溪研究区各样地不同深度壤中流ρ（DOC）与ρ（DON）均表现为刺梨地>核桃地>草地>荒地;施秉喀斯特研究区表现为荒地>刺梨地>桃林,关岭-贞丰花江研究区表现为花椒地>山豆根地>金银花地>荒地;毕节撒拉溪研究区与施秉喀斯特研究区内各样地壤中流中ρ（DOC）与ρ（DON）在前两次降雨事件下均表现为0～20 cm土层大于20～40 cm,关岭-贞丰花江研究区内表现为0～10 cm土层大于10～20 cm,最后一次降雨事件均表现为浅层壤中流ρ（DOC）与ρ（DON）小于深层壤中流。结果表明,喀斯特坡地壤中流碳氮流失与植被类型密切相关,壤中流中可溶性有机碳氮浓度表现为“旧水”大于“新水”。（4）土壤前期含水量、降雨特征、土壤理化性质及植被通过影响坡地壤中流水文特征进而对壤中流中可溶性有机碳氮迁移产生直接影响,喀斯特坡地壤中流中可溶性有机碳氮浓度主要受植被类型和土壤碳氮含量的影响。土壤理化性质、降雨特征（降雨量、雨强、降雨时长）及植被类型均对喀斯特坡地壤中流产流有重要影响。相关分析表明,壤中流中可溶性有机碳氮浓度与土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳氮呈显着正相关,与降雨特征（降雨量、雨强）相关性不显着,即喀斯特坡地壤中流碳氮流失浓度主要与植被类型和碳氮含量有关。因此,在喀斯特地区生态恢复过程中,应充分考虑植被覆盖对坡地水文过程和养分流失的影响,喀斯特地区的植被恢复应选择能够增加入渗深度、降低壤中流碳氮含量的植被类型作为该区主要的生态恢复模式。未来研究应加强喀斯特坡地壤中流及其养分迁移定量化研究,深入认识喀斯特坡地壤中流水文过程及其养分迁移影响机制,为喀斯特坡地水土-养分流失防治工作和坡面水土-养分流失预测提供理论依据。
向伟[3]（2021）在《基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究》文中提出黄土高原属于典型的干旱和半干旱气候,水资源相对匮乏,加之退耕还林还草工程等生态建设工程进一步加剧区域水资源危机,亟需深入认识黄土高原的水循环过程以实现水资源的可持续利用与管理。黄土高原水循环过程具有独特的空间分布格局,对水循环过程的研究多关注降水、径流、土壤水分等环节或变量;然而,对土壤蒸发、地下水补给和植物蒸腾等环节的研究相对不足,特别是缺乏区域尺度宏观规律的认识。因此,本文以黄土高原水循环过程为切入点,采用区域和点位尺度相结合的研究思路,对降水、深剖面土壤水和浅层地下水进行系统、高空间分辨率的取样,借助氢氧稳定同位素示踪技术的优势,重点探究了土壤蒸发和地下水补给两个水文过程。在区域尺度上,分析了黄土高原降水、深层（2～10m）土壤水和浅层地下水氢氧稳定同位素的空间分布特征及其影响因素;揭示了土壤蒸发的空间分布格局,并提出lc-excess方法对土壤蒸发损失率进行了定量评估;探究了浅层地下水的补给来源,并提出lc-excess平衡方程对活塞流和优势流的相对贡献比例进行了划分。在点位尺度上（长武塬区）,利用多种示踪技术(δ18O、δ2H、3H、Cl-和NO3-)结合水量平衡、端元分析、贝叶斯模型、配对实验等方法定量探究了水循环过程以及农地转换为苹果园后土壤蒸发和地下水补给的响应规律。主要取得了如下结论:1.黄土高原降水δ18O值变化范围较小（-9.8‰～-5.8‰）,东南部和西北部同位素值相对富集而中部偏贫化,但此空间分布格局与空间和气象等环境变量相关性较差。在现有的降水同位素数据产品中,仅降水同位素在线计算器（OIPC）能够模拟该区域降水δ18O值的空间分布,且模拟精度有待提高。黄土高原深层土壤水δ18O值变化较小（-10.1‰～-6.7‰）,南部相对贫化而北部和西北部偏富集,此空间分布格局主要受年均降水量的影响。黄土高原浅层地下水δ18O值（-11.4‰～-5.9‰）无一致性的空间分布格局,与空间和气象等环境变量相关性较差,但不同流域之间浅层地下水δ18O值变化明显,受年均降水量的影响。2.黄土高原33个采样点深层土壤水lc-excess值均偏负（土壤深度和空间位置）,表明深层土壤水同位素保留有因地表蒸发引起的同位素分馏信号。深层土壤水lc-excess值表明土壤蒸发从南到北、东南到西北均呈增大趋势,与纬度、年均降水量、年均潜在蒸散量和干旱指数相关关系明显,其中干旱指数能够解释64%的变异。以瑞利分馏模型为基础推导了计算土壤蒸发损失率的新方法—lc-excess方法,计算出所有样点的土壤蒸发损失率为11.3～23.9%,与全球其它相似气候区的结果相近,但其代表的时间尺度更长,反映了过去数十年地表蒸发的平均状况。3.黄土高原绝大部分地区浅层地下水δ18O值较降水量加权平均值贫化,且贫化程度在不同流域存在明显差异,并与年均降水量呈显着相关,表明浅层地下水补给的季节性效应及其空间分布格局受年均降水量影响。浅层地下水与降水的同位素关系表明浅层地下水接受当地降水补给但在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用。浅层地下水与深层土壤水的lc-excess关系表明活塞流不是浅层地下水补给的唯一形式,可能存在降水以优势流方式的快速补给。以同位素质量平衡为基础推导了lc-excess平衡方程,成功对黄土高原区域尺度地下水补给中活塞流和优势流的相对贡献比例进行了划分。结果显示黄土高原大部分地区浅层地下水以活塞流补给为主,优势流补给仅在渭河和汾河流域部分地区较为明显。影响活塞流和优势流相对贡献比例的空间分布因素需要进一步分析。4.长武黄土塬区日尺度大气降水同位素值变化较大,同位素值贫化的降水通常发生在雨季（7～9月）,且多为大降水事件（≥30 mm/day）。2～6 m土层土壤水示踪剂可以用于研究农地转化为苹果园后对土壤水分平衡组分的影响,深层（≥6 m）土壤水示踪剂反映了历史时期农地条件下的降水和蒸散发平衡关系,可以用于分析地下水补给机制。降水、深层土壤水和浅层地下水中的稳定和放射性同位素、氯离子和硝酸根共同表明地下水补给中活塞流和优势流方式并存,且活塞流和优势流补给量分别占总补给量的45～62%和38～55%。农地转变为苹果园后,土壤蒸发变化不显着,但深层土壤储水量明显降低、植被蒸腾增加、活塞流补给量明显减少,且当树龄超过15 yr时活塞流补给量基本为零。本文为后续利用水同位素技术解决黄土高原区域尺度水循环问题提供基础数据,有助于将来刻画水量平衡方程在区域尺度上的定量分布模式,可服务于黄土高原地下水资源数量和水质的评估与可持续管理,并为眀析黄土高原植被变化背景下水循环过程的演变规律提供借鉴。
王洪秀[4]（2021）在《土壤水同位素的测定及其在土壤蒸发中的应用》文中研究表明水稳定同位素(δ2H,δ18O)作为水的指纹被广泛应用于生态水文学研究。为获取水同位素信息,可利用水汽平衡法直接测定土壤/植物样品或将土壤/植物中的水提取出来测定水样品。在众多提取方法中,低温冷冻真空蒸馏法（cryogenic vacuum distillation,CVD）一直被认为是能提取样品中所有水分的标准方法。近期研究发现,两种测定水同位素的途径都存在有待进一步解决的问题。其中,水汽平衡法的平衡时间和校准方法不统一;基于CVD法得到的土壤/植物水同位素值由于抽提不完全导致其测定值小于真实值,且此误差会影响生态水文过程研究的结果。因此,确定水汽平衡法的最佳平衡时间和校准方法及评估CVD法带来的误差已成为当前同位素生态水文学亟待解决的问题。鉴于此,本文基于室内烘干土壤再注水试验和田间试验,通过对比高速离心和CVD联用得到的混合水与CVD单独提取的全部土壤孔隙水同位素值,检验CVD与高速离心联用法获取土壤大、小孔隙水同位素组成的可行性;通过分析在六个平衡时间和三种校准方法下水汽平衡法测定的土壤水同位素值,阐明平衡时间和校准方法对水汽平衡法的影响;通过比较CVD误差矫正前后的土壤蒸发损失率,明确CVD引入的水同位素误差对土壤蒸发损失率计算的影响;通过比较基于蒸发水和CVD提取的全部土壤孔隙水同位素值计算得到的土壤蒸发损失率,明晰土壤大、小孔隙水同位素差异对土壤蒸发损失率计算的影响。主要研究结果如下:（1）高速离心提取水与参考水的同位素没有差异（P>0.05或|Z-score|<2）,而CVD提取水中的重同位素与参考水相比较为贫化（P<0.05且|Z-score|>2）,且贫化程度随粘粒含量的增加和含水量的降低而加剧。但是,高速离心提取水和CVD提取的离心残余水的混合同位素值和CVD单独提取的全部土壤水的同位素值没有差异（P>0.05或|Z-score|<2）,表明CVD与高速离心联用可获取土壤大、小孔隙水的同位素信息。CVD没有改变土壤大孔隙水的同位素信息,但无法准确获取小孔隙水的同位素值,因此,需要对CVD提取土壤水的同位素误差进行矫正。当烘干土壤有水分残留时,CVD提取土壤水的误差会受到加入水同位素值的影响。因此,需排除烘干土壤残余水对矫正方程的影响。（2）随着平衡时间的增加,水汽平衡法测定的δ2H与δ18O逐渐增加,但是平衡时间为12 h和24 h的测定结果没有显着差异（P>0.05）且与参考值最接近。因此,在室温20℃条件下,测量土壤水同位素最佳的水汽平衡时间为12～24 h。对于田间湿土样品,利用液态水作为标样的水汽平衡法测定的土壤水同位素值（29）校准土壤质地后的结果>校准土壤质地和含水量后的测定值接近CVD法获取的含量。以上结果表明,水汽平衡法测定的是土壤大孔隙中的水同位素信息。在校准土壤粘粒含量和含水量的影响后,水汽平衡法与CVD提取的全部孔隙水同位素值更接近（3）CVD提取土壤水的同位素误差矫正前后的土壤蒸发损失率在单个时间点上有显着差异（P<0.05）;但在长时间序列上（>23天）则没有（P>0.05）。这表明,在绝大部分情况下,土壤水的空间变异大于采用CVD法引入的水同位素误差,而长时间测量可消除此误差对土壤蒸发损失率计算的影响。（4）当新水相比于前期土壤水富集时,土壤水随蒸发时间的增加而逐渐贫化;当新水相较于前期土壤水贫化时,土壤水随蒸发时间的增加而逐渐富集。这表明蒸发水更接近于新水而和土壤水同位素有显着差异。但两者之间的差异并没有显着影响土壤蒸发损失率的计算。综上所述,12～24 h是水汽平衡法测定土壤水同位素的最佳平衡时间;可通过校准土壤粘粒含量和含水量的影响,令水汽平衡法与CVD提取的全部孔隙水同位素值更接近;高速离心和CVD联用法可用于获取土壤大、小孔隙水同位素分布;CVD提取土壤水同位素误差不影响蒸发损失率的计算。
冯明铭[5]（2021）在《长白山北坡典型植被类型水源涵养机制》文中指出长白山覆盖着我国三大原始森林之一,蕴藏着丰富的水资源,是我国极为重要的生态功能区。但在全球变化及人类活动的影响下,长白山面临着一系列的生态环境问题,其中水资源问题显得尤为突出。关于长白山水资源的已有研究中,主要集中在地下水的来源、开采利用等问题,对于森林水源涵养的研究相对较少。缺乏对森林生态系统水循环过程的全面理解和整体认识以及森林生态系统水源涵养能力的总体评估。在森林水循环过程的研究中,存在于水分子中的氢氧稳定同位素是准确而高效的示踪剂。本文以长白山北坡典型植被类型（阔叶红松林、杨桦次生林、针叶林、岳桦林、苔原带）为研究对象,将稳定同位素技术与传统观测方法相结合,研究大气降水、积雪融水、露水、森林生态水、地表水和地下水等氢氧稳定同位素特征,地区水汽来源、积雪融水在径流及森林生态系统中的贡献,揭示森林降水的分配过程、评估森林生态系统的水源涵养能力。可为揭示森林植被对区域径流与水资源的调控机制及生态文明建设工程提供理论基础和实践依据。得出主要结果如下:（1）2020年,长白山地区大气降水线为:δD=7.09δ18O-9.01。（2）受季风影响,长白山区1月至3月水分主要来自蒙古高原和西伯利亚地区;4月至8月,高压中心从蒙古高原和西伯利亚地区转移至西太平洋,暖湿气团使得长白山地区夏季湿度和降水相对较高。（3）从2020年4月至8月,二道白河的水源构成呈现出显着的时间变化。积雪融水在径流中发挥了关键的作用,所占比例介于14.1%～59.8%之间,其中最低值出现在八月,最高值在六月,平均贡献率为42.6%,积雪融水的实际贡献量在六月份达到最大为10.35×106m3,八月份最小为2.62×106m3,融化期共贡献地表径流量约36.56×106m3。（4）2020年长白山北坡地区露水总量为48.53mm,同期降雨量为336.80mm。露水作为一种重要的降水补充形式,在全球变化及异常气候频发的背景下,在森林生态系统中所发挥的作用将不断增强。（5）在长白山森林降水过程中,林冠层、地被层及土壤对降水进行了截留。林冠穿透水是林冠层和树干截留后进入下一层的水体,全部来源于降水。地被层主要来源于林冠穿透水和树干径流。土壤水主要来源于降水和地下水,降水对土壤水的贡献随着土层深度增加而减少。连续三日的中雨及小雨的降水事件中,降水对土壤水的贡献未涉及到深层土壤。（6）在长白山北坡森林生态系统,针叶林和阔叶红松林的水源涵养能力显着强于杨桦次生林和岳桦林。四种植被类型综合水源涵养能力的大小与枯落物层、土壤层水源涵养能力大小顺序相一致,表明植被类型、地被层、土壤层的水源涵养能力调控森林生态系统的综合水源涵养过程。
石阳[6]（2021）在《祁连山东段亚高山灌丛地区不同水体同位素特征及其转化关系研究》文中进行了进一步梳理稳定同位素作为水循环研究中的天然示踪剂,其对环境变化的响应而造成组成成分的差别,因而在不同水体的来源与转化过程的研究中发挥着重要作用。祁连山作为河西走廊的主要水源供给区,是中国西北地区的重要生态安全屏障。为全面了解祁连山亚高山灌丛地区的生态水文过程和水循环机理,本文以2019年5月至10月的植被生长季为采样周期,选取海拔3080m的祁连山东段、冷龙岭上池沟灌丛地区为研究区域,采集了区域内的降水、土壤水、植物水、河水和泉水,定性分析不同水体的氢氧稳定同位素特征和不同坡向上同类水体的同位素差异,并运用后向轨迹模型、MixSIAR模型、同位素质量平衡模型分别对研究区降水水汽来源和植物水、土壤水、河水和泉水的水分来源进行定量计算和分析,在此基础上根据不同水体同位素特征和水分来源贡献率探讨祁连山亚高山灌丛地区的水体转化关系和生态水文过程,从而为该区域的生态资源保护与建设提供理论依据。研究结果表明:（1）研究区5类水体中,灌丛植物水的同位素值最大,受植物种类不同的影响,其中半阴坡植物水同位素值大于半阳坡;降水的同位素值变化波动最大,泉水变化波动最小;土壤水和泉水的值最为接近,且季节变化表现出相对一致性。（2）研究区大气降水线LMWL（Local Meteoric Water Line）为δD=7.63δ18O+14.06（R2=0.95,n=57）,其斜率稍小,截距偏大,反映出样品采集期间研究区蒸发较强,但相对湿润的特征;各类水体氢氧稳定同位素分布均集中于大气降水线及其附近,反映出降水对其余水体均有一定的补给作用。（3）研究区降水水汽主要受到西风环流的影响,土壤水主要来源于降水和泉水,二者的贡献率分别达到45.8%和36.8%,降水贡献率随土层加深而减小,泉水贡献率与之相反。灌丛植物水受0～20cm土壤水的补给最多,达到38.1%。河水主要受降水和泉水的补给,贡献率分别为29.2%和25.7%。泉水主要来源于土壤水,土壤水对泉水的贡献率达到32.4%。（4）研究区夏季降水对土壤水贡献率最高,达到57.2%,春季和秋季土壤水分别主要来自河水和泉水的补给。降水对灌丛植物水的贡献率在春季达到最大,夏秋季节0～20cm土壤水成为灌丛植物水的主导水源。春季土壤水对河水的贡献率最大,夏季降水成为河水的主导水源,而秋季河水的主要补给来源为泉水。泉水与土壤水关系密切,夏季土壤水对泉水的补给比例最大。（5）在不同坡向上,土壤水和灌丛植物水的水源贡献变化趋势基本一致。不同坡向土壤水分来源贡献率的差异与土壤理化性质有关,而不同植物之间水源贡献率的差异与植物的根系特性有关。半阳坡土壤水对泉水的贡献率大于半阴坡,这与水体之间的距离和不同坡向上的土层厚度密切相关。
李东昇[7]（2021）在《环青海湖地下水补给特征研究》文中认为地下水作为一种重要的战略资源,在保障生态环境及社会经济可持续发展等方面发挥着重要作用,特别是在高寒半干旱地区,地表水资源相对匮乏。开展区域地下水的补给特征研究是合理利用地下水资源的前提和基础,对区域水资源的科学管理和可持续发展具有指导意义。青海湖流域作为青海省生态旅游业和草地畜牧业等社会经济发展的重点地区,流域内的生态环境退化问题和流域水量平衡的不稳定状态已引起地方政府和学者的极大关注。本研究通过采用氢氧稳定同位素和水化学示踪技术,结合水文地质资料,在环湖周围设置地下水和湖水水位观测及样品采集站点,通过系统对比分析地下水与各水体氢氧稳定同位素及水化学的时空变化规律,揭示环青海湖地下水的补给来源。主要研究结果如下:（1）青海湖流域大气降水中的δ2H和δ18O分别介于-192.19‰～36.32‰和-25.18‰～4.71‰。大气降水中δ2H和δ18O的关系构成流域本地大气降水线:δ2H=7.80δ18O+10.60。青海湖流域河水中的δ2H和δ18O分别介于-69.36‰～-28.32‰和-10.91‰～-3.70‰。河水水化学类型主要为Ca2+-Mg2+-HCO3-型,河水水化学主要受控于碳酸盐岩风化溶解作用。河水蒸发线斜率在时间上呈4月（6.71）>10月（6.63）>7月（5.91）>1月（5.83）>8月（5.57）;在空间上呈泉吉河（8.01）>沙柳河（6.86）>黑马河（6.30）>布哈河（6.24）>倒淌河（5.77）>甘子河（5.64）>哈尔盖河（5.28）。青海湖湖水中的δ2H和δ18O范围分别介于-26.31‰～3.82‰和-4.02‰～1.50‰。湖水蒸发线斜率在空间上呈耳海（6.24）>青海湖（5.75）>尕海（3.84）>海晏湾（2.59）。湖水水化学类型主要为Na+-Cl-型。（2）环湖地下水水位埋深介于1～16.7米（平均值为4.38米）。地下水水位埋深年变化量主要介于0～2.3米之间（平均年变化量为0.8米）。地下水水面与青海湖湖水水面的相对高程值介于-0.41～141.25米,水力坡度比介于-0.06～13.47‰,表明环湖主要补排方式为地下水补给湖水。刚察、布哈河、湖南、耳海、海晏湾和尕海区域地下水丰水期分别出现在5月、7月、9月、11月、8月和3月,枯水期分别出现在3月、1月、2月、7月、3月和10月。地下水中的δ2H和δ18O范围分别介于-65.34‰～-36.96‰和-10.06‰～-5.84‰。地下水的δ2H和δ18O分布在本地大气降水线附近,大部分位于大气降水线下方,且地下水蒸发线斜率低于本地大气降水线斜率,进而表明地下水主要来源于大气降水,但在降水补给地下水过程中经历了一定的蒸发作用。地下水蒸发线斜率在时间上呈4月（7.18）>1月（6.89）>7月（6.81）>10月（6.43）>8月（5.74）;在空间上呈耳海（6.69）>湖南（6.35）>布哈河（5.71）>湖北（5.01）>湖西（4.85）>沙柳河（3.70）>海晏湾（3.09）>尕海（1.40）。环湖地下水lc-excess总体介于-10.23‰～10.41‰,平均值为0.64‰。地下水lc-excess在时间上呈10月（1.17‰）>1月（0.85‰）>4月（0.55‰）>7月（0.51‰）>8月（0.15‰）;在空间上呈海晏湾（-5.70‰）<尕海（-1.41‰）<湖北（-0.89‰）<耳海（0.80‰）<沙柳河（1.30‰）<湖西（1.62‰）<布哈河（1.95‰）<湖南（2.21‰）,表明海晏湾、尕海、湖北区域地下水经历的蒸发作用较强;沙柳河、湖西、布哈河和湖南区域地下水经历的蒸发作用较弱。环湖地下水主要呈弱碱性,总溶解固体（TDS）含量介于270.73～4287.87mg/L,平均值为692.93mg/L。水质硬度（TH）介于123.29～2550.37 mg/L,平均值为242.24mg/L。环湖地下水水化学类型主要为Ca2+-Mg2+-HCO3-,部分地下水水化学类型为Na+-HCO3--Cl-型。环湖地下水水化学主要受控于岩石风化溶解作用。（3）流域内地下水的补给类型可概述为地下径流快速补给型、地下径流缓慢补给型、河水主补给型和地下径流主补给型四种类型。地下径流快速补给型和地下径流缓慢补给型两种类型指的是该地下水补给来源均只受地下径流补给,但由于水力坡度及含水层透水系数等水文地质差异,地下水流速存在明显差异,故又分为地下径流快速补给型和地下径流缓慢补给型两种类型。地下径流主补给型和河水主补给型指该地下水补给来源均受河水和地下水两种水体补给,但由于补给占比不同,又分为地下径流主补给型和河水主补给型。环湖地区已有38.5%的地下水超出国家地下水质量标准。因此,制定相应水质改善的工程措施和加强地下水水质的监测和管理刻不容缓。同时,科学规划和管理畜牧业区的粪便和废水排放,不仅是提供安全健康生活用水的迫切需要,也是青藏高原生态环境可持续发展的迫切需要。
李裕红,Leonel Sternberg,林光辉[8]（2020）在《同位素生态水文学的“双水世界假说”及其研究进展》文中研究说明准确理解降水、植物水、土壤水、地下水及流域输出水等水分库的动态以及它们之间的复杂相互作用是当今生态水文学研究的重大挑战之一。10年前提出的稳定同位素"双水世界假说"为研究复杂生态水文过程提供了一种新的思路。虽然众多研究结果支持该假说,但其有效性也引起了激烈的争论。本文简要介绍稳定同位素双水世界假说的发展历史和内涵,重点阐述该假说目前在研究生态水文关键过程,包括土壤-植物-大气连续体（Soil-Plant-Atomsphere-Continuum, SPAC）的水同位素分馏、土壤水流动过程的同位素交换、植物水分吸收和运移过程同位素交换、植物-土壤水相互作用等方面的进展和存在问题,并对未来研究方向提出一些建议,以期为促进稳定同位素技术在我国生态水文研究中的应用提供参考。
郭政昇[9]（2020）在《山西省降水稳定同位素对水汽源区变化的响应机制研究》文中指出在水循环的各个环节都存在着稳定同位素的分馏过程,氢氧稳定同位素是水文学中常用的两种同位素示踪剂,其对环境要素的变化状况极为敏锐,因此能够及时记录和响应环境条件的变化,被学界称为水的“指纹”,广泛的应用于降水来源、水循环过程与大气环流的研究中。在影响降水稳定同位素特征的诸多因素中,水汽源区变化首先影响着稳定同位素的分馏状况,水汽团运移过程与降水区环境特征都是其基础上,对降水中的稳定同位素特征进行再塑造。本文依据山西省境内的6个站点（太原、原平、介休、长治、大同与临汾）及省外周边11个站点（石家庄、郑州、西安、包头、延长、栾城、安塞、鄂尔多斯、渭南、封丘与呼和浩特）的降水同位素及相关气象数据,对省域降水稳定同位素的时空变化特征及主导环境效应进行了研究;基于HYSPLIT-4模型对山西省代表性站点的水汽来源轨迹进行了模拟,分析其水汽源区及气团运移轨迹;并利用OLR技术进一步探索了水汽源区变化过程对山西省降水中同位素特征的影响规律。研究结果表明:山西省内站点δ18O值的年内变化趋势呈现出较为明显的空间差异性,晋北表现为“夏高冬低”的特征,晋南具有“夏低冬高”的典型特征;晋中两站中太原站具有“夏高冬低”的特征,而介休站则表现为“夏低冬高”特点。山西省及周边地区δ18O的分布整体上呈现由东南向西北递减的趋势,并在西部的晋陕黄河峡谷及吕梁山西部地区,出现了迅速下降的过渡特征。计算临汾大气降水线方程(δD=7.44δ18O-0.63)与太原大气降水线方程为(δD=6.45δ18O-4.39)可知,临汾站LMWL的斜率与截距表现出典型的暖温带季风性气候特征,太原站更接近晋北地区的大气水线方程特征。总体上温度效应与降水量效应在各站中都有表现。晋北大同站表现出强烈的以温度效应为主的特征,降水量效应只在夏季短暂的出现;晋南临汾站的环境效应以降水量效应为主,在冬季的温度效应较为明显,但时间相对较短;晋中地区具有显着的过渡性特征,地理位置偏南的介休站与晋南地区的同位素分馏模式一致,偏北的太原站夏半年以降水量效应为主,冬半年则表现出较强的温度效应。山西省内代表性站点的水汽来源具有明显的一致性,特别是在春、秋、冬季。冬季风是山西省降水与同位素分馏过程最主要的影响因素。春季大同站与太原站受到高原季风与西风分流作用的影响;夏季各站以局地循环水汽占主导为共同特征,由北向南海洋水汽的影响越明显。水汽源区的变化与山西省降水稳定同位素的特征有着密切联系,主要体现在夏半年,这一作用过程是通过海洋水汽增强δ18O的降水量效应实现的。水汽源区变化对山西省降水稳定同位素的作用效果具有明显的地域差异,由晋南向晋北逐渐减弱,晋中地区则具有明显的过渡特征。本文的研究结果表明,作为东亚季风区边缘的山西省,其降水同位素的演变特征敏感的反映了水汽源区ITCZ位置与强度的变化特征。对山西省降水同位素变化特征及其与水汽源区变化之间的相关性进行深入研究,能够还原大气过程,追溯水汽来源,深入了解区域δ18O特征的形成机制,进而为水资源的科学管理和利用、气象变化的预测提供理论支撑,推进研究水循环机制的技术方法。还能够为山西省水资源调查提供基础的环境同位素数据,确定山西省δ18O特征的形成机制,在此基础上深入了解大气环流模式以及水循环机制,能够服务于地区水资源管理及极端事件应对等多个方面,从而为山西省水资源的合理利用与科学配置提供理论依据与预测模式。
李宗杰[10]（2020）在《基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究》文中提出全球气候变化背景下,冰冻圈的剧烈消融一方面引起固体水资源的锐减,另一方面增加的融水量正逐步改变着流域水文过程和水循环特征,特别是液态降水增加和冰雪、冻土剧烈消融引起的寒区径流成分改变及其水文效应变化,对流域径流演变规律及水循环机制产生了深刻影响,进而对水资源的时空配置及其水利资源的开发利用带来了新的挑战。那么如何量化气候变暖和冰冻圈剧烈消融背景下径流成分的变化,已成为寒区水文学研究亟待解决的关键科学问题。为此,本文以长江源区为研究区,共采集大气降水、冰雪融水、冻土层上水和河水样品1770组,应用稳定同位素示踪和端元混合径流分割模型等方法,分析了长江源区径流稳定同位素特征及指示的水文过程,然后基于稳定同位素示踪剖析了径流与大气降水、冰雪融水和冻土层上水的紧密联系,确定了径流组成成分,最后运用端元混合径流分割模型量化了出山口径流、不同类型支流和冻土层上水的补给源。得出的主要结论如下:（1）受局地环境及不同水源补给比例差异的影响,河水稳定同位素时空变化差异显着,其空间变化主要反映了3个因素的影响:不同海拔的河水补给源及补给比例的差异性;不同海拔降水汇流量及稀释作用的程度差异;不同海拔蒸散发程度的差异。（2）长江源区冰雪融水和冻土层上水稳定同位素特征主要受消融过程、蒸散发和补给源变化的影响。冻土层上水氧同位素以4400-4600 m为界,低于该海拔时呈现出显着的反海拔效应,高于该海拔时呈现显着的海拔效应,这一现象主要是由于地下冰融水对冻土层上水补给比例随海拔的增加而引起的。（3）冻土层上水是长江源区径流的主要补给源。与降水、冰雪融水和冻土层上水相比,河水稳定同位素年际变化比较平稳、波动小,反映了各水体先混合转化为地下水,然后补给径流。更为重要的是,河水局地蒸发线与大气水线交点的稳定同位素组成与冻土层上水极为相近。各水体稳定同位素的聚类分布和紧密联系表明,长江源区径流主要由冻土层上水、大气降水和冰雪融水混合补给而成。（4）2016年6月至2018年5月,沱沱河站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约51%、26%和23%,直门达站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约49%、34%和17%。研究区冰雪融水对径流的贡献率从源区到出山口呈下降趋势,而大气降水呈增加趋势,冻土层上水则保持稳定态势,5月、6月和10月冻土层上水主导研究区径流补给,而7月和8月降水的贡献率达50%左右。（5）冻土层上水也是冰川冻土区支流河水、冻土区支流河水和不同海拔干流河水的主要补给源。在强消融期,冻土层上水对冰川冻土区支流河水的补给比例与大气降水和冰雪融水的补给比例相差不大。对冻土区支流河水而言,大气降水和冰雪融水的补给比例相对较低。强消融期不同海拔干流河水的主要补给源是大气降水。（6）大气降水是长江源区冻土层上水的主要补给源,其次是地下冰融水,但其贡献率远低于大气降水,而冰雪融水仅在消融初期和消融末期补给冻土层上水,并且冰雪融水对冻土层上水的补给仅限于高海拔区,其贡献比例较小。本文首次将冻土层上水及其对寒区径流的影响作为研究内容,确认了冻土层上水是径流的主导,并从寒区水循环过程的角度开展同位素水文学研究,率先量化确定了不同类型支流和冻土层上水的补给源及补给源的时空变化特征,拓展了寒区同位素水文学,为深入揭示气候变暖背景下寒区径流的演变机制提供理论基础,为寒区径流变化模拟和预测研究提供参数支持,进而为更准确的评估冰冻圈快速变化对水文水资源和生态系统的影响提供科学依据。
二、Brief review on the development of isotope hydrology in China（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Brief review on the development of isotope hydrology in China（论文提纲范文）
（1）同位素水文学应用研究综述（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 国内外研究进展 |
| 1.1 国内研究进展 |
| 1.2 国外研究进展 |
| 2 同位素水文学应用研究 |
| 2.1 大气降水线 |
| 2.1.1 大气降水线方程 |
| 2.1.2 大气降水同位素组成及分布 |
| 2.2 地表水与地下水的相互作用 |
| 2.3 地下水的来源识别 |
| 2.4 土壤水分的运移及转化规律 |
| 3 总结 |
（2）喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 一 研究现状 |
| (一)坡地壤中流与养分迁移 |
| (二)喀斯特坡地壤中流与养分迁移 |
| (三)坡地壤中流与养分迁移研究进展与展望 |
| 1 文献获取与论证 |
| 2 研究阶段划分 |
| 3 主要进展与标志性研究成果 |
| 4 国内外拟解决的关键科学问题与展望 |
| 二 研究设计 |
| (一)研究目标与内容 |
| 1 研究目标 |
| 2 研究内容 |
| 3 研究特色与创新之处 |
| (二)技术路线与方法 |
| 1 技术路线 |
| 2 研究方法 |
| (三)研究区选择与代表性 |
| 1 研究区选择的依据和原则 |
| 2 研究区基本特征与代表性论证 |
| (四)资料数据获取与可信度分析 |
| 1 实验分析数据 |
| 2 野外调查数据 |
| 3 收集资料数据 |
| 三 喀斯特生态恢复模式下土壤理化性质特征 |
| (一)土壤物理性质特征 |
| 1 土壤物理性质的水平变化 |
| 2 土壤物理性质的垂直剖面变化 |
| (二)土壤化学性质特征 |
| 1 土壤化学性质的水平变化 |
| 2 土壤化学性质的垂直剖面变化 |
| (三)不同生态恢复模式土壤理化性质对比分析 |
| 1 不同生态恢复模式土壤物理性质对比 |
| 2 不同生态恢复模式土壤化学性质对比 |
| 四 喀斯特生态恢复模式下壤中流水文特征 |
| (一)土壤含水量变化特征 |
| 1 山地峡谷无-潜在石漠化区土壤含水量变化特征 |
| 2 高原山地潜在-轻度石漠化区土壤含水量变化特征 |
| 3 高原峡谷中-强度石漠化区土壤含水量变化特征 |
| (二)降雨-土壤水分运动过程 |
| 1 山地峡谷无-潜在石漠化区降雨-土壤水分运动过程 |
| 2 高原峡谷中-强度石漠化区降雨-土壤水分运动过程 |
| (三)壤中流氢氧同位素值对降雨的响应 |
| 1 壤中流与雨水氢氧同位素统计特征 |
| 2 壤中流中δD值和δ18O值变化特征 |
| 3 壤中流氢氧稳定同位素组成特征 |
| 五 喀斯特生态恢复模式下壤中流碳氮迁移特征 |
| (一)土壤可溶性有机碳氮分布特征 |
| 1 土壤可溶性有机碳分布特征 |
| 2 土壤可溶性有机氮分布特征 |
| (二)壤中流可溶性有机碳氮时空变化特征 |
| 1 壤中流中可溶性有机碳氮浓度空间差异变化 |
| 2 壤中流中可溶性有机碳氮浓度时间动态变化 |
| (三)壤中流可溶性碳氮迁移与“新旧水”比例的关系 |
| 1 应用δD值和δ18O值划分壤中流“新旧水”比例 |
| 2 壤中流中可溶性有机碳氮浓度与“新旧水”比例的关系 |
| (四)喀斯特坡地壤中流与碳氮迁移影响因素分析 |
| 1 降雨特征分析 |
| 2 降雨对坡地壤中流及其碳氮迁移的影响 |
| 3 植被类型对坡地壤中流及其碳氮迁移的影响 |
| 4 壤中流可溶性碳氮浓度与土壤理化性质及降雨的相关性分析 |
| 六 结论与讨论 |
| 1 主要结论 |
| 2 主要创新点 |
| 3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 氢氧稳定同位素技术及优势 |
| 1.2.2 氢氧稳定同位素在土壤蒸发研究中的应用 |
| 1.2.3 氢氧稳定同位素在地下水补给研究中的应用 |
| 1.2.4 同位素景观图谱法 |
| 1.2.5 黄土高原同位素水文学研究进展 |
| 1.2.6 黄土高原地下水补给研究进展 |
| 1.3 研究中存在的不足与科学问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 研究区域概况与研究方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 黄土高原 |
| 2.1.2 黄土塬区 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 气象数据处理 |
| 2.2.2 样品采集与处理 |
| 2.2.3 氢氧稳定同位素测定 |
| 2.2.4 放射性氚同位素测定 |
| 2.2.5 水化学特征测定 |
| 2.2.6 数据处理与统计分析 |
| 第三章 黄土高原不同水体氢氧稳定同位素的空间分布特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 采样点布设 |
| 3.2.1 大气降水 |
| 3.2.2 土壤水 |
| 3.2.3 浅层地下水 |
| 3.3 数据分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 降水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.4.2 土壤水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.4.3 浅层地下水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 黄土高原区域尺度土壤蒸发的空间格局及定量评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 采样点布设 |
| 4.3 土壤蒸发损失率评估方法 |
| 4.3.1 lc-excess法 |
| 4.3.2 Craig-Gordon模型 |
| 4.3.3 平衡分馏和瑞利分馏参数 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 土壤水lc-excess剖面分布及水分运移机制 |
| 4.4.2 黄土高原土壤蒸发的空间分布特征及其影响因素 |
| 4.4.3 黄土高原土壤蒸发损失率的评估及不确定性 |
| 4.4.4 土壤水lc-excess剖面的时间尺度及潜在应用 |
| 4.4.5 lc-excess法的优势和局限性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 黄土高原区域尺度浅层地下水补给特征分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 采样点布设 |
| 5.3 数据分析 |
| 5.3.1 降水与地下水同位素的比较 |
| 5.3.2 lc-excess平衡方程 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 黄土高原浅层地下水的基本理化性质 |
| 5.4.2 黄土高原浅层地下水的补给来源及季节性效应 |
| 5.4.3 黄土高原浅层地下水的补给方式及相对贡献率 |
| 5.4.4 对地下水资源管理的启示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 长武塬区水循环过程及其对土地利用变化的响应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究区域概况 |
| 6.3 采样点布设 |
| 6.4 数据分析 |
| 6.4.1 补给方式定性分析 |
| 6.4.2 氯离子质量平衡法 |
| 6.4.3 贝叶斯同位素混合模型 |
| 6.4.4 深根植被下地下水补给量 |
| 6.5 结果与讨论 |
| 6.5.1 大气降水氢氧稳定同位素特征 |
| 6.5.2 土壤示踪剂剖面分布及土层划分 |
| 6.5.3 农田和苹果园土壤水稳定同位素组成的比较 |
| 6.5.4 地下水补给方式的多种示踪剂证据 |
| 6.5.5 地下水补给量及补给方式的相对贡献 |
| 6.5.6 土地利用方式对土壤水分及潜在地下水补给的影响 |
| 6.5.7 长武塬区水循环过程及其对土地利用变化的响应 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 主要结论、创新点及有待进一步研究的问题 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 有待进一步研究的问题 |
| 附录 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 附录三 |
| 附录四 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）土壤水同位素的测定及其在土壤蒸发中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水稳定同位素表示方法及其分馏过程 |
| 1.2.2 降水线、土壤水蒸发线 |
| 1.2.3 土壤水的提取与水同位素组成测定方法 |
| 1.2.4 水同位素在土壤蒸发中的应用 |
| 1.3 当前存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 土壤大、小孔隙水同位素组成获取方法的检验 |
| 1.4.2 平衡时间和校准方法对水汽平衡法测定土壤水同位素的影响 |
| 1.4.3 真空蒸馏提取土壤水的同位素误差对土壤蒸发损失率计算的影响 |
| 1.4.4 土壤大、小孔隙水同位素差异对土壤蒸发损失率计算的影响 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 研究区域概况与试验方案 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 真空蒸馏法提取土壤水 |
| 2.2.2 高速离心法提取土壤水 |
| 2.2.3 LGR光谱仪测定水同位素值 |
| 2.2.4 水汽平衡法结合同位素光谱仪测定土壤水同位素值 |
| 2.2.5 通过膜下冷凝水获取蒸发水 |
| 2.2.6 降水样品收集 |
| 2.2.7 土壤含水率的测定 |
| 2.2.8 土壤质地的测定 |
| 2.2.9 土壤容重与水分特征曲线的测定 |
| 2.2.10 土壤蒸发量 |
| 第三章 土壤大、小孔隙水同位素组成获取方法的检验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 土壤样品采集 |
| 3.2.2 试验步骤 |
| 3.2.3 水同位素的测定 |
| 3.2.4 数据分析方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 不同类型土壤的持水特性 |
| 3.3.2 提取水同位素特征 |
| 3.3.3 真空蒸馏提取的水与参考水的同位素差异分析 |
| 3.3.4 同位素质量守恒检验 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 高速离心与真空蒸馏联用可以获取土壤大、小孔隙水同位素值 |
| 3.4.2 参考水同位素值影响真空蒸馏提取土壤水的同位素误差 |
| 3.4.3 本研究的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 平衡时间和校准方法对水汽平衡法测定土壤水同位素的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 室内烘干土壤再注水试验 |
| 4.2.2 田间试验 |
| 4.2.3 统计分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 平衡时间影响水汽平衡法测定的土壤水同位素值 |
| 4.3.2 不同校准方法比较 |
| 4.3.3 比较真空蒸馏和水汽平衡法测定的土壤水同位素值 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 平衡时间对水汽平衡法测定结果的影响 |
| 4.4.2 校准方法对水汽平衡法测定结果的影响 |
| 4.4.3 本研究的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 真空蒸馏提取土壤水的同位素误差对土壤蒸发损失率计算的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验设计 |
| 5.2.2 样品采集与测量 |
| 5.2.3 土壤蒸发损失率 |
| 5.2.4 数据统计分析 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 土壤与大气温度的日变化 |
| 5.3.2 降水与真空蒸馏矫正前后的土壤水 |
| 5.3.3 真空蒸馏矫正前后0-5cm土壤水δ~2H和δ~(18)O的时间变化 |
| 5.3.4 真空蒸馏矫正前后深层土壤水δ~2H和δ~(18)O的时间变化 |
| 5.3.5 利用真空蒸馏矫正前后土壤水同位素计算土壤蒸发损失率 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 真空蒸馏矫正前后土壤水同位素差异 |
| 5.4.2 真空蒸馏矫正前后蒸发损失率差异 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 土壤大、小孔隙水同位素差异对土壤蒸发损失率计算的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 样品采集与测量 |
| 6.2.2 获取蒸发水同位素信息的新方法 |
| 6.2.3 蒸发损失率 |
| 6.2.4 数据统计分析 |
| 6.3 结果 |
| 6.3.1 0-5cm土壤水的时间变化 |
| 6.3.2 蒸发水和土壤水的δ~2H和δ~(18)O |
| 6.3.3 深层土壤含水量,δ~2H,δ~(18)O和lc-excess的时空变异 |
| 6.3.4 利用土壤水和蒸发水同位素计算土壤蒸发损失率 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 蒸发水和土壤水同位素值不同的原因 |
| 6.4.2 蒸发过程中大、小孔隙水分离的概念模型 |
| 6.4.3 蒸发水与土壤水同位素差异对蒸发损失率的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）长白山北坡典型植被类型水源涵养机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 森林水源涵养的研究进展 |
| 1.2.2 氢氧稳定同位素在生态水文过程研究中的应用 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 研究区与实验方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 实验与方法 |
| 2.2.1 区域水汽来源及地表径流特征 |
| 2.2.2 露水对森林生态系统的贡献 |
| 2.2.3 森林的水源涵养能力 |
| 3 长白山北坡降水水汽来源及地表径流特征 |
| 3.1 结果与分析 |
| 3.1.1 δD与δ~(18)O特征 |
| 3.1.2 δD与δ~(18)O的线性关系 |
| 3.1.3 降水的水汽来源 |
| 3.1.4 积雪融化期地表径流的特征 |
| 3.2 讨论 |
| 3.2.1 降水δD与δ~(18)O的降雨量效应 |
| 3.2.2 降水δD与δ~(18)O的温度效应 |
| 3.2.3 降水δD与δ~(18)O的海拔效应 |
| 3.2.4 积雪融水对地表径流的贡献 |
| 3.3 小结 |
| 4 长白山北坡森林生态系统降水分配过程 |
| 4.1 结果与分析 |
| 4.1.1 森林积雪的融化过程 |
| 4.1.2 森林降雨分配过程 |
| 4.1.3 露水量 |
| 4.2 讨论 |
| 4.2.1 积雪融水在森林生态系统中的重要性 |
| 4.2.2 降水对土壤水的贡献 |
| 4.2.3 露水在森林生态系统中的重要性 |
| 4.3 小结 |
| 5 长白山北坡森林生态系统水源涵养能力评估 |
| 5.1 结果与讨论 |
| 5.1.1 林冠层水源涵养能力 |
| 5.1.2 地被层水源涵养能力 |
| 5.1.3 土壤层水源涵养能力 |
| 5.1.4 水源涵养能力综合评估 |
| 5.2 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简历 |
| 发表的学术论文 |
| 研究成果 |
（6）祁连山东段亚高山灌丛地区不同水体同位素特征及其转化关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 稳定同位素方法在水文学中的应用 |
| 1.2.2 不同水体稳定同位素的研究 |
| 1.2.3 不同水体水分来源的研究方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 地质与地貌 |
| 2.2.2 气候与水文 |
| 2.2.3 植被与土壤 |
| 第3章 数据与研究方法 |
| 3.1 样品采集与实验室测定 |
| 3.1.1 样品的采集 |
| 3.1.2 样品的测定 |
| 3.2 其他数据资料 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.3.1 局地大气降水线 |
| 3.3.2 后向轨迹追踪 |
| 3.3.3 MixSIAR多元混合模型 |
| 3.3.4 同位素质量平衡模型 |
| 第4章 亚高山灌丛地区不同水体稳定同位素特征 |
| 4.1 水体δD与δ~(18)O的关系 |
| 4.2 降水氢氧同位素特征 |
| 4.2.1 降水稳定同位素时间变化特征 |
| 4.2.2 降水稳定同位素与气象要素关系 |
| 4.3 土壤水氢氧同位素特征 |
| 4.3.1 半阳坡土壤水氢氧同位素特征 |
| 4.3.2 半阴坡土壤水氢氧同位素特征 |
| 4.4 植物水氢氧同位素特征 |
| 4.4.1 半阳坡植物水氢氧同位素特征 |
| 4.4.2 半阴坡植物水氢氧同位素特征 |
| 4.5 河水氢氧同位素特征 |
| 4.5.1 干流河水氢氧同位素特征 |
| 4.5.2 支流河水氢氧同位素特征 |
| 4.6 泉水氢氧同位素特征 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 亚高山灌丛地区不同水体来源与转化关系 |
| 5.1 降水水汽团来源 |
| 5.2 土壤水补给来源 |
| 5.2.1 不同深度土壤水分来源的时间变化 |
| 5.2.2 不同坡向土壤水分来源空间差异对比 |
| 5.3 植物水补给来源 |
| 5.3.1 不同种类植物水分来源的时间变化 |
| 5.3.2 不同坡向植物水分来源空间差异对比 |
| 5.4 河水补给来源 |
| 5.5 泉水补给来源 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（7）环青海湖地下水补给特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下水补给来源研究 |
| 1.2.2 地下水与湖泊水体的相互作用研究 |
| 1.2.3 青海湖流域水循环研究现状及不足 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 研究区概述及研究方案 |
| 2.1 研究区概述 |
| 2.2 实验点布设与样品测试 |
| 2.2.1 实验点布设 |
| 2.2.2 样品测试 |
| 2.2.3 水文地质资料和气象数据来源 |
| 2.3 研究方法 |
| 第3章 大气降水、河水和湖水同位素及水化学特征 |
| 3.1 大气降水同位素特征 |
| 3.2 河水同位素及水化学特征 |
| 3.3 湖水同位素及水化学特征 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 环青海湖地下水水位、同位素和水化学时空变化特征 |
| 4.1 地下水水位时空变化特征 |
| 4.2 地下水氢氧稳定同位素时空变化特征 |
| 4.3 地下水水化学时空变化特征 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 环青海湖地下水补给来源及水质评价 |
| 5.1 地下水补给来源判定 |
| 5.2 地下水水质评价 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（8）同位素生态水文学的“双水世界假说”及其研究进展（论文提纲范文）
| 1 同位素双水世界假说的发展与内涵 |
| 2 同位素TWW假说在生态水文过程研究的应用进展 |
| 2.1 同位素TWW假说与SPAC体系的水同位素分馏研究 |
| 2.2 同位素TWW假说与土壤水流动过程的同位素交换研究 |
| 2.3 TWW假说与植物水分吸收和运移过程同位素交换研究 |
| 2.4 同位素TWW假说与植物-土壤水相互作用的同位素研究 |
| 3 TWW假说的不足之处 |
| 3.1 从“双水世界”假说到“n水世界”假说的转变 |
| 3.2 植物-土壤-大气连续体同位素示踪研究严重不足 |
| 4 展望 |
（9）山西省降水稳定同位素对水汽源区变化的响应机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 基础理论 |
| 1.2.1 稳定同位素基础理论 |
| 1.2.2 同位素含量的表示方法 |
| 1.2.3 向外长波辐射基础理论 |
| 1.2.4 我国的水汽输送路径与ENSO事件 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 降水稳定同位素网络的建设 |
| 1.3.2 降水稳定同位素研究进展 |
| 2 研究区概况与数据获取 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 数据来源 |
| 2.3 ENSO事件的划分依据与标准 |
| 2.4 样品的采集与测定 |
| 3 山西省降水同位素时空特征分析 |
| 3.1 大气降水δ~(18)O的季节变化 |
| 3.2 大气降水δ~(18)O的空间变化特征 |
| 4 大气降水线方程及δ~(18)O的环境效应 |
| 4.1 大气降水线方程的差异 |
| 4.2 大气降水δ~(18)O的环境效应 |
| 5 基于HYSPLIT模型的水汽来源验证 |
| 5.1 代表性站点的水汽来源分析 |
| 5.2 水汽来源的共性与差异性 |
| 6 水汽源区变化对山西省降水中δ~(18)O的影响 |
| 6.1 水汽源区与δ~(18)O的关系 |
| 6.2 ITCZ的变化规律 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 寒区同位素水文学研究进展 |
| 1.2.2 径流同位素研究进展 |
| 1.2.3 径流源解析研究进展 |
| 1.2.4 长江源区稳定同位素水文学研究进展 |
| 1.2.5 已有研究工作对本研究的启示 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 科学问题 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 特色与创新 |
| 1.3.5 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理特征 |
| 2.2 气象水文 |
| 2.2.1 气温 |
| 2.2.2 降水 |
| 2.2.3 河流水系 |
| 2.2.4 冰川 |
| 2.2.5 冻土 |
| 第3章 研究材料与方法 |
| 3.1 样品的采集与测定 |
| 3.1.1 样品的采集 |
| 3.1.2 样品的测试 |
| 3.2 主要研究方法 |
| 3.2.1 端元混合径流分割模型 |
| 3.2.2 径流分割的不确定性分析 |
| 第4章 长江源区径流稳定同位素特征 |
| 4.1 时空组合特征 |
| 4.1.1 径流稳定同位素的时间变化 |
| 4.1.2 径流稳定同位素的空间变化 |
| 4.2 影响因素及演化机制 |
| 4.2.1 局地蒸发线特征 |
| 4.2.2 海拔对径流稳定同位素的影响 |
| 4.2.3 气象因子对径流稳定同位素的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 同位素指示的径流源分析 |
| 5.1 大气降水稳定同位素特征 |
| 5.1.1 时空组合特征 |
| 5.1.2 影响因素分析 |
| 5.2 冰雪融水稳定同位素特征 |
| 5.3 冻土层上水稳定同位素特征 |
| 5.3.1 时空组合特征 |
| 5.3.2 影响因素分析 |
| 5.4 径流源成分分析 |
| 5.4.1 出山口径流与各水体同位素的关系 |
| 5.4.2 不同类型支流径流与各水体同位素的关系 |
| 5.4.3 冻土层上水与各水体同位素的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 长江源区径流源的量化解析 |
| 6.1 径流成分分割 |
| 6.1.1 出山口径流 |
| 6.1.2 支流 |
| 6.1.3 冻土层上水 |
| 6.2 径流成分变化原因分析 |
| 6.2.1 出山口径流 |
| 6.2.2 支流 |
| 6.2.3 冻土层上水 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的科研成果 |
| 致谢 |
四、Brief review on the development of isotope hydrology in China（论文参考文献）
- [1]同位素水文学应用研究综述[J]. 孔令健. 江淮水利科技, 2021(05)
- [2]喀斯特生态恢复模式下坡地壤中流与碳氮迁移影响机制研究[D]. 母娅霆. 贵州师范大学, 2021
- [3]基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究[D]. 向伟. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [4]土壤水同位素的测定及其在土壤蒸发中的应用[D]. 王洪秀. 西北农林科技大学, 2021
- [5]长白山北坡典型植被类型水源涵养机制[D]. 冯明铭. 西北师范大学, 2021(12)
- [6]祁连山东段亚高山灌丛地区不同水体同位素特征及其转化关系研究[D]. 石阳. 西北师范大学, 2021(12)
- [7]环青海湖地下水补给特征研究[D]. 李东昇. 鲁东大学, 2021(12)
- [8]同位素生态水文学的“双水世界假说”及其研究进展[J]. 李裕红,Leonel Sternberg,林光辉. 同位素, 2020(06)
- [9]山西省降水稳定同位素对水汽源区变化的响应机制研究[D]. 郭政昇. 山西师范大学, 2020(07)
- [10]基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究[D]. 李宗杰. 兰州大学, 2020(01)
标签：同位素示踪法论文; 土壤环境质量标准论文; 土壤改良论文; 土壤类型论文; 土壤湿度论文;