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元阳梯田水源区林地降水与土壤水同位素特征 总被引：3，自引：2，他引：1
利用2014年5—11月元阳梯田水源区林地采样点上的20个降水数据和216个土壤水数据,对元阳梯田水源区大气降水及土壤水δD和δ~(18)O的变化进行了分析,明确了降水与土壤水的氢氧同位素特征,并探讨了降水对土壤水的影响。结果表明,研究区大气降水δD和δ~(18)O的变化范围分别为(-97.4‰)~(-47.5‰)和(-13.2‰)~(-6.5‰),区域大气降水线(LMWL)为δD=6.84δ~(18)O-5.69,与昆明的降水线接近,这主要与研究区和昆明所处的大气环流背景、水汽来源相同有关;0—100cm土壤剖面内,土壤水中δD值随深度的增加呈现"S"形或反"S"形,0—40cm土层土壤水的δD和δ~(18)O值分布于LMWL两侧,而60—100cm处的同位素值分布集中且偏离降水线,表明随着深度的增加,土壤水受大气降水和外界蒸发条件的影响减弱;林地坡上40cm土层比表层贫化重同位素,坡下位置植物覆盖度较小,土壤水容易受到外界环境的影响而坡中位置整个剖面δD值的变化不大。 相似文献
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新疆地区大气降水中稳定同位素的变化特征 总被引：6，自引：0，他引：6
大气降水是水循环中重要的输入因子,对其同位素组分的研究有助于深入了解水循环过程及其结构具有重要的意义.研究新疆乌鲁木齐地区1986-2002年大气降水的氢氧同位素组成,提出大气降水线方程,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示该降水线方程的特征.研究表明:乌鲁木齐水分来源复杂,主要是西风带输送的海洋水汽和局地的蒸发,大气降水的加权平均18O与月平均气温相关关系显著,与雨量效应(降水量效应)较相关,降水中温度效应明显,且在一定时期很大程度上其影响掩盖了雨量效应.乌鲁木齐降水中δ18O的季节变化与温度的季节变化几乎一致,温度是制约降水中稳定同位素变化的主要影响因子. 相似文献
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黄土高原丘陵沟壑区不同水体间转化特征——以韭园沟流域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
为研究黄土高原丘陵沟壑区降水、地表水和地下水间的转化特征,以绥德县韭园沟流域作为研究对象,通过测定雨水、沟道水和井水的氢氧同位素组成,分析各水体的δD-δ18O特征、氢氧同位素的时间变化和沿程变化,明确各不同水体间的补给关系,估算流域上游沟道水补给井水的过程中因蒸发损失的水量.结果表明:韭园沟流域沟道水和井水的δD和δ18O之间具有良好的线性关系;井水氢氧同位素相对于沟道水较富集且稳定,降水、气温、风速等气象因子对沟道水氢氧同位素影响强烈,对井水影响较弱;流域沟道水与井水均来源于大气降水,能够有效补给地下水的大气降水氢氧同位素加权平均值为:δ18O=-11‰,δD=-79.80‰;沟道水向井水的转化以单向排泄补给为主,两者转化过程中由于蒸发作用引起的水量损失占补给源水量的7％. 相似文献
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通过对陕西省榆林地区近56a来气象资料、历史资料的搜集和整理,研究了厄尔尼诺/拉尼娜(ElNino/Southern Oscillation,ENSO)事件对榆林地区气候与气象灾害的影响,分析了降水及气温变化的周期性。结果表明,1954年以来,榆林地区气候变暖变干趋势显著。1954年以来榆林地区年均温平均升高了0.025℃/a,年降水量递减率为1.740mm/a;厄尔尼诺年气温高出正常年份0.12℃,拉尼娜事件发生年年平均气温较正常年份平均气温没明显变化。厄尔尼诺事件年榆林地区降水呈现明显的减少趋势,比正常年份减少了8mm。拉尼娜事件年对榆林地区降水增加也有一定影响,平均增加3mm/a。榆林地区气温与降水量存在3a为主的短周期和20a为主的长周期。ENSO暖事件对榆林地区气候特别是气象灾害的影响比ENSO冷事件更为显著和强烈,厄尔尼诺年榆林地区易于发生高温干旱灾害。 相似文献
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蒋家沟流域雨季降水中氢氧同位素特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过分析蒋家沟流域2001—2009年内降雨资料,发现降雨频率服从幂指数分布,分析蒋家沟流域2010年雨季降水的氢氧同位素组成,得出当地大气降水线,其截距与我国大气降水线相比较小,这与研究区地处内陆干热河谷、蒸发作用强烈有关;降水中氘盈余7月中旬之前较大,均为正值,7月中旬到8月中旬由于空气湿度相对较高,氘盈余减小,8月中旬之后,随着空气湿度重新减小,d值增大;根据次降雨采集的降水样品分析,δ18 O显示出明显的降水量效应,即降水量较大的降水场次内δ18 O较小,在同一场降雨内,δ18 O也随着降雨时间的持续和降水量的增加而呈减小趋势;受山区降雨的随机性影响,蒋家沟流域内稳定同位素的高程效应较为反常,海拔越高的地方,δ18 O越大。 相似文献
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通过对长江流域近60 a来气象资料和自然灾害资料的搜集和整理,从金沙江/雅砻江水系、岷沱江水系、上游干流区间、嘉陵江水系、乌江水系、汉江水系、洞庭湖水系、鄱阳湖水系和中下游干流区间等9个不同的区域研究了厄尔尼诺/拉尼娜（ElNio—Southern Oscillation,ENSO）事件对长江流域气候的影响。通过对降水量、气温、自然灾害事件等气候因子与ENSO事件的特征进行对比统计分析得出,ENSO事件对长江流域降水量和气温的影响十分显著。厄尔尼诺事件年大多表现为温度升高和降水减少,且发生干旱灾害的概率升高。拉尼娜事件年一般表现为降水增多,洪涝灾害发生率相对增加。建国60 a来长江两次全流域性特大洪涝灾害都发生在厄尔尼诺事件向强拉尼娜事件转换年。厄尔尼诺事件对长江流域气候的影响要强于拉尼娜事件。2009—2010年的ENSO事件气象条件与1998年发生大洪水时的气象条件状况极其相似,2010—2011年和以后强ENSO冷暖事件转换年长江发生全流域性大洪水的可能性大,一定要做好气象监测和气象灾害防治。 相似文献
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通过对山西省北部50a来气象资料的搜集和整理,研究了厄尔尼诺/拉尼娜(El Nino—SouthernOscillation,ENSO)事件对山西省北部地区气候的影响。结果表明,大同、朔州、忻州地区厄尔尼诺事件发生年降水减少,平均气温降低,与正常年份相比年降水量分别减少了46.86,46.44和80.96mm,年平均气温分别降低了0.03,0.17和0.22℃;拉尼娜年降水减少,平均气温降低,与正常年份相比年降水量分别减少了21.27,26.32和25.30mm,平均气温分别降低了0.03,0.18和0.04℃,厄尔尼诺事件年平均气温变化与黄土高原相反。ENSO暖事件对山西省北部地区气温的影响具有从大同向朔州和忻州依次逐渐增强的特点,表明随着纬度的降低厄尔尼诺事件对气温的影响增强,对降水也有类似的影响。ENSO暖事件年发生旱灾的可能性较大,通常会给山西省北部地区的工农业生产带来不利影响。 相似文献
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长武塬区大气降水中氢氧同位素特征分析 总被引：5，自引：0，他引：5
通过测定长武塬区2005年降水水样的氢氧同位素组成,分析了该区降水氢氧同位素组成的基本特征。结果表明,长武塬区大气降水线方程为δD=7.44δ~(18)O 1.69,其斜率和截距与全球以及我国大气降水线相比均偏小,这与研究区地理位置和气候条件有关;降水氘盈余d值4—6月份较大,大于或接近10,7—10月份则小于10;以天为时间单位采集的次降水,其氢氧同位素组成的温度效应和降水量效应均不显著,而连续2 d长历时降水的雨量效应极显著;降水氢氧同位素组成季节变化明显,春季降水的氢氧同位素值较高,夏季同位素值降低,秋季同位素值最小,这在以次降水量为权重的加权平均值中表现得更加明显。 相似文献
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黄土高原丘陵沟壑区流域不同水体氢氧同位素特征——以纸坊沟流域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
为系统、全面地研究黄土高原丘陵沟壑区流域降水、地表水、土壤水的氢氧同位素特征,以纸坊沟流域为研究对象,通过测定流域范围内2015年3—9月降水、地表水、刺槐林土壤水和荒草地土壤水的氢氧同位素组成,分析了各水体氢氧同位素的δD-δ~(18) O关系和季节变化特征,阐明了土层深度、植被类型、坡向和坡位等下垫面因素对土壤水氢氧同位素的影响。结果表明:该流域当地大气降水线方程为δD=6.71δ~(18) O~-_3.22(n=18,R~2=0.96),地表水的蒸发线方程为δD=6.77δ~(18) O-5.32(n=13,R~2=0.72),土壤水的蒸发线方程为δD=3.50δ~(18) O~-_34.00(n=756,R~2=0.76);各水体δ~(18) O富集程度为:刺槐林土壤水≈荒草地土壤水降水地表水。降水与土壤水(刺槐林和荒草地)δ~(18) O季节效应明显,浅层50cm土壤水的平均传输时间约为1个月;地表水δ~(18) O变幅较小、组成均一、季节效应不明显,推断其为多次历史降水混合形成;4种下垫面因素对浅层50cm土壤水氢氧同位素影响程度为:土层深度坡向植被类型坡位。其中,土层深度对浅层土壤水δ~(18) O影响达到极显著水平。不同土层间土壤水δ~(18) O差异性随土层深度差值的增大而增大,且深度差超过15cm后呈极显著差异,推断纸坊沟流域地表15cm土层为受降水和蒸发影响的土壤水分活跃区。 相似文献
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贵州省茂兰国家级自然保护区现存有全球同纬度面积最大的喀斯特原生森林。研究证实,其森林水文效应较为明显。通过对该区岩溶水实时动态监测及氘氧同位素化学分析,认为该区喀斯特森林水文效应主要的表现方式是雨季的激发降水及旱季生态需水消耗。2010年位于原生森林区板寨站实测降水量高达1 710.0mm,而位于森林外围区的尧排站实测降水量仅为1 066.5mm。森林激发降水主要来自其对表层带岩溶水的蒸发蒸腾而产生的水汽。森林水文效应使该区表层带岩溶水的循环周期季节变化非常明显,丰水季节超过了3个月,而枯水季节则约为2个月,说明该区表层带岩溶水受森林生长周期的影响较为明显。 相似文献
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毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳水分利用来源研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为探究毛乌素沙地典型治沙植物根系吸水来源及其影响因素,通过测定毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳(Salix psammophila)(18~20年)木质部水及其各种潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢氧同位素组成(δD和δ18 O),利用多元线性混合模型(IsoSource)研究沙柳水分来源的季节变化特征及其影响因素。结果表明,监测期间(6-11月)沙柳木质部水、降水、土壤水和地下水的δD值变化范围分别为-82.41‰~-52.91‰,-144.81‰~-6.60‰,-96.94‰~-42.65‰和-86.42‰~-71.82‰,δ18 O值变化范围分别为-10.77‰~-7.29‰,-18.86‰~-2.07‰,-12.85‰~-0.79‰和-10.86‰~-9.74‰。雨季(7-9月)降雨量和土壤含水量分别高于旱季(6,10,11月)24.80~90.10 mm和0.95%~1.84%,但6-9月地下水位却低于10-11月2~7 cm。沙柳根系在旱季6月主要利用深层土壤水(>200 cm)(33.70%)和地下水(26.20%),雨季(7-9月)逐渐转变为以吸收浅层土壤水(<200 cm)为主(50.70%~54.00%),10-11月由于气温降低、降水减少及沙柳生命活动减弱,浅层土壤水(<200 cm)对沙柳根系吸水的贡献高于雨季(7-9月)35.20%~40.00%,而地下水对沙柳根系吸水的贡献显著降低(<5.00%)。因此,沙柳根系对于毛乌素沙地季节性干旱具有较强的适应和调节能力,其吸水来源随降雨量、土壤含水量和地下水位季节波动而变化。 相似文献
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基于氘盈余分析季节性降水对浅层地下水的补给——以鹰潭孙家农田小流域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
本研究基于氢氧稳定性同位素技术,分析了2012年4月至2014年3月孙家农田小流域降水、灌溉水和地下水的氢氧同位素季节变化规律,并应用δD-δ18O关系图和氘盈余质量平衡法分别确定了研究区浅层地下水的主要补给来源和季节性降水对地下水补给的贡献率。结果表明,研究区大气降水线方程为:δD=8.49δ18O+16.7(n=110,R2=0.98)。降水中δD(–113.3‰~7.5‰)和δ18O(–14.9‰~–0.9‰)季节性差异明显;地下水δD和δ18O(–45.3‰~–40.4‰和–7.29‰~–6.44‰)相对稳定;灌溉水δD和δ18O分别介于–66.2‰~–28.3‰和–9.17‰~–5.00‰,变化范围小于降水,大于地下水。在δD-δ18O关系图中,地下水各水样点主要分布在当地大气降水线附近,说明地下水主要受大气降水补给。降水中氘盈余(dexcess)介于1.3‰~23.7‰,夏半年(4—9月)dexcess平均值(10.8‰)显著低于冬半年(10—3月)dexcess平均值(17.1‰)。地下水氘盈余相对稳定,介于8.75‰~14.9‰,平均值为11.9‰。通过氘盈余质量平衡法计算得出,夏半年降水对地下水的贡献率为83%,而冬半年的贡献仅有17%,表明季节性降水对地下水补给的贡献差异显著,夏半年降水对地下水补给具有主导性作用。 相似文献
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青藏高原中部土壤水中稳定同位素变化 总被引：29，自引：0，他引：29
根据 1 998年夏季测得的青藏高原中部那曲地区降水和土壤水中稳定同位素 ,分析了不同层位土壤剖面中稳定同位素的变化规律及与水分迁移的关系。研究结果发现 ,土壤表层水中δ1 8O受降水中δ1 8O的直接影响 ,并且与降水中δ1 8O有相同的变化趋势 ,而地下水中δ1 8O受降水中δ1 8O的直接影响不明显 ,变化幅度很小 ,表明地下水并非直接来源于当年夏季的降水 ,可能代表了多年降水的平均状态。不同土壤剖面水中δ1 8O的变化反映了降水向地下逐渐渗浸的过程。表层土壤水中δ1 8O受降水的影响最为明显 ,而向下土壤水中δ1 8O受地下水δ1 8O的影响增强 ,显示出地下水在土壤水分活动中起着活跃的作用。 相似文献
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桂西北喀斯特坡地不同演替阶段典型植物碳同位素组成差异 总被引：1，自引：0，他引：1
通过测定9种典型植物的叶片δ13C值,比较了桂西北喀斯特坡地不同植被演替阶段(灌草丛、灌丛、次生林)植物叶片δ13C值的差异及其季节变化。结果表明,雨季(2009年7月)3个演替阶段间整体植物叶片δ13C值无显著差异;旱季(2009年11月)灌丛植物叶片δ13C值显著高于次生林(P0.05),且高于灌草丛,但差异不显著;灌草丛与次生林植物叶片δ13C值相近。以生活型分类分析,旱季乔木植物叶片δ13C值在3个演替阶段差异不显著,灌木和草本叶片δ13C值为灌丛高于次生林,且差异接近显著水平(P分别为0.063和0.074)。旱季和雨季对比中,灌丛植物叶片δ13C值旱季显著高于雨季(P0.05),灌草丛、次生林的旱季和雨季对比差异不显著。3个演替阶段的乔木叶片δ13C值旱季与雨季差异均不显著,灌丛阶段的草本植物和灌草丛阶段的灌木植物叶片δ13C值旱季显著高于雨季。说明季节性降雨变化对灌丛植物水分利用效率的影响大于对灌草地和次生林的影响,这主要是通过影响灌木和草本植物叶片δ13C值实现的。 相似文献
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基于SWAT模型的南渡江上游流域径流对气候变化的响应 总被引：1，自引：1，他引：0
为了评估未来气候变化对热带岛屿性森林流域径流的影响,以海南岛南渡江上游流域为例,构建本地化SWAT模型,基于CMIP6全球气候模式数据提取的气候变化信号,定量辨析了流域径流量对气候变化的响应。结果表明:(1)南渡江上游流域年平均径流量16.1 m3/s,旱季和雨季径流量分别占年径流量的17%,83%;(2)1961—2020年南渡江上游流域年平均径流减少趋势不显著,其中旱季径流增加4.6%,而雨季径流减少9.9%;(3)流域旱季径流增加量远低于雨季径流减少量致使年平均径流量减少,旱季径流增加由降水增多所致,雨季气温升高引起蒸发加剧是造成径流减少的关键;(4)在CMIP6计划的SSP119,SSP126,SSP434,SSP245,SSP460,SSP370和SSP585路径下,21世纪不同时期研究区径流变化主要受降水变化的影响,而21世纪后期气候变化加剧会引起研究区径流变化幅度加大。研究区径流对降水变化的敏感性高于气温,降水变化主导未来时期南渡江上游流域的径流量变化。 相似文献
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黄土区生态建设对流域不同水体转化影响 总被引：1，自引：0，他引：1
生态建设治理能够显著改变流域下垫面条件,研究黄土区生态建设治理对流域不同水体转化特征对深刻了解该区域生态建设恢复具有重要意义。该研究运用稳定同位素技术,通过野外采集生态建设治理对比流域不同水体水样样品,分析不同水体氢氧同位素特征,揭示不同季节生态建设治理对流域不同水体转化影响。结果显示:生态建设治理流域韭园沟降水同位素较生态建设未治理流域裴家峁降水同位素贫化。降水同位素变幅大于河水和井水同位素变幅,河水蒸发分馏作用强烈而井水较为稳定。河水、井水和水库水的补给来源主要是降水。生态建设流域雨季同位素值偏低而旱季同位素值偏高,分别与降水量和温度呈正比和反比关系。沿着主沟道流程,韭园沟流域和裴家峁流域河水同位素值呈逐渐富集趋势。旱季,韭园沟流域和裴家峁流域都表现为降水和井水补给河水,补给比例分别为24.66%、75.34%和83.81%、16.19%。雨季,韭园沟流域和裴家峁流域都表现为降水和河水补给井水,补给比例分别为14.75%、85.25%和48.06%、51.94%。表明生态建设显著改变了流域生态水文过程,旱季和雨季不同水体间的相互转化过程以及转化比例发生改变。该研究可为黄土高原生态建设对流域生态水文过程影响研究和生态环境建设保护提供科学依据。 相似文献
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《水土保持学报》2014,(3)
根据测得的长武塬区降水和土壤水中氢氧稳定同位素组成,研究不同层位土壤水中氢氧稳定同位素组成的变化规律及其与水分转换与迁移的关系。结果表明,土壤水中δD和δ18 O的变化范围分别为(-77.15‰)~(-24.89‰)和(-13.00‰)~(-3.39‰),平均值和标准差分别为-51.50‰和9.09‰,-7.22‰和1.45‰,其变化幅度远小于降水中δD和δ18 O值的变化幅度。土壤水中δD和δ18 O在当地降水线两侧分布,其关系为:δD=4.495δ18 O-19.05,降水进入土壤后在土表后重氢氧同位素分馏明显。表层土壤中δD和δ18 O值受降水直接影响明显,下层土壤所受影响减小。土壤水中δD和δ18 O值在30cm土层处最大,向下迅速减小,100cm以下变化较小。下层土壤水中δD和δ18 O值受其上部土壤水中δD和δ18 O值的影响,降水进入土壤后,向下入渗过程中与浅层自由水发生不同程度的混合;150cm处土层土壤水中δD和δ18 O值动态变化过程中存在突变,表明黄土在局部土体内有大孔隙,可导致土壤水分以"优先流"的形式向下入渗。 相似文献
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桂西北喀斯特峰丛洼地降水氢氧稳定同位素的季节变化特征 总被引：7，自引：3，他引：4
喀斯特地区特殊的二元水文地质结构增加了水文过程研究的难度。大气降水是流域水循环的重要输入因子,研究降水氢氧稳定同位素的季节变化规律及其影响因素,有利于探讨该地区水汽来源、径流划分、水分滞留时间等水文过程。该文以桂西北环江地区典型喀斯特峰丛洼地为例,基于2009年4月-2011年8月的降雨、温度资料以及月降水氢氧稳定同位素组成数据,分析了降水分布及其氢氧稳定同位素组成的季节变化规律,并探讨了各种环境因素的影响。结果表明,当地大气水线与全球大气水线存在一定的偏离,表明研究区降水云气形成过程中汽、液两相同位素分馏不平衡的程度偏大。过量氘年平均值为14.21‰,旱雨季不同,反映了水汽来源的差异。降水氢氧稳定同位素季节变化呈现正弦波动的特性,波动周期和振幅受纬度及季节因素的影响明显大于降水量及温度,表明大尺度环境因素的影响占主导地位。该研究为基于氢氧稳定同位素技术的喀斯特地区流域尺度水文过程研究奠定了基础,对深入分析该地区植被恢复与重建的生态水文效应提供参考。 相似文献
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根据1999～2001连续3年的定位观测,研究了试验流域降水特征和森林植被与坡面径流与侵蚀的关系.结果表明:试验区的大气降水表现出明显的雨季和旱季之分,年均降水量为1 019.6 mm,雨量多集中在雨季的5～10 月份,其降水量为827.7 mm,占年降水量的81.18% ,旱季仅占18.82% .试验小流域发生地表径流的形式为蓄满产流,同时大气降水分配不均,雨季降水的过分集中并形成的大雨或暴雨,是导致地表径流及其侵蚀的主要原因.与裸地相比,林地坡面径流与侵蚀的削减效应显著.但森林削减坡面径流与侵蚀的效益与森林树种自身的生物、生态学特性及其林分结构状况等密切相关. 相似文献
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本实验的研究材料（融雪水、雨水、土壤水、地下水）采集于2006年3-6月,取自位于古尔班通古特沙漠南缘中国科学院阜康荒漠生态系统研究站及北沙窝实验点,对其氢氧稳定性同位素比率δ^18O和δD的测定结果进行了分析,研究了降水、土壤水稳定同位素变化特征,揭示干旱荒漠区降水和土壤水的关系。研究结果表明,表层10cm土壤水受降水的直接影响,其δ^18O具有与降水相同变化的趋势;地表浅层土壤水的稳定性同位素比率介于雪水和雨水之间;不同时间剖面土壤水的δ^18O和重量含水量均为表层10 cm变化最大,具有向下变幅逐渐减少的趋势。地下水中δ^18O在不同季节变化差异不大,地下水有一致、稳定的水源供应。本研究为稳定同位素技术在水循环研究中的应用提供了实例,也为古尔班通古特沙漠生态系统维持与恢复提供科学依据。 相似文献