重庆金佛山羊口洞滴水δD和δ^(18)O变化特征及其环境意义

为探究重庆金佛山羊口洞滴水δD、δ^(18)O变化特征及其环境意义,于2011年10月—2013年8月,在重庆市南川区金佛山逐月采集大气降水样品及羊口洞6个滴水监测点的滴水样品进行氢氧稳定同位素测定。通过比较降水和滴水δD、δ^(18)O、的分布特征、季节变化及其与降水量和温度的相关性发现:(1)6个滴水点δD、δ^(18)O都较均匀地分布在当地降水线附近,表明从降水到形成滴水的过程受蒸发作用影响不大,滴水δD、δ^(18)O体现了当地大气降水δD、δ^(18)O平均水平。(2)受洞穴上覆岩土层的调蓄作用影响,羊口洞各滴水点δD和δ^(18)O的变化范围(—46.77~—62.09‰,—7.05~—9.96‰)远小于洞外大气降水(5.17~—115.63‰和—1.44~—16.10‰),且较降水存在明显滞后性。但滴水δD、δ^(18)O总体上也表现出与降水相同的夏季偏轻、冬季偏重的趋势,主要受降水水汽源地季节性差异影响。而各个监测点滴水δD和δ^(18)O季节变化差异较大,可能受滴水点上覆岩层裂隙管道发育、覆盖层厚度、岩溶水滞留时间、形成滴水前的运移路径、滴水点的高度和滴率、滴水点距离洞穴出入口的距离等多种原因影响。(3)降水δ^(18)O表现出"降水量效应"和"负温度效应",羊口洞滴水δ^(18)O与降水量总体上也呈负相关关系,而与温度(水温、洞温)的关系则呈现多样化:1#、2#、5#、6#监测点滴水δ^(18)O与温度不相关,3#点为正相关,4#点为负相关,这与各监测点滴水δ^(18)O季节变化差异较大有关。(4)总体而言,羊口洞滴水δD和δ^(18)O的季节变化不够明显,利用羊口洞石笋进行季节分辨率的古气候重建可能性较低,但滴水δD和δ^(18)O继承了当地大气降水信息,其石笋δ^(18)O可用于重建年际~十年际及更长时间尺度的古气候变化。

降水-滴水的δ^(18)O/δD年季变化及与大气环流的关系--以重庆芙蓉洞地区为例

通过对2011年4月至2012年12月期间重庆市芙蓉洞外大气降水氢氧稳定同位素、降水量、温度和洞穴滴水、池水中δD,δ18 O的连续监测,分析了芙蓉洞地区降水中δD,δ18 O的变化特征及其与ENSO事件和季风指数的关系.当地大气降水线方程的截距和斜率均大于全球大气降水线,大气降水中δD和δ18 O值与大气温度成负相关关系,δ18 O与温度的相关系数为r=-0.693(n=20);与降水量的相关系数为r=-0.121(n=20);过量氘(d)也体现出夏季低冬季高的特点.不同季节的水汽源地差异是导致该地区大气降水中δD和δ18 O值出现季节差异的主要原因.芙蓉洞所在的中国南方季风区大气降水中氢氧稳定同位素组成与ENSO有密切联系.当厄尔尼诺发生时,西太平洋副热带高压势力强盛,西北太平洋季风指数高,导致中国南方地区大气降水中氢氧稳定同位素值偏重;拉尼娜发生时,东南信风强,印度洋季风指数高,降水稳定同位素偏轻.

有机物对红外光谱技术测定植物叶片和茎秆水δ^(18)O和δD的影响

植物叶片、茎秆和土壤水δ18O和δD是研究土壤植被大气系统生态水文循环过程的重要示踪剂。与传统的稳定同位素质谱(IRMS)技术相比,稳定同位素红外光谱(IRIS)技术具有测量速度快、运行成本低等优势,将促进稳定同位素生态学的发展。但是利用低温真空蒸馏抽提技术获得的植物叶片和茎秆水中含有甲醇和乙醇类有机污染物,造成δ18O和δD的IRIS测量值偏离IRMS测量值(2.64±0.43)‰和(3.6±0.8)‰,超过了仪器精度。本研究利用纯水混入不同浓度的色谱纯甲醇或乙醇,结合Los Gatos公司的光谱分析软件确定甲醇(NB)和乙醇(BB)类物质污染程度的光谱度量值,建立了δ18O和δD的光谱污染校正方法。研究表明,同一台分析仪建立的校正曲线无明显的时间漂移;不同分析仪建立的校正曲线存在显著差异;IRIS校正值与IRMS测量值的交叉验证表明,IRIS测定冬小麦和夏玉米叶片和茎秆水的δ18O和δD可以被准确地校正,与IRMS的差值分别为(0.11±0.12)‰和(0.7±0.4)‰。

漓江流域δD和δ^18O对蒸发的指示作用

以漓江流域为例查明不同水体之间氢氧稳定同位素组成特征,并探讨氢氧稳定同位素对漓江流域的蒸发过程指示作用.结果表明:流域内不同水体之间,氢氧稳定同位素表现出不同的组成特征,地表水和地下水,在丰水期δD值和δ^18O值要比枯水期更容易富集,地下水的δD值和δ18O值分布范围较地表水小;随着水温的升高,δ18O的变化趋势比d-excess明显.从漓江上游到下游高程逐渐下降,河水线的斜率和截距也在逐渐减小,其中漓江下游河水线的斜率和截距要低于当地大气降水线,表明下游受到蒸发作用较强烈;地下河水线、地表河水线在一定程度上偏离当地大气降水线,但偏离程度较小,表明三者之间有很好的水力联系.受温度和湿度的共同影响,漓江干流丰水期河水的蒸发量占最初水体总量的0.7%~9.1%,枯水期河水的蒸发量占最初水体总量的2.6%~9.7%,丰水期的蒸发比例低于枯水期,从上游到下游蒸发比例在逐渐上升.研究区蒸发量估算值为959.40mm,与多年实测值少43.11mm,相对误差4.70%.氢氧稳定同位素对研究区降水、地表水、地下水之间的转换规律具有重要的实际意义,在今后的漓江流域水文研究中有着更加广阔的空间.

Geochemical Constraints on the Origin and Evolution of Spring Waters in the Changdu-Lanping-Simao Basin, Southwestern China

Chemical and isotopic data were measured for 51 leached brine springs in the Changdu-Lanping-Simao Basin(CD-LP-SM),China.The predominance of Cl and Na,saturation indices of carbonate minerals,and Na/Cl and Ca/SO4 ratios of^1 suggest that halite,sulphate,and carbonate are the solute sources.Integration of geochemical,δ18 O,andδD values suggests that springs are mainly derived from meteoric water,ice-snow melt,and water-rock interactions.B concentrations range from 0.18 to 11.9 mg/L,withδ11 B values of-4.37‰to+32.39‰,indicating a terrestrial source.Theδ11 B-B relationships suggest B sources of crustal origin(marine carbonates with minor crust-derived volcanics);we did not identify a marine or deep mantle origin.Theδ11 B values of saline springs(+4.61‰to+32.39‰)exceed those of hot(-4.37‰to+4.53‰)and cold(-3.47‰to+14.84‰)springs;this has contributed to strong water-rock interactions and strong saturation of dissolved carbonates.Conversely,the global geothermalδ11 B-Cl/B relationship suggests mixing of marine and non-marine sources.Theδ11 B-Cl/B relationships of the CD-LP-SM are similar to those of the Tibet geothermal belt and the Nangqen Basin,indicating the same B origin.These differ from thermal waters controlled by magmatic fluids and seawater,suggesting that B in CD-LP-SM springs has a crustal origin.

黑龙江地区不同降水类型中δ^(18)O变化特征及与水汽输送的关系

根据全球降水中稳定同位素监测网络GNIP我国黑龙江地区监测站点(哈尔滨站和齐齐哈尔站)同位素及气象数据资料,结合美国气象中心NCEP\NCAR逐月再分析数据,讨论年际尺度和季节尺度下研究区降水中δ^(18)O、气温、降水量的变化规律,探讨两站点不同降水类型下δ^(18)O-δD相关性以及同位素效应,并利用水汽通量模型追踪季节上影响研究区的降水气团差异,分析水汽输送过程中两站点间的关系.结果表明:(1)黑龙江地区大气降水中δ^(18)O值总体较低,并表现出冬季低值和夏季高值的变化;(2)两站点不同降水类型δ^(18)O-δD相关性如下:齐齐哈尔站点(δD=7.58δ^(18)O-0.14,R=0.98,n=50),哈尔滨站点(δD=5.52δ^(18)O-19.42,R=0.83,n=30),降雪样品较降雨样品具有高的斜率和截距值(7.54,-3.15),这主要和水汽相变过程中的再蒸发有关.在年际尺度与年内尺度上,大气降水中δ^(18)O与温度均表现出明显的正相关(δ^(18)O=0.35T-16.26,R=0.53,n=80;δ^(18)O=0.17T-13.09,R=0.27,n=10;δ^(18)O=0.08P-19.34,R=0.42,n=12),与降水量相关性不显著;(3)结合黑龙江地区水汽通量分析发现,夏季降水受到来自太平洋的暖湿水汽影响,冬季风期间降水形式以降雪为主,受到蒙古-西伯利亚高压及西风带水汽和内陆水汽再蒸发的影响.

北京市不同水体中D和^(18)O组成的变化及其区域水循环指示意义

分析参与水循环过程的不同水体中D和18O组成的变化特征,是应用氢氧稳定同位素示踪技术研究水循环机理的必要前提。对北京地区的大气降水、地表水(河、库)、地下水(包括泉水)中的D和18O组成作了对比分析。结果表明,北京平原区大气降水中的D和18O组成存在显著的季节变化,是不同季节大气降水水汽来源的不同所致,即主要受控于季风气候,而区域气象条件只是次要影响因素;北京地区地表干流中δD和δ18O的均值介于大气降水和地下水的相应值之间,表明在维持有一定河川径流量方面,地下水的向河排泄在枯水期发挥着重要作用;各干流中D和18O组成存在明显的空间变化,且沿着各径流方向总体有增大的趋势;地下水中的D和18O组成也存在明显的空间变化,其中在浅层地下水中的特征反映出含水层所处的气候比较干燥的蒸发盆地的特点,而在垂向上自上而下由大到小的变化趋势则反映了全新世以来气温总体上逐渐变暖的气候变化特征;泉水与普通地下水在D和18O组成上的一致性,表明它们之间存在比较密切的水力联系。根据这些研究结果还进一步分析了研究区的区域水循环机理和不同水体之间的相互作用和转化机制。

黑河中游春玉米叶片水δD和δ^(18)O的富集过程和影响因素

植物水的稳定同位素分馏过程是水在土壤-植物-大气连续体中循环的重要环节。以往研究由于叶片水18O同位素比值(δ^(18)O l,b)和氘(D)同位素比值(δDl,b)(合称δl,b)实测数量少只能作为模型验证数据,导致δl,b富集机制研究多集中于模型研究,缺乏基于野外试验条件的δl,b富集的控制机制研究。叶片水δDl,b和δ^(18)O l,b的富集程度(ΔDl,b和Δ18O l,b,合称Δl,b)通常表示为δl,b与茎秆水D同位素比值(δDx)和18O同位素比值(δ^(18)Ox)(合称δx)之差,即Δl,b=δl,b–δx。该研究以黑河中游沙漠绿洲春玉米(Zea mays)生态系统为研究对象,重点采集和分析了季节和日尺度δl,b和δx数据,配套开展了大气水汽δ^(18)O和δD(合称δv)等辅助变量的原位连续观测,探讨了季节和日尺度上的δl,b富集特征及其影响因素。结果表明:叶片水δl,b和Δl,b的季节变化趋势不明显,而受蒸腾作用影响表现出白天富集夜间贫化的单峰日变化特征。对于D来说,无论季节尺度上还是日尺度上,大气水汽δv和相对湿度是δDl,b和ΔDl,b的主要环境控制因素;而对于18O来说,无论季节尺度上还是日尺度上,相对湿度是δ^(18)O l,b和Δ18O l,b的主要环境控制因素。由于D和18O在热力学平衡分馏上有约8倍差异,直接分析叶片水ΔDl,b和Δ18Ol,b与影响因素的差异性,有助于理解叶片水δD和δ^(18)O富集过程以及对模型发展有一定的指导意义。

新疆柴窝堡盆地地下水化学及稳定同位素研究

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统特征和合理开发利用地下水水资源能够提供重要的基础资料,尤其是对调整地下水资源的开采布局具有现实意义。本次研究主要以地质、水文地质背景资料为基础,结合地下水补给环境的差异,利用水化学和水的稳定同位素进行示踪研究,确定了柴窝堡盆地地下水的补给来源和排泄途径,区分出盆地排泄带不同点的补给区,包括东山、南山和西山补给区,对同一补给区又细分出不同的水流系统。

青海共和盆地不同林龄乌柳林的水分利用策略

利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5、9、25 a)乌柳枝条木质部和土壤各层水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分,并通过测定不同林龄乌柳叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5 a乌柳主要利用源自降雨的10～50 cm深处的浅层土壤水分,9 a乌柳主要利用降雨补充的20 cm和地下水补充的30～50、150 cm深处的土壤水分,25 a乌柳主要利用降雨补充的10～20cm和地下水补充的50 cm深处的土壤水分。3个林龄乌柳的水分利用效率差异显著,5 a乌柳的水分利用效率明显高于9 a和25 a乌柳,9 a和25 a乌柳水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明:9～25 a乌柳处于稳定时期。

济南岩溶泉域泉群区水化学与环境同位素研究

本文通过对济南岩溶泉域排泄区地下水样品的分析,采用主要离子(Cl、NO_3、Mg、Ca、HCO_3、SO_4)、微量元素(Br、Ba、Sr)、氢氧同位素(~2H和^(18)O)、硫同位素(^(34)S)等示踪因子的综合研究方法,结合岩溶泉域实际水文地质条件,揭示了济南泉水的水文地球化学特征、枯丰期水化学动态和环境同位素特征,确定了泉水在枯、丰水期不同的补给来源及补给途径。研究显示,泉群区出流的泉水可以分为三组,黑虎泉出流的路径是经奥陶系灰岩直接出流,趵突泉是经奥陶系灰岩与第四系沉积层出流地表,而五龙潭泉、珍珠泉和53号井则是在灰岩和侵入岩体的接触地带及第四系沉积层较薄弱处涌出地表;在丰水期地下水是混合补给,包括来自奥陶系岩溶水直接补给和硅酸盐岩裂隙水的间接补给,而在枯水期地下水主要由奥陶系岩溶水直接补给;泉群区地下水中的S主要来源于燃煤,而且有不断增加的趋势。

贵州荔波喀斯特与非喀斯特地区土壤水运移的对比研究

以我国西南地区典型的喀斯特与非喀斯特样地为研究对象,采集大气降水和土壤水,根据其δD值、δ18O值和水量特征探讨土面生境非植物主根区土壤水的运移特征。结果表明:喀斯特样地土壤基质流的混合作用较弱,非喀斯特样地表层(0～20 cm)土壤基质流的混合作用也较弱,但随深度增加基质流的混合作用增强;喀斯特与非喀斯特样地土壤基质流都可能存在活塞流运移机制,尤其是喀斯特样地,活塞流很可能是基质流的一种重要运移机制;喀斯特样地土壤介质中存在优先流,优先流空间异质性较大;蒸发作用对非喀斯特样地表层土壤基质孔隙水影响较大,而对喀斯特样地土壤水的影响较小。这为喀斯特区水资源的管理和合理利用,以及区域植物水分利用和营养元素循环利用等研究奠定基础。

黑河下游典型生态系统水分补给源及优势植物水分来源研究

通过对黑河源区降水、黑河下游河岸林生态系统、人工梭梭林生态系统梭梭及戈壁红砂生态系统土壤水和浅层地下水稳定氢氧同位素组成(δD、δ18 O)的测定,对黑河下游典型生态系统土壤水和浅层地下水的补给源进行了研究.同时通过对比分析河岸林生态系统胡杨和柽柳、人工梭梭林生态系统梭梭及戈壁红砂生态系统红砂等优势植物根系水及其对应的土壤水及浅层地下水的δ18 O,对黑河下游典型荒漠植物水分来源进行了研究,并对不同潜在水源对植物水分来源的贡献率进行了计算.结果表明:河岸林生态系统和人工梭梭林生态系统的土壤水和浅层地下水来自黑河源区的降水,源区降水通过黑河河道输水补给河岸林进而形成土壤水和浅层地下水,但人工梭梭林的土壤水蒸发作用强烈.戈壁红砂生态系统由于远离黑河,土壤水不受黑河源区中上游输水的补给.就植物水分来源而言,在河岸林生态系统中,乔木胡杨主要利用40～60cm的土壤水和地下水,灌木柽柳主要利用40～80cm的土壤水;人工梭梭主要利用200cm至饱和层土壤水和地下水;戈壁红砂主要利用175～200cm的土壤水.因此,在黑河下游极端干旱区,土壤水和地下水是维持荒漠植物生存、生长及发育的主要来源.

黑河流域张掖盆地地表水-地下水系统同位素特征及转化关系

在西北干旱区内陆河流域,地表水与地下水转化频繁,流域内河流和含水层之间的相互作用历来是水循环研究的关键环节。环境同位素作为水循环研究中的示踪剂,可以有效地揭示流域河流-含水层之间的转化关系。根据张掖盆地黑河河水及其两岸地下水中的稳定氢氧同位素资料及氘过量参数(d)值,分析了张掖盆地内不同水体中的δD、δ18 O和d值的分布规律及其所指示的地下水主要补给来源和地下水与黑河河水的相互作用关系。结果表明,张掖盆地内地下水和地表水同源于山区的降水和冰雪融水,不同深度地下水之间的水力联系密切,为统一的河流-地下水系统。在张掖盆地灌溉区,绿洲农田灌溉严重影响了地下水和河水之间的转化,导致地下水补给地表水的增加。运用质量守恒原理,定量分析了盆地地下水与地表水转化的转化量,为正确评价和合理利用水资源奠定了基础。

内蒙古高原达里诺尔湖夏季水体稳定同位素变化特征

基于内蒙古高原寒-旱区达里诺尔湖(简称"达里湖")相对集中的夏季大气降水、强烈的蒸发作用等典型区域气候环境特征,结合湖泊水体温度、盐度等理化指标变化,对夏季达里湖湖水、入湖河水、区域大气降水等样品中稳定氢、氧同位素(δD、δ^(18)O)值变化进行了对比分析.结果显示:虽然整体上达里湖夏季水体并没有形成明显的物理性质"跃层"(如温跃层、盐跃层等),水体理化指标的空间分布相对稳定,但是夏季湖水中δD、δ^(18)O值却随着水深增加逐渐偏负:δD值由表层水体(0～1 m)到底层水体(7～9 m)偏负约1.40‰,δ^(18)O值由表层水体到底层水体偏负约0.27‰.达里湖夏季"大气水线"为δD=8.22δ^(18)O+6.82,显示大气降水中δD、δ^(18)O值受季风降水效应影响的同时受到区域蒸发作用影响.特别是7、8月大气降水同位素变化受降水效应的影响比6、9月更明显,而6、9月大气降水同位素变化受蒸发作用的影响比7、8月更明显.这也导致达里湖夏季上层水体受大气降水的稀释作用影响显著;伴随水深的增加,降水效应及蒸发作用的混合影响逐渐减弱,底层水体受区域地下水补给过程等因素的影响则可能更加明显,即达里湖夏季上层水体和底层水体中稳定同位素组成变化的影响因素存在差异.

树木年轮稳定同位素分析样品前处理方法探讨

树木年轮稳定碳氧氢同位素(δ13C、δ18O和δD)作为树轮气候学、树轮生态学研究的一种重要信息,随同位素分析技术的发展得到广泛应用.在利用树轮同位素指标进行古气候、古环境研究中,对原木样品进行纯化得到α-纤维素及硝化纤维是一项耗时、耗力且又必须进行的前处理步骤.总结了目前国内外多种纤维素和硝化纤维提取的实验流程,综述了树轮同位素样品分析制备的提取流程,并提出了本研究组的纤维提取试验流程,讨论了该方法的可行性及存在的问题.建议实验室在利用树轮同位素指标进行古气候和全球变化生态学研究时,应关注树木年轮同位素样品制备流程差异对最终获取的同位素比率的影响,以消除不同实验流程造成的实验结果上的差异,为树轮同位素指标大范围空间指标比较提供基础.

长江干流水体氢氧同位素空间分布特征

采用热转换元素分析同位素比值质谱法(TC/EA-IRMS)对重庆至上海段长江干流的氢氧同位素进行了监测,分析了该段长江水的氢氧同位素和氘过量参数的空间变化规律,并探讨了δ(18 O)和δ(D)与大气降水氢氧同位素的关系。结果表明:长江干流不同地段水体受补给来源、大陆效应、高程效应等因素影响,其水体氢氧同位素也呈现出不同的特征。沿径流方向长江干流水体的δ(18 O)和δ(D)沿程逐渐偏正。长江干流上游重庆至宜昌段的氘过量参数大部分小于全球大气降水线的氘过量参数10‰,且波动较大,达3.0‰～12.2‰,而长江中下游地区氘过量参数基本稳定在10‰左右。蒸发浓缩作用导致长江中下游周边湖泊水体的氢氧同位素较长江水体偏正。

辽宁本溪庙洞降水、滴水和现生碳酸钙的δ18O变化特征及其古气候意义

基于辽宁本溪庙洞降水和滴水的氢氧同位素，以及滴水碳酸钙沉积的氧同位素两年的观测数据（2012~2013年），本文分析了庙洞滴水氧同位素对大气降水氧同位素的继承性，分析并讨论了洞穴滴水碳酸钙沉积的氧同位素时空变化特征、影响因素及其对石笋古气候重建的指示意义。结果表明：1）庙洞降水δ18Op季节性特征明显，冬季降雪最负（-13.43‰），6~9月降雨次之（-9.82‰），而春秋季降雨最正，当地降水线：δD=7.28δ18O＋7.10（n=21，r=0.97），与东北地区大气降水线平行，但过剩氘更大；斜率小于全球大气降水，与北京石花洞结果更接近。2）庙洞3个观测点的滴水δ18Ow在误差范围内基本相同（约-9.6‰），常年稳定，年际变化微弱（0.2‰），值介于全年降水加权平均值（-9.81‰）与4~10月降雨加权平均值（-9.56‰）之间，更接近于后者，滴水的δD-δ18Ow位于降雨线性回归线的平均位置，与降雪的δD-δ18O回归线明显不同，说明滴水更多记录降雨的平均值，而降雪贡献较小。3）滴水碳酸钙沉积的氧同位素出现显著的空间差异，滴水较快的点，其δ18Oc没有明显的季节变化；相反，滴水慢的点，则出现明显的季节性变化（变幅约为0.4‰），其δ18Oc值相对于滴水快的点整体偏正约0.26‰，这种时空差异可能是由滴率太慢引起的动力分馏造成的，其机制可能与蒸发作用增强和（或）CO2逸出比例增大有关。这种动力分馏机制可能是一些相同时段石笋氧同位素出现系统偏差的潜在原因。4）滴水沉积的δ18Oc值较理论计算值δ18Oct偏正，即使是无明显动力分馏的点也相差约0.59‰，这与最近一些室内模拟实验结果类似，暗示洞穴滴水氧同位素分馏系数较常规经验值（1.0313）略大。

基于稳定同位素技术的黑河下游不同林龄胡杨的吸水深度研究

水是影响陆地生态系统植被分布最重要的因素之一,特别是在干旱地区,水资源将是限制植物生长的关键因素。不同植物具有不同的吸水深度,植物的吸水深度可影响它的分布区域,因此,精确测量植物的吸水深度对预测全球气候变化下植被的时空分布具有重要意义。稳定同位素技术逐渐被公认为是一种精确测量植物吸水深度的有效方法。利用稳定同位素技术分析了不同林龄胡杨的吸水深度和不同林龄胡杨的水分利用效率,对确定胡杨生存的合理地下水位、制定胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源δD、δ^(18)O的测定分析,并运用深度模型计算了不同林龄胡杨的吸水深度,探讨了不同林龄胡杨的水分利用效率。结果发现:1)不同林龄胡杨木质部δ^(18)O差异显著,胡杨幼苗、成熟木、过熟木的δ^(18)O分别为-5.37‰、-6.03‰、-6.92‰;2)不同林龄胡杨的平均吸水深度不同,且具有随林龄变老而选择利用更深的土壤水分的特点:胡杨幼苗的平均吸水深度为37 cm,胡杨成熟木的平均吸水深度为145 cm,胡杨过熟木的平均吸水深度为149.5 cm。3)不同林龄胡杨水分利用效率不同,随林龄的变老水分利用效率具有降低的趋势。

利用红柳沙包氢氧同位素重建罗布泊地区近160年间气候要素

新疆罗布泊地区存在的红柳沙包不仅是高分辨率的计年载体,同时蕴含丰富的环境演化信息。本文通过对罗布泊地区典型红柳沙包沉积纹层样品的氧氢同位素测定和分析,建立了红柳沙包沉积纹层的δD和δ^(18)O序列,并依此重建了罗布泊地区过去163年间的平均气温、相对湿度、降水量等气候要素变化序列。重建结果表明,3月份平均气温为7.39℃,其中1844～1960年略有上升,1960～1980年快速下降,到1980～2006年又开始回升;2～4月份平均空气相对湿度为31.72%,变化幅度比较大,其中1844～1915年相对较高,1916～1960年相对较低,1960～1990年左右是相对湿度高峰期,1990年左右至今接近平均值;7月份平均降水量为2.55mm,总体变化幅度不大,其中从20世纪30年代到60年代降水量很少,20世纪60年代以后有逐渐增加的趋势。