全自动真空冷凝抽提系统的检验、优化及应用

植物及土壤水分的真空抽提是同位素生态水文研究的核心环节.为验证新一代基于低温真空抽提(cryogenic vacuum distillation,CVD)的水分提取技术——全自动真空冷凝抽提系统的稳定性及可靠性,优化该系统的抽提条件以及探索该系统的应用性,分别利用手动CVD系统与自动CVD系统,对自来水及4种野外采样的木本植物叶片和枝条进行水分抽提后,比较样品水的稳定氢氧同位素比值(δ^(2)H和δ^(18)O);分别利用手动CVD系统与自动CVD系统在不同抽提时长下对浸泡复水的叶片、枝条及土壤样品进行水分抽提后比较样品水δ^(2)H和δ^(18)O;将自动CVD系统作为样品水提取工具,对木樨主要吸水层位及水源水利用比例进行研究.研究结果表明:两种系统对自来水及野外采样的植物抽提后的样品水δ^(2)H和δ^(18)O不存在显著性差异,且样品水同位素间存在与1∶1线无统计差别的强线性关系;自动CVD系统分别对叶片抽提1 h、枝条2h及土壤2 h后样品水的δ^(2)H和δ^(18)O值,与手动CVD进行抽提后的结果无统计学差异,复水后的样品水δ^(2)H较参考水贫化;基于δ^(2)H所确定的木樨吸水层位、水源水利用比例与基于δ^(18)O确定的结果不一致.本研究验证了自动CVD系统与手动CVD系统不存在差异,为该系统支撑同位素生态水文的相关应用提供了重要保障;优化了自动CVD系统抽提时间,提高了抽提效率;同时也发现,CVD系统无法使复水后的植物及土壤样品的δ^(2)H恢复至参考水的δ^(2)H,为生态水文领域近年来揭示的CVD系统存在固有δ^(2)H偏差这一重要现象增添了证据;利用CVD系统抽提后的样品水δ^(2)H于植物水源示踪及利用模式研究时需更加谨慎.