陈定帅，高 磊，彭新华，陈效民



干旱半干旱区土壤水稳定性氢氧同位素混合模型研究①

陈定帅1,2，高 磊2，彭新华2，陈效民1*

(1 南京农业大学资源与环境科学学院，南京 210095；2 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京 210008)

干旱半干旱区土壤水含量极低，可提取的土壤水量常不足以分析其稳定性同位素δD和δ18O组成，制约了稳定同位素技术在该地区的应用。本研究以干旱半干旱地区两种典型土壤为对象，将土壤水与超纯水按一定比例混合，稳定同位素分析发现土壤水、混合水、超纯水的氢氧同位素在同一条直线上，呈极显著线性相关(2>0.99，0.001)，与端元混合模型计算结果非常吻合(2>0.99，<0.001)，且不受土壤质地与有机碳等性质的影响。研究结果为干旱区土壤水氢氧同位素分析提供了有效的技术途径。

干旱半干旱区；稳定性氢氧同位素；土壤水；端元混合模型

水是干旱区土壤-植被-大气连续体(SPAC)中物质能量迁移转换等生态系统过程的驱动力和关键的非生物限制因子[1-2]。土壤水是农业和自然植被所需水的主要来源[3-4]。氢氧稳定同位素分析为 SPAC中植物水分利用来源和效率的解析提供了一种非常有效的方法[5]。当前许多研究都采用氢氧稳定同位素分析研究植物水分来源。如：张丛志等[6]利用氢氧同位素分析，研究了不同深度土壤水分对黄淮海封丘地区小麦的贡献；巩国丽等[7]利用稳定氢氧同位素分析，定量区分了格尔木地区白刺水分来源。但是，干旱半干旱地区土壤含水量极低[8]，以至于提取的土壤水量往往难以满足同位素仪器测定的需要(1 ml)。这严重制约了在干旱半干旱地区相关工作的开展。因此……