断陷盆地高原面典型岩溶洼地旱季土壤水氢氧同位素时空差异特征

发布时间：2021-06-02 20:11

　　以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山区土壤水分运移机制和当地农业合理利用和管理水资源提供科学依据。结果表明:（1）土壤水δD、δ¹⁸O同位素值的变化范围分别为-128.3‰～-27.6‰和-17.5‰～2.5‰,平均值分别为-96.1‰±20.7‰和-12.3‰±3.7‰,降雨转化为土壤水和水分在土壤中重新分布时发生一定程度的氢氧同位素分馏。（2）旱季两个月份土壤水氢氧同位素组成发生变化,4月份土壤水δD、δ¹⁸O同位素平均值分别为-86.3‰±23.83‰和-10.6‰±4.3‰,显著高于2月份(δD:-106.1‰±9.5‰;δ¹⁸O:-14.1‰±1.6‰)（p<0.05）,主要和4月份土壤水的蒸发作用强烈有关。（3）在空间上,坡地与洼地之间土壤水氢氧同位素组成存在差异,2月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ¹⁸

【文章来源】：中国岩溶. 2019,38(03)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图２研究区降雨分布及降雨!１８Ｏ变化Ｆｉｇ．２Ｒａｉｎｆａｌｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄ!１８Ｏｖａｌｕｅｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ

Ｏ的变化幅度沿垂直剖面的变化趋势与２月份略有差异，０～６０ｃｍ土壤水!１８Ｏ的变化幅度随土层深度的增加而减小，到６０～８０ｃｍ变化幅度突然增大，即不同采样点在６０～８０ｃｍ土层处土壤水!１８Ｏ差异较大，最大值和最小值之间相差６．５６‰，东坡普遍大于西坡（图５），这可能是由于不同采样点土壤水分垂直运移的速率不同造成该土层土壤水的混合程度不同，也有可能与３月份的一次降雨事件（１６．６ｍｍ）产生水分沿坡下运移有关。图５２月和４月不同土层深度土壤水!１８Ｏ值箱形图Ｆｉｇ．５Ｂｏｘｐｌｏｔｓｏｆｓｏｉｌｗａｔｅｒ!１８ＯｖａｌｕｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓｉｎＦｅｂｒｕａｒｙａｎｄＡｐｒｉｌ土壤垂直剖面方向上，研究区的浅层土壤水比深层土壤水更加富集重的氢氧同位素，主要是由于土壤水的蒸发作用主要发生在浅层，蒸发时伴随着同位素的分馏“轻”的同位素分子优先蒸发，致使“重”同位素在土壤浅层明显富集，随着土壤深度的增加蒸发作用越来越弱，前人已有大量的室内实验和野外试验结果证明，蒸发作用的强度随着土壤深度的增加呈现指数下降趋势［５５－５７］。从!１８Ｏ的变化幅度来看，浅层土壤水的!１８Ｏ的变化范围比深层土壤水!１８Ｏ的变化范围要大，从图４也可以看出，深层土壤水氢氧同位素值表５２月和４月不同土层深度土壤水!１８Ｏ方差分析结果Ｔａｂｌｅ５ＡＮＯＶＡｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｏｉｌｗａｔｅｒ!１８Ｏａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄ?

【参考文献】：
期刊论文
[1]喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化[J]. 孙永磊,周金星,庞丹波,刘玉国,肖桂英,张清.  林业科学研究. 2018(04)
[2]云南断陷盆地高原面典型小流域土壤元素含量特征[J]. 杨慧,朱同彬,王修华,蒲俊兵,李建鸿,张陶,曹建华.  生态环境学报. 2018(05)
[3]西南岩溶地区土壤水分研究进展[J]. 赵志猛,沈有信,朱习爱.  湖北农业科学. 2017(19)
[4]断陷盆地生态环境地质分异及石漠化演变机理的研究途径[J]. 李强,蒲俊兵,黄妮,杜红梅,祁向坤,王力,杨慧.  地球科学进展. 2017(09)
[5]科尔沁沙地南缘主要固沙植物旱季水分来源[J]. 刘保清,刘志民,钱建强,阿拉木萨,张凤丽,彭新华.  应用生态学报. 2017(07)
[6]黔西北石漠化桑园土壤水稳定同位素的时空变化特征[J]. 邢丹,肖玖军,王晓红,张芳,韩世玉,罗朝斌,梁彦平.  西南农业学报. 2017(03)
[7]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[J]. 王贺,李占斌,马波,马建业,张乐涛.  水土保持学报. 2016(04)
[8]元阳梯田水源区林地降水与土壤水同位素特征[J]. 马菁,宋维峰,吴锦奎,王卓娟,张小娟,刘宗滨.  水土保持学报. 2016(02)
[9]滇南蒙自地区降水稳定同位素特征及其水汽来源[J]. 李广,章新平,许有鹏,宋松,王跃峰,季晓敏,项捷,杨洁.  环境科学. 2016(04)
[10]海河流域降水稳定同位素的云底二次蒸发效应[J]. 赵诗坤,庞朔光,文蓉,刘忠方.  地理科学进展. 2015(08)



本文编号：3210676