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LI-2100｜石灰岩vs白云岩：喀斯特树木两套喝水生存策略

研究背景喀斯特地区土层浅薄、基岩裸露，地下水分在不同土层和岩石裂隙中的分布高度不均，水分供应已成为制约植被恢复与长期稳定的重要因素。石灰岩与白云岩在风化程度、土层厚度和裂隙结构等方面存在明显差异，可能进一步影响植物的根系吸水、木质部输水及叶片耗水过程。然而，现有研究多聚焦于气候或植被类型对植物水分利用的影响，对于岩性如何通过改变水源供给格局，系统性驱动根系吸水、木质部传导与叶片蒸腾这一完整连续体的水分策略重塑，仍缺乏定量认识。针对这一问题，中国科学院亚热带农业生态研究所陈洪松老师团队，以西南喀斯特石灰岩和白云岩生境中五种共有乡土树种为对象，通过稳定同位素示踪、栓塞脆弱性曲线等技术，系统测定了根系吸水来源、木质部水力性状及叶片C/O同位素。其结果为喀斯特异质生境植被修复提供了理论依据。该成果发表于《Tree Physiology》。图1.水力特性、喀斯特生态系统、稳定同位素、气孔调节、水源。研究方法研究在广西壮族自治区西北部的两个小型流域的石灰岩和白云岩小流域开展。在两种岩性生境中分别设置4个20 m×20 m样地，共8个样地。选取同时分布于石灰岩和白云岩生境中的5种常见落叶树种，包括盐肤木、菜豆树、南酸枣、任豆和香椿，以减少树种组成差异对研究结果的干扰；监测指标：土壤含水量、土壤水δD和δ¹⁸O、木质部水δD和δ¹⁸O、不同土层水源贡献比例、植物主要吸水深度、木质部水势、导水率、木材密度，以及叶片δ¹³C和δ¹⁸O等；值得一提的是，科研人员采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤水和木质部水。该设备采用超低压真空蒸馏冷冻的原理，不仅能高效获取土壤水，而且可严格控制提取过程、避免蒸发引发的同位素分馏，确保氢氧同位素分析结果的准确性；数据分析：采用MixSIAR模型估算不同土层的水源贡献，并通过方差分析、回归分析及线性混合模型，比较不同岩性和树种间的差异，解析根—木质部—叶片水分性状之间的协同与权衡关系；图2.各物种利用水源的平均比例（±标准差）：（a）雨季；（b）旱季。图3.石灰岩和白云岩人工林中各树种末端枝条的空化脆弱性曲线。图4.石灰岩和白云岩人工林叶片同位素值的季节性变化：(a) δ¹³C 和 (b) δ¹⁸O (...

2026 - 07 - 27
LI-2100｜追踪土壤里的水：全球土壤水稳定同位素数据集发布

在全球变化背景下，水循环正在被重新塑造。降水如何进入土壤？土壤水如何被植物吸收？深层土壤水是否参与地下水补给？这些问题看似分散，却都指向同一个关键介质——土壤水。近日，西北师范大学朱国锋老师团队在《Scientific Data》发表数据论文，构建并发布了一个全球尺度的土壤水稳定同位素数据集。该数据集系统整合1975—2024年间的土壤水氢氧稳定同位素观测资料，共收录27,455 条记录，覆盖六大洲、37个国家和463 个观测点，为解析全球土壤水循环过程、校准水文模型以及研究植被水分利用策略提供了重要数据基础。图1.(a) 全球土壤水稳定同位素数据集中采样点的空间分布；(b) 记录的时间分布；以及 (c) 按类别划分的分布。数据从哪里来？数据来源分为三条路径：文献提取（15,051条记录）：系统检索Web of Science、Scopus和Google Scholar，从262篇同行评审论文中提取数据，时间跨度从1975年到2024年；开放数据库（973条记录）：来自Water Isotopes开放存储库；原位实测数据（11,431条记录）：该部分数据由西北师范大学石羊河流域观测站自2015年起连续监测获得，时间延续至2024年，约占全球数据集的41.6%；技术验证为保证跨区域可比性，团队对历史数据进行统一标准化与质控，并对实测数据实行从采样到分析的全流程规范管理；研究采用生态水文领域通用分层方案，将全部记录归为四层标准剖面区间：浅层土壤水（0–10 cm）、根系活跃层（10–40 cm）、中层土壤（40–100 cm）、深层土壤（＞100 cm）；为解决采样深度不一致问题，研究团队采用中位深度匹配和“浅层优先”规则，强化不同土层数据的可比性。多数土壤水样品采用真空低温冷凝萃取法获取，同位素测定主要由激光光谱仪和同位素比值质谱仪完成，从方法层面保障了数据质量；原位实测样品实验室分析中，采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）进行土壤水提取，提取条件为高真空环境 ≤10 Pa、恒温95℃，持续萃取23 h，以保证水分充分回收，随后，样品使用液态水同位素分析仪进行δ²H和δ¹⁸O 测定，每个样品进样6次，舍弃前两针以消除记忆效应，取后四针均值作为最终结果；图2.全球土壤-水稳定同位素剖面平均空间分布图。图中显示了全球观测...

2026 - 07 - 13
LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变

研究背景全球变暖正在加速高寒地区冻土退化，也在改变河流的来水方式。青藏高原是世界上最大、海拔最高的多年冻土区，也是众多河流的重要源区。随着冻土活动层加深、季节性冻融过程增强，地表水、土壤水和地下水之间的联系被重新塑造，河流径流来源也随之发生变化。已有研究表明，降水、融雪水、土壤水和地下水是高寒河流的主要补给来源。但在冻融交替过程中，这些水源如何进入河道？不同阶段由谁主导补给？哪一层土壤水贡献更大？这些问题仍缺乏清晰的定量认识。近日，北京师范大学李小雁老师团队以青海湖流域最大的入湖河流——布哈河流域为对象，结合氢氧稳定同位素、水文气象观测和MixSIAR混合模型，系统解析了冻融过程中高寒河流径流来源组成及其输送路径变化，为理解气候变暖背景下高寒流域水循环响应提供了新的证据。图1.图(a)、(b)和(c)分别展示了QTP和QLB的位置，以及BRB内采样点的空间分布和多年冻土的分布情况。研究方法研究区位于青海湖最大的入湖河流——布哈河流域。研究团队建立了系统的水文观测网络，结合2024年水文气象观测数据，并在2025年5——10月采集降水、河水、地下水及0–90 cm之间三个分层土壤水样品。通过测定δ²H和δ¹⁸O稳定同位素，并引入MixSIAR贝叶斯混合模型，定量解析了不同水源对河流径流的贡献比例；冻融期划分依据日尺度的气温和地温：融化期：日最高气温和土壤温度 0℃；融通期：日最低气温和土壤温度 0℃；冻结期：日最低气温和土壤温度 0℃；研究团队在土壤水同位素分析前，采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）对土壤样品中的水分进行提取。该系统基于低温真空蒸馏原理，可在密闭且稳定的条件下高效提取土壤水，有效降低提取过程中蒸发分馏对δ²H和δ¹⁸O测定结果的影响，为后续径流来源解析及水分运移路径识别提供可靠的样品基础。图2.BRB中径流源的比例（a、b：融化；c、d：融化；e、f：冻结）。图3.BRB地区融冻期及解冻期降雨和融雪水对土壤水分的贡献（上图：融冻期；下图：解冻期）。图4.冻融过程中径流补给的概念图。研究结果降雨是土壤水的主要来源，融雪为次要来源；深层土壤水是高寒河流径流的重要补给来源；冻融过程促进地表水—地下水交换，冻结期地下水补给达到最高；上游多年冻土区与下游季节冻土区存在差异；冻...

2026 - 06 - 22
LI-2100 | 植物—土壤反馈如何维持毛竹入侵中的短暂共存

研究背景毛竹（Phyllostachys edulis）是亚热带森林生态系统中的重要物种，兼具经济价值与生态功能。但单一毛竹林长期发展易面临土壤养分循环受限、地力下降和生产力衰退等问题。相比之下，毛竹—阔叶混交林有助于改善土壤环境、提升林分稳定性和生产力。但若缺乏有效管控，毛竹可通过地下茎快速扩张，改变群落结构并抑制阔叶树更新。由此，一个关键问题值得关注：毛竹入侵如何影响阔叶树的水分与养分获取，并维持二者的短暂共存？近期，南京林业大学的姜老师团队在《Catena》上发表了研究，团队以毛竹入侵麻栎（Quercus acutissima）阔叶林为对象，结合稳定氢氧同位素、根系生物量调查、土壤水分与养分分析，系统揭示了毛竹入侵过程中植物水分利用策略与地下生态位竞争机制。图1.研究区样地设置及样点分布。研究方法研究设计：研究在长三角生态定位观测站进行，研究对象包括入侵样地中的毛竹和麻栎，以及未受毛竹入侵影响的麻栎对照样地。沿毛竹入侵梯度设置样地，分别在受入侵的阔叶林区和未受入侵的对照区各设3个30 m × 400 m样方;样品采集：采集不同土层土壤、植物枝条和土壤水样，测定土壤含水量、水储量及C、N、P等指标；同时提取植物木质部水和土壤水，并测定δ²H和δ¹⁸O值，以解析植物水分来源。值得一提的是，研究团队采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取植物木质部水和土壤水，该设备采用超低压真空蒸馏冷冻的原理，不仅能高效（98%）获取木质部水分和土壤水，而且可严格控制提取过程、避免蒸发引发的同位素分馏，确保氢氧同位素分析结果的准确性。数据分析：研究利用MixSIAR模型定量解析不同土层对植物水分来源的贡献，并结合水分来源和根系生物量计算生态位重叠，评估毛竹与麻栎的地下资源竞争关系。图2.毛竹入侵对麻栎SWS和凋落物持水能力（LC）的影响。图3.入侵区 (a) 和对照区 (b) 中麻栎和毛竹的平均 (±SD) 水源。图4.麻栎和毛竹的平均（±标准差）根系生物量（RB）。图5.毛竹入侵对麻栎不同土层平均养分含量（±标准差）的影响。图6.毛竹和麻栎的比例相似度（PS，根据水源计算）和生态位重叠（O，根据根生物量计算）。研究结果毛竹入侵降低土壤水储量，但提高凋落物持水能力；对照样地中，麻...

2026 - 06 - 01
LI-2100 | 生态修复流域地下水补给的降水极值响应

研究背景在全球变化与人类活动共同作用下，地下水系统正面临越来越显著的压力。尤其在半干旱地区，降水时空分布不均、生态修复改变下垫面结构以及深厚包气带对水分下渗的阻滞，使得“地下水何时得到补给、以何种方式得到补给、补给量究竟有多大”成为关键科学问题。黄土高原丘陵沟壑区是我国典型的生态脆弱区，退耕还林和沟道土地整治等生态修复工程显著重塑了坡面—沟道水文过程，但其对地下水补给的影响仍缺乏长期、直接的实测证据。基于此，中国科学院地球环境研究所王云强老师团队以陕西省延安市顾屯流域为研究对象，开展了为期七年的连续野外观测实验，相关研究成果发表于《Ecological Engineering》。研究系统监测了降水、土壤水分、地下水水位及多水体稳定同位素等指标。其结果揭示了事件尺度与年尺度降水极值通过优先流路径和地下水位上升显著强化了生态修复集水区的地下水补给过程，为理解黄土高原厚层非饱和带中降水—土壤水—地下水之间的快速水力连通性提供了关键数据支撑，并对生态修复工程背景下的地下水可持续管理具有重要科学指导意义。图1. 研究区域和采样点的位置。研究方法研究团队依托陕西黄土高原地球关键带国家野外科学观测研究站，在延安固屯流域开展了长达7年（2017–2023 年）的连续野外监测；监测体系：涵盖了气象站、表面水、土壤水及地下水水位监测；值得一提的是，研究团队采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取样品中的土壤水，该设备采用超低压真空蒸馏冷冻的原理，不仅能高效（98%）获取土壤水，而且可严格控制提取过程、避免蒸发引发的同位素分馏，确保氢氧同位素分析结果的准确性；图2.阳坡和阴坡4000 cm土壤剖面含水量的垂直分布。图3.2021年7月至2022年3月4000 cm土壤剖面土壤水分月动态。图4.降水事件期间地下水位的时间序列 (a)，以及地下水位变化与各类因素之间的关系 (b-g)。图5.时间动态变化（a）和降水年份间地下水位的显著差异（b）。图6.降雨事件后沿坡长沿着0-500 cm土壤剖面的土壤含水量（P）格局。研究结果（1）降水极值主要通过优先流路径触发非饱和带与饱和带间的深层水力连通；（2）在事件尺度上，低强度、长历时降水更利于地下水补给；（3）年尺度：丰水年补给增强，枯水年补给减弱；（4）坡面土壤水：坡面深层土壤长期存在水分亏缺；（5）...

2026 - 05 - 11
LI-2100 | 高频采样+稳定同位素：揭秘不同暴雨型态下的硝酸盐迁移

研究背景人口增长和农业发展的需求推动氮肥大量施用，虽保障了粮食安全，却给水生环境带来巨大压力。氮肥过量施用后，硝酸盐会通过径流和淋溶作用向地表水体迁移，进而引发水体富营养化、藻类水华、地下水污染等问题。在农业小流域，硝酸盐的迁移主要受暴雨驱动的水文过程影响，暴雨会激活地表与浅层地下径流通道，让土壤快速饱和，进而加快硝酸盐经径流和淋溶向河网的迁移速度。现有研究虽证实了暴雨事件与硝酸盐迁移过程存在关联，但不同暴雨型态在事件尺度上对硝酸盐的具体调控机制，目前仍未明确。为此，华中农业大学史志华老师团队以丹江口库区农业小流域为研究对象，结合高频水文监测与稳定水同位素示踪法，完成20场暴雨事件的原位观测与样品分析，系统阐明不同暴雨峰值模式下硝酸盐的输出途径与规律，相关成果发表于国际权威期刊《Water Research》。该研究为解析暴雨结构对农业流域硝酸盐输出的调控作用提供了精准的数据支撑，在揭示水文连通性与硝酸盐动态的关联上，填补了传统低频监测的过程研究空白。图1.研究集水区的地理位置与土地利用。研究方法2021 年 410 月，研究团队在丹江口水库流域出口开展高频监测，捕获20场暴雨事件，以15 min2 h频率采集雨水和暴雨径流水样1161个，并依据30 min最大雨强（I30）和雨峰波动指数（FIRP）的出现位置，将暴雨分为前峰、中峰、后峰。监测指标：硝酸盐（NO3-）、铵态氮（NH₄⁺-N）以及暴雨径流的氢氧稳定同位素（δ2H、δ18O）；数据分析：利用MixSIAR模型解析径流中雨水、土壤水（浅、中、深）、地下水的贡献，并结合浓度-流量关系（C-Q）：识别硝酸盐输出的三种行为——稀释、冲刷、化学稳态；研究团队采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(今日足彩狗推荐预测)提取样品中99%的土壤水。该设备采用超低压真空蒸馏冷冻的原理，不仅能高效获取土壤水，而且可严格控制提取过程、避免蒸发引发的同位素分馏，确保氢氧同位素分析结果的准确性。表1.三种暴雨型态的暴雨及径流统计参数。表2.不同暴雨事件下的径流组分特征。图2.三种暴雨模式的径流分量叠加条形图。图3.单次退水过程中的径流流量与溶质浓度时间序列（左侧），以及相应的C-Q关系（右侧）。图4.不同暴雨情况下的集水区最佳管理措施概念图。核心发现不同暴雨类型具有显著不同的径流特征，径流系数表现为：早峰值中...

2026 - 04 - 07
LI-2100 | 稳定同位素揭示干旱区柽柳的水分来源与适应对策

研究背景在干旱与半干旱地区，水分是决定生态系统稳定和植被生存的关键。随着全球气候变化加剧，干旱频率增加、地下水位下降和土壤盐渍化加剧，导致植被退化与土地荒漠化问题日益突出。柽柳作为我国西北干旱区荒漠-绿洲过渡带的优势物种，具有极强的耐旱、耐盐特性，在维持区域生态平衡中发挥着不可替代的作用。然而，关于柽柳在不同水文环境下的水分利用策略及其适应机制，仍缺乏系统的定量研究。近期，长安大学卢玉东老师团队牵头进行了一项研究，其成果发表在在国际权威期刊《Scientific Reports》。研究以新疆阿克苏塔兰河流域荒漠—绿洲过渡带的优势灌木柽柳为对象，通过分析降水、土壤水、植物木质部水和地下水的氢氧稳定同位素（δ²H和δ¹⁸O），并结合贝叶斯（MixSIAR）模型，定量解析了不同地下水埋深条件下柽柳的水分来源及其适应对策，揭示了柽柳在水盐胁迫环境下的生态可塑性和水资源调控机制，为干旱区生态修复和植被保护提供了重要科学依据。图1.小区调查和采样地点。研究方法研究设计：以中国西北干旱区典型流域——新疆阿克苏地区塔兰河流域的荒漠-绿洲过渡带为研究区域。其地下水位埋深2–6 m，实验沿地下水流向设置两条调查剖面，分别用于同位素采样与根系调查：Ø 剖面I沿地下水流向平行布设，用于采集同位素样本；Ø 剖面II垂直于剖面I布设，兼用于同位素样本采集及优势植被根系调查；样品采集：柽柳木质部枝条、降水、土壤水、地下水样品、不同径级根系的垂直分布；同位素分析与模型计算：Ø 同位素测定：采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统提取液态水，结合液态水同位素分析仪分析δ²H和δ¹⁸O；Ø 数据分析：运用MixSIAR模型量化各水源对植物吸水的贡献比例，结合土壤理化性质与根系分布特征，分析水分利用策略的控制因子；值得一提的是，研究团队利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）对样品进行液态水的提取，提取时加热温度设定为195°C，提取时长为180 min，提取出的样品经0.22 μm 有机相注射器过滤器过滤（提取率超过98%）。最后对提取后的液态水利用水同位素分析仪进行δ²H和δ¹⁸O的分析；图2.不同地下水位深度梯度及土层中土壤含水量与盐度的变化。图3.中国柽...

2026 - 03 - 23
LI-2100 | 祁连山南坡小流域多水体氢氧稳定同位素特征及水源更新机制

研究背景作为我国西部重要的生态安全屏障，祁连山南坡的阿咪东索小流域地处高寒干旱带，不仅承载着独特的山地生态系统，更是下游河西走廊及绿洲农业的关键补给水源。在高寒干旱区，极端气候条件和强烈的蒸发效应会导致水体同位素信号呈现出显著的时空变异性。稳定氢氧同位素作为示踪水文循环路径的“天然指纹”，成为精准揭示降水、地表水、地下水和土壤水之间的复杂转化关系与补给机制的理想手段。然而，尽管稳定同位素在水文学中的应用进行了大量的研究，但以往研究多集中于单一水体或大尺度区域，对于像阿咪东索这样的高寒干旱小流域尺度下多种水体（降水、河水、土壤水、地下水）同位素特征的综合演化规律及其与区域气候 - 水文过程的关系，尚缺乏系统性解释。阿咪东索小流域凭借其高海拔、强季节性波动及干旱特征，成为了解析高寒干旱区水文动态、弥补研究尺度缺口的天然实验室。基于此，青海师范大学曹广超老师团队以祁连山南坡阿咪东索小流域为研究对象，通过对2023-2024年间降水、河水、地下水及土壤水等多水体的氢氧稳定同位素进行系统观测与分析，揭示了高寒干旱区水体同位素季节性强烈波动、地表水快速响应与地下水缓慢更新、高海拔气候地形协同调控的演化规律。相关研究成果发表于国际学术期刊《Water》。该研究为高寒干旱区水资源管理，特别是干季水源配置、地下水保护及水文过程预测提供了新的数据支持，奠定了科学基础。图1.研究区域及采样点示意图。研究方法研究设计：以青海省海北藏族自治州祁连县阿咪东索小流域为研究区域，在2023-2024年开展多水体野外采样工作，具体如下：降水样品：2023年7-9月及2024年4-9月采集，共11个采样点；土壤水样品：在灌丛、草地、森林三种生态系统中分层采集(0-70cm)，共13个采样点；河水样品：沿流域4条支流布设，共40个采样点；地下水样品：选取6处自然流动的地下水（泉水）；研究团队采用 LI-2100 全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤样品中的水分。每批次处理14个样品，提取时长为3 h，该系统能在高温条件下高效获取土壤水（提取率98%），并严格控制提取过程以避免蒸发引发的同位素分馏，确保氢氧同位素分析结果的准确性。最后，对所有水体样品（包括降水、河水、地下水及提取的土壤水）使用液态水同位素分析仪测定其氢氧稳定同位素比值。并结合统计学方法对测量数据进行系统分析与处理。...

2026 - 03 - 05
LI-2100 | 稳定同位素新证据：植被由浅根向深根转变，显著增强黄土高原水分再循环

陆地降水主要源于外部水汽平流与局部蒸散，其中由局部蒸散贡献的部分被称为水分再循环。在全球尺度下，约40%的陆地降水由水分再循环贡献，其过程受大尺度大气环流、土壤湿度、植被类型及林冠特征等多种因素协同驱动。中国黄土高原作为全球最大的黄土沉积区，长期面临严重的土壤侵蚀和生态脆弱问题。为应对这些挑战，中国于20世纪90年代末启动了“退耕还林工程”，这一工程显著提高了黄土高原的植被覆盖率，并显著影响了该地区的水文动态和水资源供给，使当地水资源达到了其最大承载能力。目前，关于植被恢复的研究多侧重于其减沙控沙的功能，对其引起的蒸散耗水增加如何影响水分再循环及水资源溢出效应关注不足。尽管植被恢复能促进水分再循环已成共识，但其背后的驱动机制仍有待深入阐明。近期，西北农林科技大学李志老师团队在《Geoderma》期刊上发表了一项研究，针对黄土高原植被变化，运用稳定同位素技术和水分平衡模型，揭示了浅根植物向深根植物转变过程中水分循环的变化机制。研究发现，深根植物能够更有效地利用深层土壤水，显著增强蒸腾作用，从而提高水分再循环率。这一发现为干旱和半干旱地区的生态修复及水资源管理提供了重要的科学依据。图1.降水中水分再循环示意图。图2.（a）研究区域位置（b）研究区域内2000年至2023年归一化植被指数（NDVI）的时间变化模式（c）采样点详细视图，包括草地、灌丛和林地。研究方法：同位素示踪与混合模型研究区域：研究在陕西省神木侵蚀与环境试验站进行，选择三种植被类型（草地、灌丛、林地）为研究地点，三种典型的深根植物（刺槐、油松、杏树）为研究对象。通过空间替代时间的方法，探讨30年树龄的深根植物对水分循环的影响；样品采集：2023年4–9月采集降水样本23个，同步监测降水量、温湿度数据；6–9月采集土壤样品405份，每份均分用于含水量测定与同位素提取；选取典型植物4株/种，共获取植物木质部样本80个，用于后续水分来源分析；在该研究中，科研团队采用LI2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤和植物木质部水分，该系统能在高温(130°C)下高效(98%)提取样品中水分，确保水同位素信号的真实性。对于提取后的所有样品，使用水同位素分析仪测定水样中的氢和氧稳定同位素。最后，基于多重模型（Craig-Gordon、HYSPLIT、MixSIAR），量化不同水源对...

2026 - 03 - 04
LI-2100 | 干旱区人工湿地里的树，到底“喝”了多少外来水？——同位素技术揭秘

在干旱区，湿地作为沙漠绿洲的重要组成部分，扮演着水源保护、生态修复、气候调节和生物多样性维持的关键角色。然而，随着人类活动和气候变化的影响，干旱区湿地的环境恶化对生态平衡造成了威胁。尤其是人工湿地，虽然在水资源管理和生态恢复中起到了重要作用，但其水消耗模式仍未被充分了解。近期，西北师范大学的研究团队在《Agricultural Water Management》期刊上发表了一项引人关注的研究。他们在张掖国家湿地公园开展了一项水源追踪实验，借助稳定同位素技术揭示了干旱区人工湿地树木的水分利用机制。研究发现，作为优势树种的柳树，其在生长期的耗水量达到当地雨季降水量的3倍，并且高度依赖人工补给的水资源。那么，究竟是怎样的水分利用模式导致了这一现象？下面，我们就通过这项研究来解读其背后的水源利用特征。图1.研究区域和采样点位置。用“同位素指纹”追踪水分来源研究团队在中国西北部的张掖国家湿地公园进行实验，选取该地区的优势树种——柳树，作为研究对象，在生长季（5-10月）系统采集了所有可能的水源样本，包括：l 树木本身：采集柳树的木质部水分；l 所有潜在水源：同步收集当地的降水、地下水、地表水以及不同深度的土壤水；l 环境数据：监测气象数据（如温度、湿度）并测定土壤含水量；在该研究中，研究人员采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测），对土壤水进行高效、精准提取。能够在确保同位素不发生分馏的前提下，实现高回收率的水分提取，有效确保了水分来源分析的精确性和可靠性。最后，研究通过比对柳树与各水源的同位素特征，并应用IsoSource模型，精确量化了降水、地下水、地表水及土壤水对柳树的贡献比例。图2.不同水源在生长季（2022年5月至10月）的同位素组成（δD和δ18O）。图3.2022年5月至10月生长季（0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60 cm）土壤水文和同位素特征的垂直分布和时间变化。图4.张掖人工湿地不同水源地δD与δ18O的双同位素关系图。图5.确定柳树水源的两步法。(a) 5月至10月期间，降水、地下水和地表水对土壤水分补充的月度贡献。(b) 同一时期内，不同深度土层（0–10、10–20、20–30、30–40、40–50和50–60 cm）的土壤水分对柳树吸水量的月度贡献。垂直虚线分隔不同月份。图...

2026 - 03 - 04
LI-2100 | 塔里木河胡杨的生存智慧：生态输水如何改变它们的“喝水方式”？

塔里木河下游的荒漠河岸林是维护绿洲生态安全的天然屏障。胡杨作为这里的代表性树种，其生存与水资源获取能力直接相关。受气候变化与人类活动影响，该地区长期面临地表水匮乏与地下水位下降的双重压力，导致胡杨林大面积退化，生态功能减弱，甚至加剧了沙尘天气。生态输水工程实施后，下游胡杨群落得以逐步恢复，但对生态输水如何改变塔里木河下游的用水模式仍缺乏明确的认识。近日，新疆师范大学的研究团队在《Scientific Reports》上发表的一项新研究，该研究采用氢氧稳定同位素技术，结合MixSIAR模型，分析了塔里木河下游不同年龄胡杨在生态输水条件下的水分来源变化，旨在为该区域荒漠河岸林的生态恢复提供理论支持。图1. 研究区域的概述。研究方法：同位素+模型，科学还原“吸水路径”研究区位于塔里木河下游昆阿斯特和英苏两个典型河段，在不同距河距离布设 6 个样地，采集：· 48 株不同年龄胡杨（幼龄、中龄、成熟）· 分层土壤水（0–200 cm）· 地下水· 河水（输水期）· 胡杨木质部水并分别在：· 生态输水期（2023 年 9 月）· 非输水期（2024 年 7 月）同步开展采样。在该研究中，研究人员采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测），对植物水及土壤水进行高效、精准提取。能够在确保同位素不发生分馏的前提下，实现高回收率的水分提取，有效确保了水分来源分析的精确性和可靠性。图2.土壤水δ18O和δ2H值的时空变化。图3.不同树龄胡杨木质部水δ18O和δ2H值的变化。图4.地下水δ18O和δ2H值在输水期和非输水期的时间变化。图5.不同林龄胡杨源贡献比例。研究结果：胡杨的“吸水策略”有何不同？1. 同位素揭示水源变化输水期土壤水同位素（δ¹⁸O, δ²H）显著偏轻，且越靠近河道、土层越深，同位素值越低；胡杨木质部水在输水期更“富集”，顺序为：幼树成熟树中龄树；2. 输水 vs 非输水期，主要利用哪些水源？输水期：地下水（23.1%） + 河水 + 深层土壤水（160–200 cm）；非输水期：地下水（19.9%） + 深层土壤水；不同年龄树木存在显著差异：成熟树的地下水利用比例最高，而幼树相对较低。3. 环境...

2026 - 03 - 03
LI-2100 | 黄土高原农田 "水分密码" 破解！非粮 vs 粮食农田，谁更能锁住宝贵水源？

耕地“非粮化”、土地撂荒，除了威胁粮食安全，它会不会还在我们看不见的地方，悄悄“偷走”宝贵的水资源？在干旱少雨的黄土高原，每一滴降水都弥足珍贵，它们不仅要滋养广袤的农田，还要托举脆弱的生态系统。一项发表在《Journal of Hydrology: Regional Studies》上的最新研究，利用“水的指纹”——稳定同位素技术，为我们揭开了这场无声水战背后的奥秘。研究团队基于2023年4–11月的连续野外观测，利用稳定同位素精细追踪土壤水分的蒸发、入渗与储存过程，系统揭示了黄土高原农田水分运移的关键机制，为非粮化治理与区域农业水资源管理提供了科学依据。研究区与方法：连续 7 个月的高分辨率观测研究在黄土高原东部（山西太原）选择了两块相邻的、条件相似的实验地：Ø 典型粮田：种植玉米；Ø 非粮农田：完全撂荒，无作物生长；图1. 采样点的空间分布及研究区域位置研究团队每日在 0–100 cm 剖面采集土壤样品，并同步监测 40 场降水事件的氢氧同位素组成，构建时间连续的水分动态数据。在样品分析环节，研究采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）对土壤样品进行水分提取，提取温度设定为180°C，真空度控制在1200 Pa，持续提取150 min。该流程确保了样品中水分提取完全，且有效避免了同位素分馏效应。对于提取后的所有水样，均使用液态水同位素分析仪进行δ²H和δ¹⁸O组成测定，其测量精度分别达到±0.2‰和±0.03‰。表1. 研究期间降水的同位素组成表2. 研究期间不同土地利用类型中δ2H和δ18O值的总体特征图2. 研究区不同下垫面条件（NGF与GF）下气象要素及土壤水δ¹⁸O、δ²H的时间变化特征图3. 不同降水条件下土壤水δ18O的垂直变化特征图4. 研究期间土壤水分δ2H（a）、δ18O（b）和lc-excess（c）垂直分布的热图图5. 研究期间NGF和GF不同土壤深度土壤水分蒸发损失（f）的变化良田胜荒地：黄土高原的保水真相粮田比荒地更"存水"！研究发现，种植玉米的粮田在20-60 cm土层的储水能力优于闲置荒地，打破了"荒地更保水"的认知。荒地水分蒸发更快！由于缺少植被覆盖，荒地的土壤...

2026 - 03 - 03
LI-2100 | 黄土区苹果树水分吸收研究新进展

研究背景：深层土壤水与果树生理的隐秘联系在干旱与半干旱地区，水分利用机制是生态学与农业水文学的核心问题。黄土高原植物主要依赖土壤水生存，但气候变化下如何在干湿交替中调节吸水深度、维持光合作用与蒸腾平衡仍不清楚。以往研究多集中于浅层土壤，而深根植物的深层取水机制及其与生理过程的耦合关系仍缺乏定量证据。同时，大规模植被恢复虽改善生态，却导致深层土壤水亏损，亟需深入研究以指导水资源与生态管理。近日，西北农林科技大学团队在 Journal of Hydrology发表研究成果，揭示了苹果树在不同气候条件下的水分吸收策略与生理特性的耦合关系。（图1.研究点图及采样点的空间分布。F、A16和A22分别代表农田、树龄16年和22年的苹果园。）为什么要选择“苹果树”？1.苹果树是典型的深根型经济林代表：成熟苹果树根系可深入10–20 m，是典型的深层取水植物；2.广泛分布、区域代表性强：苹果是黄土高原最主要的经济作物之一，种植面积巨大，对区域水循环与土壤水平衡有显著影响；3.兼具生态与经济双重意义：苹果种植不仅支撑当地经济，也是生态修复的重要组成部分。（图2.2022年5月，不同土地利用类型下（A16、A22及F）20 m深度土壤剖面的土壤含水量（a）；2022–2023年生长季期间的月总降水量（b）以及A16（c）和A22（d）下5–10月的月平均土壤含水量。）研究地点研究在陕西省咸阳市长武县黄土高原进行。这里是典型的雨养农业区，研究对象为两片不同树龄的苹果园：A16：树龄 16 年A22：树龄 22 年研究方法团队在 2022 年（干旱年）和 2023 年（湿润年）连续两年开展系统研究，主要方法包括：土壤采样：钻取至 20 米深，结合氢氧稳定同位素分析水分来源。枝条采样：测定木质部水分同位素，追踪苹果树实际用水深度。生理指标监测：利用便携式光合系统测定气孔导度、光合速率、蒸腾作用及叶片水势。同位素水分提取：在该研究中，科研团队采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测），对土壤和植物木质部中的液态水进行提取，该系统能在高温（130°C）下高效(98%)提取样品中水分，确保水同位素信号的真实性，是该研究准确识别“苹果树取水深度”的核心设备。模型分析：使用 MixSIAR 贝叶斯混合模型，定量计算不同深度土壤水的贡献比例。（图3.2022年5月，A...

2026 - 03 - 02
LI-2100 | 喀斯特坡地的水文秘密：雨水与植被如何左右土壤水分和径流？

在地球的水循环中，土壤水就像“中枢神经”，连接着大气、植被和水文过程。气候变化加剧干旱，土壤缺水成了生态系统的“紧箍咒”。在喀斯特山区，浅薄的土层和复杂的地貌，让水分变化更为“变幻莫测”，这给植被恢复和水资源管理带来巨大挑战。那么，坡地上的土壤水分到底是谁在操控？是天上的雨，还是地上的植物？01 研究背景：喀斯特——天然的水文实验室喀斯特地区土层浅薄、裂隙发育，是研究复杂坡地水文过程的理想场所。已有研究关注过地形和土壤厚度等因素，但降雨特征与植被类型如何共同作用于土壤水分和产流机制，一直没有明确答案。（图1.（a）研究区和（b）中国西南部贵州省关岭喀斯特生态系统观测研究站观测点的位置。（c）花生、花椒和弃耕地土壤水分传感器和土壤水分同位素采样点示意图。红色数字表示土壤水分传感器的安装位置，蓝色数字表示土壤水同位素样品的采集点。）02 实验设计：同位素追踪水的“身份证”研究团队在贵州关岭喀斯特生态系统观测站，选取了同一坡面上的三个样地：· 花生地（PN）—— 高覆盖度农田· 花椒地（ZB）—— 乔木型经济林· 弃耕地（AL）—— 裸露度高、植被稀疏通过连续两年的观测，团队监测了土壤水分含量、稳定同位素（δ²H、δ¹⁸O）组成以及地表径流。同位素就像水的“指纹”，帮助我们分辨径流是来自新下的雨，还是土壤里存的“旧水”。样品水分提取采用了全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100 Pro，今日足彩狗推荐预测），保证了土壤和水样中氢氧同位素信号的完整性和准确性。图2. 三个实验小区的坡地土壤水动态03 主要发现：植被与降雨的“双重控制术”1、土壤含水量差异明显· ZB（0.26） PN（0.23） AL（0.21），坡脚普遍比坡顶湿润。· AL 干湿交替最频繁，ZB 相对最稳定。2、同位素揭示水分路径· 花生地：水分均匀渗透，下坡δ²H富集（+8.7%）。· 弃耕地：优先流显著，下坡δ²H反而贫化。· 花椒地：中坡位置出现局部截留，导致同位素富集。3、径流形成机制随降雨而变· 小雨（15mm）：径流主要来自土壤旧水，以基质流为主。· 大雨（30mm）：优先流通道被激活，雨水直接贡献超50%，在 AL 样地最突出。· 连...

2025 - 09 - 25
LI-2100 | 小麦“聪明喝水”的秘密，藏在这片膜下

研究单位：西北农林科技大学试验地点：陕西杨凌 · 关中平原研究周期：2022–2024冬小麦生长季图1. 中国关中平原研究区（a）、两种冬小麦种植模式（b）及2022-2024年日降水量、平均气温和相对湿度（c）。以第一年7月至次年7月为一年。FP，粗播；RP，沟垄膜播。在关中平原这样的半湿润地区，冬小麦种植面临着“雨水来了却留不住、水一蒸发就白费”的难题。传统的平作（FP）方式，不仅易失水，想要提高产量也常常遇到瓶颈。为此，研究人员尝试了一种更节水的方式——垄沟覆膜种植（RP）：在田里起垄，沟里播种，再覆盖地膜。这种方法在西北干旱区已广泛使用，但在降雨稍多的关中，是否也同样适用？水分利用是否更高效？这是本研究要回答的问题。研究方法：科学追踪水的“去与留”为了揭示RP到底好在哪，研究团队连续两年在田间开展试验，采用随机区组设计对比RP与FP两种种植方式的差异。他们利用δ²H和δ¹⁸O稳定同位素技术，像给水分贴上“身份证”，追踪水从“下雨”到“被小麦吸收”的全过程。实验中，研究人员采集并分析了多个来源的水样，包括：· 降雨水样· 不同深度土壤水样· 小麦茎秆内水样土壤和茎秆样品在-15℃冷冻保存直至水分提取。采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）从土壤和茎秆样品中提取水分，提取率约为99.0%，随后借助MixSIAR模型计算出水分的入渗路径、根系水源比例以及水分消耗的方式（蒸发vs蒸腾），深入揭示作物“喝水”的机制。研究结果：RP让每一滴水更有价值结果显示，垄沟覆膜种植在多方面表现出显著优势【结果】1. 水的同位素组成图2. 2022–2023年降水、土壤水与小麦茎秆水的δ18O与δ2H之间的关系图3. 2022–2023年返青至成熟期不同土层土壤水δ2H、δ18O、lc-excess及SWC在FP与RP处理下的差异2.降水对土壤剖面水分的贡献图4. 2022–2023年降水事件后降水对0–120cm土层土壤水的贡献比例（f）和有效贡献时间（ECT）3. 土壤储水量与RWU比例的季节变化图5. 2022–2023年平作（FP）与垄沟覆膜（RP）种植下返青–拔节、拔节–抽穗、抽穗–扬花、扬花–灌浆、灌浆–成熟及返青–成熟期间的土壤储水量（SWS）变化图6. 2022–2023年平作...

2025 - 08 - 25
LI-2100 | 红树林里的“盐”意信号：揭示干季盐度对氢同位素分馏的主导影响

在中国海沿岸的红树林中，有一种名叫桐花树 (Aegiceras corniculatum) 的植物，静静地记录着环境的蛛丝马迹。近日，广东海洋大学与中科院广州地化所、加州理工学院等单位合作，结合叶蜡正构烷烃和脂肪酸的δ2H分析及环境参数监测，首次构建了盐度-代谢调控-同位素分馏的关联模型，不仅修正了红树林同位素分馏理论模型，还为重建热带沿海古环境提供了全新视角。图1.研究区概况· 研究地点：湛江红树林国家级自然保护区植物叶片中的蜡质化合物，能“记住”它们吸收水分的氢同位素特征（δ²H），而这一特征受降水、盐度等因素影响。团队选取了湛江高桥、九洲与营仔三条河口，分别在旱季（2021年11月）与雨季（2022年6月），采集了桐花树的叶片、木质部、叶水、水体和沉积物孔隙水等样品，系统分析了不同季节和盐度梯度下的氢氧同位素变化。在本研究中，科研人员采用LI-2100 全自动真空冷凝抽提系统，对红树植物叶片和木质部中的水分进行了高效提取。这款设备由今日足彩狗推荐预测自主研发，能够在确保同位素不发生分馏的前提下，实现高回收率（98%）的水分萃取。图2. 不同盐度下地表水 (SW)、孔隙水 (PW)、木质部水 (XW) 和叶水 (LW) 氢氧同位素和叶蜡C27、C29和C31正构烷烃以及C16:0和C18:0正构脂肪酸中的氢同位素的相关图图3. 盐度与脂质及源水之间的净氢同位素分馏的相关图，包括地表水 (SW)、孔隙水 (PW)、木质部水 (XW) 和叶水 (LW) 之间的中间分馏过程与正构烷烃和脂肪酸的氢同位素分馏之间的相关性图4. 同一采样地点在雨季与干季的正构烷烃及正构脂肪酸δ2H值的对比图图5. 脂质（正构烷烃和正构脂肪酸）与孔隙水之间的氢同位素分馏系数随盐度的季节变化图6. 脂质（正构烷烃和正构脂肪酸）与叶水之间的氢同位素分馏系数随盐度的季节变化图7. 使用稳定同位素混合模型(SIMMR)分析干季红树林(A. corniculatum)的水源（海水、河水和地下水）贡献图8. 旱季正构烷烃总含量与C27、C29和C31正构烷烃的δ2H值之间的相关性研究发现：干季才是“主角”！· 在干季，脂类氢同位素（特别是C31正构烷烃和C16:0脂肪酸）与盐度呈明显相关，盐度每升高1 ppt，δ²H 分馏值分别增加约 2.5‰ 和 1.0‰...

2025 - 08 - 11
LI-2100 | 如何让森林“喝饱水”？——来自黄土高原的答案

在干旱少雨的黄土高原，种树是生态修复的重要手段。但你知道吗？树种得太密，反而可能加剧水资源紧张！最近，中国科学院生态环境研究中心的团队，在《Catena》上发表了一项新研究，给我们带来了新的思考：“合理间伐”——也就是适当间隔砍掉一部分树木，竟然能让森林更健康、更省水！为什么要给森林“瘦身”？在黄土高原这样的半干旱地区，水分原本就稀缺。如果森林种得过密，树木们为了生存，只能展开“抢水大战”，结果大家都活得不好：· 土壤里的水被快速抽干· 树木长势变弱，易枯死· 生态修复变得不可持续而间伐，就像给森林做“减肥手术”，腾出空间，减少竞争，让留下来的树能更好地“喝水”、更好地“呼吸”。研究团队做了什么选取人工刺槐林（Robinia pseudoacacia，黄土高原很常见的一种树），设置了4种不同的管理方式：重度间伐（砍掉55%）中度间伐（砍掉45%）轻度间伐（砍掉35%）不间伐（啥也不动）图1. 研究区概况连续3年（2020-2022年）通过观测土壤水分、树干液流和稳定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）等一系列指标。对土壤和木质部样品进行三次重复水分提取时，使用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测），每次提取时间为3小时，确保了样品中水分提取效率达到98%以上，且无同位素分馏的问题。此外，采用激光同位素分析仪测定土壤水和雨水的同位素组成（δ²H和δ18O），精度分别达到±1.0‰和±0.1‰。对木质部水样品则采用同位素比质谱法，以确保避免有机污染的影响。结果图2. 2020 - 2022年气象要素日变化图3. 不同间伐处理下刺槐林土壤含水量( SWC )在各水文年( a、b、c)和总体年份( d )的变化规律。不同小写字母表示不同间伐处理下SWC在P 0.05水平上差异显著。误差条为标准差。图4. 不同( a )间伐处理和( b )水文年型下刺槐林蒸腾速率的变化。不同小写字母表示不同间伐处理或不同水文年的蒸腾速率在P 0.05水平上差异显著。误差棒为标准差。图5. 不同间伐处理下刺槐土壤水和木质部水同位素组成的关系。LMWL和SWL分别指当地大气降水线( y = 7.76x + 5.14 , R² = 0.91 , P 0.01)和土壤水蒸发线。图6. 不同水文年4...

2025 - 06 - 24
LI-2100 | 沙柳的“未雨绸缪”:在干旱来临前，植物也有“预感”？

在中国西北干旱、半干旱地区，水资源的紧缺一直是制约生态系统恢复与可持续发展的核心难题。随着全球气候变暖导致干旱频率增加和降水不确定性加剧，生活在这些区域的植物如何感知、应对干旱，成为科研人员关注的焦点。本研究将目光投向中国黄土高原的典型灌木——沙柳（Salix psammophila）。这种耐旱先锋树种不仅是半干旱区植被恢复的重要角色，更在水分利用上展现出了超强“智慧”。三年观察，揭示灌木的水分“生存术”本研究团队在2019–2021年连续三年间，走进陕西神木六道沟流域，系统监测沙柳林的土壤水分、液流变化、叶片生理特性以及稳定同位素（δ²H、δ¹⁸O、δ¹³C）指标，力求揭开沙柳如何在干旱胁迫下实现“智慧用水”的秘密。图1. (a)研究区域位置和沙枫林图片；(b)实地观测的气象变量、叶片生理特性、土壤水分和稳定同位素。研究地点小科普地处黄土丘陵区的六道沟，属温带大陆性气候，年均降水仅约457毫米，且集中于6-9月，植被以人工灌木为主，沙柳正是其中的“主力军”。沙柳的“感知系统”：未雨绸缪不是说说而已研究发现，沙柳在干旱真正到来之前就已启动节水机制：提前降低蒸腾速率，减少水分流失；控制叶片面积，调节叶水势；并不依赖深层土壤水，而是主动调控生理活动应对水分波动。这就像植物拥有了“气象雷达”，提前感知土壤水分的变化，进行自我调整。作者称这种现象为“预感干旱”策略。更有趣的是，即使干旱发生，沙柳在生长期的蒸腾趋势仍保持先升后降的节律，展现出强大的生理稳定性和适应能力。图2. 三个水文年（2019–2021年）沙柳林土壤含水量（SWC）、土壤储水量（SWS）和土壤干燥化指数（SDI）的变化。误差线表示标准误差。图3. 2019-2021年生长季沙柳平均日蒸腾速率(T)、固有水分利用效率(iWUE)、叶水势(Ψ)和叶面积指数(LAI)的变化。误差线表示标准误差。图4. 三个水文年（2019–2021年）不同土层（0–40 cm、40–120 cm、120–200 cm）土壤水分对沙柳的贡献比例。误差线表示标准差。图 5. iWUE 与（a）林分蒸腾速率的关系，以及（b-d）不同土层（0-40 cm、40-120 cm、120-200 cm）土壤水分对沙生林的贡献比例。图6. 三个水文年（2019–2021年）沙柳林叶片生理性状、水分利用比...

2025 - 06 - 10
LI-2100 | 在喀斯特石漠化地区植物水分利用研究中的应用

01 喀斯特地区植物水分利用研究：揭示共存物种如何应对水资源变化中国西南喀斯特地区以其独特的水文地质结构和丰富的水资源，对于植物生长至关重要。然而，随着植被恢复的推进，水分利用机制仍然不明晰。水资源短缺，尤其在气候变化加剧的背景下，如何科学管理水资源，推动植被恢复，成为了亟待解决的问题。02 研究背景：水分利用对植物生长的重要性在中国的喀斯特地区，植物的水分利用模式受到地下水和裂隙土壤水等水源的影响。水是植物生长的关键因素，然而，气候变化与人类活动的双重影响，使得水资源成为生态系统可持续发展的瓶颈。通过研究植物的水源利用和水分利用效率（WUE），我们能够更好地理解植物如何在水资源有限的环境中共存和生长。图1. (a)研究区位置图，(b)关岭-贞丰花江沙漠化治理区位置图，(c)研究地点及样地位置图，(d-f)共存植物景观图。03 研究方法：稳定同位素技术揭示水分利用策略本研究采用稳定同位素（δ2H、δ18O、δ13C）技术，深入分析喀斯特地区六种优势植物的水源使用和水分竞争。研究区域位于华南喀斯特关岭—贞丰花江沙漠化防治区，年降水量为1100mm，土壤浅碎且持水能力差。研究选取了R. chinensis、C. baccifera、V. negundo等优势物种，通过采集木质部、土壤、地下水等样本，分析植物水分吸收情况。采用全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100Pro，今日足彩狗推荐预测）被从土壤和木质部中提取水分，确保数据的精确性和可靠性。图2. 研究流程图图3. 共存物种的水源分配图4. 植物的水分利用效率图5. 植物的WUE与VPD和REW的关系04 研究成果：植物水源竞争与生态位重叠研究结果显示，研究区的共存物种有着相似的季节性吸水模式。随着雨季到旱季的变化，植物根据土壤水状况进行水源转换，优先使用浅层裂隙土壤水，地下水的使用则较低。然而，随着季节干旱的加剧，所有物种都增加了深层水源的利用。物种间的水源竞争非常激烈，生态位重叠指数较高，表明不同物种在同一生态环境中并未发生明显的水文生态位隔离。乔木树种表现出更强的水源转换能力，比灌木更具适应性。这一发现为植物共存机制提供了新视角。05 未来展望：应对气候变化的水资源管理随着林分演化和气候变化的影响，喀斯特石漠化恢复植物的水分利用特性将面临更多挑战。持续监测植物对水资源变化的响应，将有助于制定更加科学的植被...

2025 - 04 - 14
LI-2100 | 全自动真空冷凝抽提系统在矿区生态修复方面的应用

研究背景水分是限制植物生长的关键因素，特别是在全球气候变化的背景下，干旱半干旱地区的生态水文过程和植被水分利用策略受到显著影响。煤矿开采，尤其是露天矿，对环境破坏严重。黑岱沟露天煤矿位于黄土高原生态脆弱区，矿区的生态修复已成为重点工作。排土场的植被恢复对于合理利用水土资源和促进煤矿可持续发展至关重要。目前，矿区生态修复中的水问题研究主要集中在土壤水文效应、物理性质和坡面侵蚀等方面，但对植物水源及其利用机制的定量研究较少。利用稳定同位素技术，可以高效分析植物的水源，并通过多源混合模型量化各水源的贡献率。例如，深根植物通常利用深层土壤水，而浅根植物则更多依赖浅层水分。由于煤矿开采扰动了土壤结构，植物的水源利用方式与自然状态下有所不同。此外，雨季的不同月份中，植物水源及其利用机制也存在差异。因此，本研究以黑岱沟露天矿排土场为例，分析蒙古松、柠条和紫花苜蓿在雨季的水分来源及其利用机制，并提出两项假设：H1，三种植物的水源可能相似；H2，不同月份的水源利用程度会有所不同。实验过程研究区黑岱沟露天煤矿位于准格尔煤田中部（图1），矿区属温带半干旱大陆性气候，海拔1256m，年平均气温7.2 ℃，年平均降雨量408mm。研究期间，6月至8月的总降雨量占全年的70%以上。无霜期在125至150天之间，平均日照时数为3119.3 h。矿区排土场为多级台地式排土场，由捣蒜沟排土场、东排土场、北排土场、西排土场、内排土场、东排土场6座排土场组成。土壤类型以黄绵土为主，养分含量较低。该区植被属暖温带草原区，以低矮稀疏的天然植被为主，盖度不足30%，优势种有长山针茅、蒙古百里香、赖草等。排土场内人工植被有柠条、臭柏、山杏等（表1）。图1. 研究区域的位置表1. 研究区域概况选择3种典型的可恢复样地的植物作为研究对象，即蒙古杨样地、柠条样地和苜蓿样地（图2）。试验于2023年6月至8月的雨季进行。每月样品采集2天，天气晴朗、无云，前3天无降雨事件。每分钟记录一次数据，连续观测研究期间该地区的降雨量（mm）、大气温度（℃）和空气相对湿度（%）。每个样地选取3株生长状况较好的代表性植物，这些植物可以典型地反映整个试验地的生长水平。采集每株植物的木质部枝条，同时进行降水和土壤采样。图2. 三种植物的图像在每个样地选取3株长势良好、形态相似的植物作为样本，每株重复采集3次枝条以减...

2025 - 03 - 06
LI-2100 | 基于水分利用策略和植物性状确定坡耕地玉米种植适宜土壤厚度

水资源在粮食生产和生态修复中的关键作用，特别是在频繁出现的高温、干旱等极端天气条件下，威胁粮食生产，加速土地退化。研究指出，中国作为人均水资源低于世界平均水平的国家，农业用水已占全国总用水量的60%以上，但整体用水效率较低且区域差异显著。尤其在山区和丘陵地区，土壤侵蚀和厚度减少严重影响了蓄水能力，加剧了干旱频发和作物减产的风险。为应对这些挑战，本文强调了通过优化农业管理实践，提高用水效率，以缓解干旱胁迫，维持作物产量的重要性。本次田间试验在中国科学院盐亭紫色土农业生态站进行，该站位于中国四川盆地中北部，海拔400-600m（东经105° 27’，北纬 31°16’）（图 1）。该地区属于中亚热带季风气候，平均气温 17.3℃。年平均降水量为826mm，蒸发量为680 mm。降雨分布不均，约70%的年降水发生在夏秋季，季节性干旱频繁，主要发生在春季和初夏。图1. 研究区域位置（a）、实验地块图片（b）、地块设计图（c）、实验地块剖面图（d）。本试验土壤为钙质紫色土，来源于蓬莱镇组，属于中温土壤质地，被称为新土，占四川盆地紫色土总量的四分之一以上（图1）。钙质紫色土剖面主要发育在页岩和泥岩中，常与不透水的砂岩互层。浅层紫色土的下伏基岩限制了根系生长，入渗的大部分水分往往会因地下径流绕过根区而流失。试验土壤性质相似，平均值为：pH 值为8.37，土壤有机碳 (SOC) 为5.80 g·kg−1，全氮含量 (TN) 为0.80 g·kg−1，容重为1.14 g·cm−1，阳离子交换容量 (CEC) 为8.22cmol(+)·kg−1，含沙量为17.28%，饱和水力传导率为16.8mm·h−1。坡耕地冬小麦 (Triticumaestivum L.) 与夏玉米 (Zea mays L.) 轮作常规种植制度已持续 50 余年。现场监测共设计15个小区。小区尺寸为5mx 1.5m，坡度为6.5°，模拟长江上游坡耕地的平均梯田坡度。试验设置了5种土壤厚度处理（20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、100 cm），每个处理重复3次。试验小区通过无缝水泥墙和基座进行水文隔离，构建不同厚度的防渗混凝土盆并重新填筑原有土层。经过8年的常规耕作（小麦-玉米轮作）后，确保土壤剖面保持原状。所有...

2024 - 10 - 29
LI-2100 | 大兴安岭南部白桦的水分利用规律及其对干旱环境的适应性

大兴安岭地处中国东北，这里的气候寒冷干燥，冬季漫长而严寒，夏季则短暂而凉爽，适宜白桦的生长。亭亭白桦，悠悠碧空，微微南来风。春天，是大兴安岭的白桦树复苏的季节。雪融水润，大地回春，在这神秘而美丽的土地上，白桦树以其独特的水分利用能力，展现出了大自然魅力。大兴安岭南部白桦的水分利用规律及其对干旱环境的适应性本研究旨在考察大兴安岭南部天然次生林中主要植物白桦（Betula platyphylla）的水分利用模式。该调查利用氧稳定同位素技术，时间跨度涵盖2019年7月至2020年9月。东北地区研究区的位置及其森林分布（绿色）。“其他”是指林地（灰色）以外的土地利用类型。在两年的时间里，在纯白桦林内建立的 30 m × 30 m 的样地内进行了季节性田间试验。作者选择了五棵健康的白桦木，其高度和胸径接近研究区域的平均值。样地土壤剖面较浅（厚度约为 40-70 厘米）土壤采样在每月中旬无雨的日子或降雨后的几天进行。每月系统采集10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、60 cm深度的树木木质部水和土壤水样本，进行稳定同位素分析。成熟植物体内水的同位素组成可以反映植物水分来源的同位素组成。2019年和2020年（5月至10月）在样树上取样，每棵样树取样3个重复。使用手动螺旋钻获取土壤水样，并用封口膜密封在玻璃容器中，用于随后的同位素分析。为了减轻蒸发对同位素含量的影响，所有土壤和植物样品均被立即冷冻并储存。在 2019 年和 2020 年的整个生长季节，总共收集了 100 个降水样品，并用封口膜牢固地密封在干净的聚乙烯瓶中。然后将这些沉淀样品储存在设定为-2°C的冰箱中，直到准备好进行同位素分析。样本树的特征来自内蒙古农业大学的研究团队在北京师范大学地表过程与资源生态学国家重点实验室地理科学学院和水利部草原水利科学研究所实验中心采用全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100，今日足彩狗推荐预测）对植物和土壤样品进行水分提取。雨水和提取的植物和土壤水经过过滤，使用0.22μm有机相针式过滤器去除杂质和有机污染物。根据土壤剖面，土壤水源分为浅层（0~20 cm）、中层（20~40 cm）和深层（40~60 cm）。值得注意的是，由于样地地势多为山地，地下水的可用性可能受限，因此将地下水排除作为树木的潜在水源。在生长季节，通过线性回归分析探讨土壤水、木质部...

2024 - 04 - 18
LI-2100 | 土壤有效水分与根系分布的协调改变了柠条的水源分配

柠条木是一种对水分需求较高的植物，它对土壤中的水分量非常敏感。而土壤有效水分和根系分布对柠条木质部水分有着重要的影响。当土壤中的有效水分不足时，柠条木的木质部水分会受到影响，导致植物生长缓慢甚至停滞。柠条木的根系通常较为发达，能够深入土壤中寻找水分。如果根系分布广泛且深入，那么柠条木就能够吸收到更多的水分，从而保持木质部的水分平衡。因此，保持土壤中的适当水分对于柠条木的生长至关重要。下面这篇相关论文，我们来一探究竟。土壤有效水分与根系分布的协调改变了柠条的水源分配稳定同位素已被广泛应用于根系水分吸收(RWU)的鉴定，通过将潜在水源分类为不同的端元，并评估其对木质部水分的贡献。然而，估计端元(主要是土层)的贡献通常仅基于土壤水同位素的变化。土壤有效水分和根系分布是RWU的关键限制因子，但在水源分配中很少考虑。基于土壤水分同位素平均值、土壤有效含水量(AWC)和根重密度(RWD)加权值，比较了不同土层对柠条RWU的相对贡献。我们使用三种贝叶斯混合模型(SIAR, simmr和MixSIAR)在三个不同土壤水条件的地点获得了这些值(分别为平均值和加权贡献)。我们计算了平均和加权贡献(DC)的差异以及DC绝对值的累积(AADC)，以分析它们之间的差异及其与AWC和RWD的关系。加权和平均贡献因地点和模型而异。我们得到以下AADC值:站点1-3使用SIAR分别为27.8%和11%;使用simmr的比例分别为39%、13%和14%;使用MixSIAR的比例分别为68%、40%和25%。我们发现，当AWC≤6%时，DC与RWD呈显著相关，当AWC 6%时，DC与AWC呈显著相关，说明RWD对DC的影响取决于土壤水分条件。基于我们的研究结果，AWC和RWD加权的端元改变了相对于非加权端元的水源分配比例，而影响的程度与所使用的模型有关。因此，我们建议在使用δ2H和δ18O划分植物水源时，仔细考虑端元同位素的特征和模型选择。研究区域中国黄土高原北部六道沟小流域 (38°46′-38°51′N, 110°21′-110°23′E)所用仪器设备全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100，今日足彩狗推荐预测）【结果】图1 样地1-3土层 0-300 cm土壤水分δ2H值和δ18O值聚类分析结果。图2 样地1-3双同位素空间图图3 基于SIAR、si...

2023 - 12 - 20
LI-2100 | 叶片水氢氧同位素的控制因素

太白山，是秦岭山脉最高峰，也是青藏高原以东第一高峰，如鹤立鸡群之势冠列秦岭群峰之首，以高、寒、险、奇、富饶、神秘的特点闻名于世、称雄华中。李白的“西上太白峰，夕阳穷登攀”，“西当太白有鸟道，可以横绝峨眉巅”，形象地将太白山的雄峻高耸烘托而出。如今，更是有不少中外游客慕名前来，一览拔仙绝顶和云海奇观，领略太白峰的险峻神秘。2020年，来自中国科学院地球环境研究所的研究团队分别于5月、7月和9月登上太白山，在奇观景象之中收集土壤和植物，开启了叶片水氢氧同位素的相关研究。叶片水氢氧同位素的控制因素氢氧稳定同位素（δ2H和δ18O）常被用作示踪剂来跟踪水从降水输入运移到土壤，最终通过土壤蒸发和叶片蒸腾释放的过程。叶片水蒸腾对于调节各种尺度的水平衡至关重要。陆地植物叶片水通过气孔蒸发分馏导致重同位素富集，这在很大程度上取决于等大气条件（温度和相对湿度等）以及生物生理过程。叶片水同位素信号整合到植物有机物中，例如纤维素和叶蜡，成为研究古气候重建的新方法。然而，尽管叶片水同位素在生态水文学和有机生物合成中很重要，但人们对叶片水同位素的控制因素以及源水和水文气候在确定叶片水同位素中的作用仍然缺乏了解且叶片内同位素分馏所涉及过程的复杂性使得准确预测和测量变得困难。基于此，在本研究中，来自中国科学院地球环境研究所的研究团队于2020年5、7和9月在太白山（33.96°N，107.77° E）收集了土壤和植物（枝条和叶片）样品，同时获取了温度、相对湿度和降水量等相关气象参数。利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤和植物中的水分。利用Picarro L2130-i水同位素分析仪确定土壤水稳定同位素组成。并测定其他水体的稳定同位素组成。通过对土壤水、枝条水和叶片水的δ18O和δ2H测量值与叶片水的δ18O和δ2H C-G模型预测值进行综合分析，确定δ18OLeaf和δ2HLeaf值的控制因素，以增进我们对与叶片水相关的植物有机生物标志物中提取的δ18O和δ2H中所保存的环境信号的理解。【结果】叶片水δ18O和δ2H值与潜在源水δ18O和δ2H值（枝条水、土壤水和降水δ18O和δ2H）以及气象参数（例如、MAP、MMP、MAT、MMT、MARH、MMRH）相关性（r）热图。叶片水同位素测量值与C-G模型预测值比较。叶片水δ18O和δ2H...

2023 - 11 - 13
LI-2100 | 基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源

近年来，全球环境问题日益突出，资源的合理利用和环境的保护已成为全人类共同面临的挑战。水分是生命的基础，对于植物的生长发育和生态系统的稳定运行起着至关重要的作用。然而，人类的过度开采和污染已导致严重的水资源短缺、土壤荒漠化等问题。沙柳作为一种生长在贫瘠土壤和干旱地区的植物，具有很强的水分利用能力和环境适应性。沙柳生长迅速，枝叶茂密，根系繁大，固沙保土力强，是中国沙荒地区造林面积最大的树种之一。同时，它长而发达的根系，能够迅速吸收土壤中的水分，高效利用水资源。其表面一层厚厚的叶蜡，也能够减少水分的蒸发和流失，有效避免土壤干燥和水分的浪费。因此，通过对沙棘的深入研究和广泛应用，我们可以有效地解决环境保护的问题。接下来这篇相关论文，我们来了解一下沙柳的水分利用来源。基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源沙柳具有很好的应对非生物胁迫（如干旱、寒冷、低肥力）的能力，已广泛引入毛乌素沙地东北部以防风固沙及改善生态系统功能和服务。然而，早期引入的沙柳出现了退化和枯死现象。预计由于气候持续变暖和人为干预增加，沙柳人工灌丛将出现更严重的干旱胁迫。鉴于人类世日益严重的水资源短缺和土壤荒漠化的持续扩大。了解植物与土壤水分关系并实施合理的水分管理策略，必须确定人工植被在沙漠生态系统中的水分利用模式。然而，对于不同发育阶段沙柳的特性、调控和水源差异等研究还知之甚少。基于此，为确定毛乌素沙地圪丑沟小流域（38°11′–38°53′ N，109°21′–110°03′ E）不同林龄（6年、12年和18年）人工沙柳水分利用模式的季节变化和控制因素，揭示老化沙柳枯死的潜在机制，理解土壤水-植物的关系和人工植被的生态适应性。来自中国科学院地理科学与资源研究所的研究者们于2019-2021年5-10月（5、6、10月为旱季；7、8、9月为雨季）植物生长季进行了相关研究。试验开始前，作者采集了土壤样品，确定其土壤颗粒组成，总N含量（TN）及总P含量（TP）。采集了根系样品，确定植物根系分布。试验期，采集了0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-90 cm、90-120 cm、120-150 cm、150-200 cm、200-250 cm及250-300 cm土壤样品，将其分为两部分，一部分用来测定同位素，一部分用来测定土壤...

2023 - 07 - 17
LI-2100 | 干旱区河岸湿地优势种植物的水分利用模式

近日，强冷空气在山西、宁夏和陕西等地凶猛登陆，带来了降温降雪的天气。没有冤情的四月飞雪，大自然再一次向人类展现了它的深邃。除了突如其来的降雪，大自然赋予的特殊天气，还有极端而持续的干旱。在干旱区，由于水资源缺乏，植物的生存和生长受到严重胁迫，促使生态环境进一步恶化。为了应对干旱气候，治理生态环境，相关的研究数不胜数。基于干旱区河岸湿地这一特殊的生态系统，今天我们来了解一篇研究植物水分利用模式的论文。干旱区河岸湿地优势种植物的水分利用模式植物水分循环是研究陆地生态水文学的关键环节。在干旱区，由于有限降水和强烈蒸发，水资源是影响植物生存、生长和植被恢复可持续性的重要限制因素。近年来，由于高温和干旱等极端天气事件更加频繁，土地退化加剧，使河岸湿地生态系统面临降水减少、不同程度水位下降等干旱问题。极端干旱会降低水资源的可利用性和植被生产力，并给植物带来不可逆转的死亡风险。因此，了解植物水分利用模式可以揭示植物的生存策略和对不断变化的水文气候条件的反应，这是良好的生态管理和植被恢复的先决条件。湿地是连接水域生态系统和陆地生态系统的功能过渡区，其生态功能非常突出。因此，定量研究河岸湿地水分来源、补给途径及其植物水分利用模式，是了解湿地生态水文循环的前提条件，将为干旱区湿地环境治理和生态安全提供理论依据与决策支持。干旱区是全球生态系统的的重要组成部分，河岸湿地具有水源供给、水文调节和土壤保持等生态功能。研究人员选取干旱区典型河岸湿地的优势种植物为研究对象，测定了降水、土壤水、木质部水和地下水的氢氧稳定同位素组成（利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤和木质部中的水分），利用这些数据拟解决以下问题：（1）阐明优势种植物水分利用模式的季节变化；（2）明确两种优势种植物水分利用模式的差异。本研究将有助于了解河岸湿地生态系统中植物-土壤-水关系的机制，旨在为干旱区河岸湿地生态系统恢复与重建提供理论依据与决策支撑。图1 (a)和(b)代表研究区域及采样点空间分布。(c)为东滩湿地，(d)为旱柳，(e)为紫翅猪毛菜。【结果】图2 紫翅猪毛菜（a）和旱柳（b）0-100 cm土壤水中δD和δ18O值的季节变化。垂直虚线表示木质部水的同位素组成。误差条表示标准误差。图3 潜在水源对猪毛菜（a）和旱柳（b）贡献百分比的月变化。图4 水体氢氧稳定同位素组成的关系...

2023 - 05 - 09
2100 | 不同土壤水分条件下土壤水与植物茎木质部水的同位素偏差研究

【摘要】土壤含水量的时空异质性影响着土壤水和植物茎木质部水的同位素组成。然而，土壤水分条件对广泛报道的土壤水-植物茎木质部水同位素偏差的影响尚缺乏系统地评估。为此，本研究连续两年在两个土壤水分条件不同的样地测定了柠条茎木质部水和土壤水的δ2H和δ18O值（利用全自动真空冷凝抽提系统LI-2100，今日足彩狗推荐预测）提取土壤和植物茎木质部中的水分，然后进行同位素测量）。结果表明，在较湿润的样地1，茎木质部水与土壤水在两年中都表现出明显的同位素偏差（两者的重叠率【研究区域】该试验是在中国黄土高原北部六道沟小流域 (38°46′-38°51′N，110°21′-110°23′E)进行。【研究方法】(1) 土壤束缚水同位素的计算本研究中，将张力计在−60 kPa压力下收集到的水分视为土壤移动水，而压力值大于−60 kPa时收集到的水分则视为土壤束缚水。在土壤水分特征曲线上，土壤水吸力为60 kPa时对应的土壤含水量被认为是土壤束缚水的最大含水量。土壤水的质量含水量可以通过野外试验测定。土壤水含水量与土壤束缚水最大含水量的差值为土壤移动水的含水量。最后，根据实测的土壤水与土壤移动水的同位素值，可以计算出土壤束缚水的同位素值。式中，δLMW 、δBW、δMW分别为土壤束缚水、土壤水和土壤移动水的同位素值，θLMW、θBW、θMW分别为土壤束缚水、土壤水和土壤移动水的土壤含水量。(2) lc-excess值的计算按照Landwehr and Coplen（2006）的方法，计算了土壤水和植物茎木质部水的lc-excess值，并利用两者的差值（Δlc-excess）评估同位素偏差。Δlc-excess值越大，表明植物茎木质部水与土壤水同位素偏差越大。式中，下标“s”代表样本，a和b分别是区域降水线LMWL的斜率和截距。(3) SW-excess 值的计算按照Barbeta et al.（2019）的方法，计算了柠条茎木质部水的SW-excess值，用以评估柠条茎木质部水与土壤水同位素之间的偏离程度。若SW-excess为负值，则在δ2H-δ18O双同位素图中茎木质部水位于土壤水的下方。SW-excess值越负，表明柠条茎木质部水与土壤水同位素偏差越大。式中，下标“s”代表柠条茎木质部样本，abw和bsw分别是2018-2019年每个月...

2022 - 11 - 09
Picarro+LI-2100 | 农田土壤水稳定同位素时空格局特征

土壤水（SW）是调节地表过程和地表能量分配的重要状态变量。由于与周围环境复杂的相互作用，SW存在显著的时空变化。近年来，随着测量技术的发展，SW稳定同位素组成（SWSIC；δD和δ18O）已越来越多地用于追踪土壤-植物-大气连续体中的SW运移，以更好地理解诸如量化SW停留时间、识别植物吸收水源和区分蒸腾和蒸发等相关过程。然而，由于受多种环境因素和过程的影响，如具有不同同位素组成的降水输入、土壤蒸发、土壤基质势梯度或矿物质-水相互作用造成的同位素分馏，SWSIC可能会随着时间和空间而显著变化，从而导致了在解释不同研究中SWSIC数据时存在很大的不确定性。因此，通过解释其时空变化格局及与其他因素（如土壤质地、土壤深度和植被）的相关性来改善SWSIC示踪技术至关重要。基于此，为更好地理解SWSIC的时空格局，在本研究中，来自天津大学的研究团队在中国科学院栾城农业生态系统试验站（LAEES）进行了为期约2年的田间试验。主要研究目标为：（1）比较不同深度SWSIC和SWC的时空格局，以及（2）研究SWSIC空间结构的时间特征并评估其影响因素。研究区和采样点（用于土壤含水量和δD分析）地图。作者于2018年12月1日、2019年4月1日、2019年6月4日、2019年7月18日、2020年4月26日、2020年6月28日和2020年8月23日收集了0、30和60 cm深度的土壤样本。利用全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100，今日足彩狗推荐预测）提取土壤中的水分，并利用Picarro L2140-i 水同位素分析仪分析水稳定同位素组成。为了估计土壤质地对SWSIC的影响，将2020年4月26日和8月23日在同一地点和深度采集的土壤样品充分混合以确定其粒度分布。【结果】研究期日降水量、潜在蒸散量（ETp）、土壤含水量和10、30和60 cm深度土壤水δD值的时间序列。10、30和60 cm深度土壤水样的双同位素图比较。实线表示地区大气降水线（LMWL），虚线表示土壤水蒸发线（EL）降水及10、30和60 cm深度土壤水样的δD和δ18O双同位素图。【结论】基于华北平原7次田间试验所收集的数据，作者发现，即使在田间尺度上（例如~100 m），土壤含水量（SWC）和土壤水稳定同位素组成（SWSIC；例如δD和δ18O）均表现出相当大的时空变异性。具体而言，不同土壤深度的平均SW...

2022 - 09 - 09
2100 | 末次盛冰期以来长江中游沉积环境驱动的地下水流系统演化

地下水是水文循环的重要组成部分，广泛用于饮用水、工农业活动以及战略储备。然而，人类活动的加剧（如水利工程建设、地下水过度开采、农药和生活污水排放）以及天然劣质地下水在大型流域中的广泛分布，导致地下水环境恶化。因此，水资源的合理管理和水环境的有效保护至关重要，基于地下水流系统（GFS）理论，全面理解地下水流模式（即更新速率、流径及演化趋势）有助于准确评估水文通量和预测污染物分布。汉江平原是长江流经三峡后第一个接收沉积物的大型河湖盆地。复杂的沉积环境、地下水-地表水强烈相互作用以及人为改造自然环境的共同作用，形成了汉江平原独特的GFS格局。了解汉江平原地下水循环演化及其控制机制，对于促进GFS的实际应用和该地区地下水资源保护具有高度紧迫性和挑战性。基于此，在本研究中，来自中国地质大学（武汉）的研究团队在汉江平原腹地和过渡区进行了相关研究，旨在：（1）基于沉积物粒度特征、粘土孔隙水稳定同位素和古气候指标重建汉江平原第四纪含水层系统的沉积环境；（2）深入理解末次盛冰期（LGM）以来沉积环境驱动的GFS演化模式。作者于2015年和2017年在汉江平原腹地和过渡区钻了两个钻孔G01和G05，深度分别为200 m和185 m。从钻孔中收集沉积物样品，分析其粒度分布，地球化学和矿物成分。并从钻孔G01和G05中分别采集了19个和17个粘土样品，利用全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100，今日足彩狗推荐预测）提取粘土孔隙水，并进一步分析其δ18O。江汉平原第四纪沉积相、河系和主要钻孔分布。【结果】G01（a）和G05（b）钻孔孔隙水δ18O、沉积物OSL年龄、粘土矿物和地球化学指标的垂向分布以及第四纪古气候演化阶段。古气候阶段G01和G05钻孔孔隙水δ18O值、粘土矿物和沉积物地球化学指标。【结论】基于水文地质条件、粒度分布特征、沉积物年代学、古气候指标和现存地下水年龄等综合分析，阐明了江汉平原沉积环境驱动的GFS演化模式。该研究的主要发现总结如下：在江汉平原第四纪含水层沉积环境的演化历史中，沉积相主要为河流相、湖泊相和河湖相，由中深层含水层的粗粒相过渡到浅层含水层的细粒相。这意味着水动力条件逐渐减弱并趋于稳定。此外，湖泊相沉积层厚度向平原腹地方向增加。自LGM以来，江汉平原气候演化和沉积相之间具有一定的耦合关系。沉积环境从LGM期间深下切侵蚀环境转变为末次冰消期（LDP）快...

2022 - 08 - 29
LI-2100 | 探究旱柳枝条水与土壤水之间的同位素失配现象

基于根系水稳定同位素探究旱柳枝条水与土壤水之间的同位素失配现象【摘要】越来越多的野外研究发现了植物茎干水与其潜在水源之间的同位素失配现象。然而，同位素偏移的形成原因尚不清楚，并且不确定它们是发生在根系吸水过程还是在从根部到枝干的水分传输过程。因此，该研究以旱柳（Salix matsudana Koidz）为研究对象，通过约每三天一次的采样频率测定了土壤−根系−树木枝条连续体中各组分（如总体土壤水、移动水、地下水、根系水和树木枝条水）的稳定同位素值（δ2H和δ18O），结果表明：（1）移动水和总体土壤水的同位素值有明显的分离，但随着土层深度的增加，两者之间同位素值的差异逐渐减小；（2）根系水接近于束缚水的同位素值，但不同于总体土壤水的同位素值。总体土壤水与根系水之间的δ2H和δ18O 的最大差值分别为−8.6‰ 和−1.8‰；（3）树木枝条水仅与 100-160 cm深度的根系水同位素值相似，并且在试验期间保持稳定，表明旱柳始终利用稳定的深层水源。总体上，旱柳枝条水与其潜在水源之间的同位素失配反映了根系水和总体土壤水之间的同位素偏移，这与土壤水的异质性密切相关。该研究揭示了不同移动性的土壤水、根系水和树木枝条水同位素值之间的关系，有助于加深对根系水分吸收和运输过程的理解。【研究区域】该试验是在中国黄土高原北部六道沟小流域 (38°46′-38°51′N, 110°21′-110°23′E)进行。图1 ：(a) 样本树木旱柳（Salix matsudana Koidz）；(b) 张力计，用以提取移动水（白色塑料管）；(c) 旱柳根系挖掘和测量示意图和 (d) 土壤剖面。【同位素样品收集与测定】该研究收集了20、30、50、100和150 cm 的总体土壤水（bulk soil water）样品以及张力计法获得的相同深度的移动水（mobile water）样品、地下水样品和旱柳树木的枝条样品（trunk water）。并通过土壤剖面的方法收集了20、40、60、80、100、120、140和160 cm 深度的根系样品（root water）（直径 2 mm）以及相同深度根系周围的总体土壤水样品。利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统（今日足彩狗推荐预测）提取土壤、树木枝条和根系中的水分，...

2022 - 01 - 28
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

LICA LI-2100全自动真空冷凝抽提系统技术文献：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。结果如下：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、δ18O值差异显著(p＜0.05)，洼地土壤水δD、δ18O比坡地偏轻；4月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异不显著(p＞0.05)。4. 土壤垂直剖面方向上土壤水δD、δ18O值随着土壤深度的增加而减小，浅层土壤水δ18O和深层土壤水δ18O存在显著差异，2月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正2.8‰，4月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正10.5‰ 。下载原文：6371666717997704895372875.pdf

2020 - 02 - 07

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