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峰林湖盆区土壤水分运移变化过程的稳定同位素研究

峰林湖盆区土壤水分运移变化过程的稳定同位素研究

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作者：布亚召云南师范大学

学位级别：硕士

土壤水是水分循环过程中的重要环节,土壤水分组成及运移的研究对实现土壤水和地下水的有效利用具有理论和现实意义,本文以峰林湖盆区云南松林、清香木天然次生林、小叶羊蹄甲石灰岩灌丛三种不同植被覆盖样地为研究对象,对样品测定的数... 详细信息

土壤水是水分循环过程中的重要环节,土壤水分组成及运移的研究对实现土壤水和地下水的有效利用具有理论和现实意义,本文以峰林湖盆区云南松林、清香木天然次生林、小叶羊蹄甲石灰岩灌丛三种不同植被覆盖样地为研究对象,对样品测定的数据运用Excel进行预处理,相关图表用Grapher进行绘制。不同水体水样δD和δO的关系采用相关性分析法和回归分析法,植物水分利用情况运用Iso Source模型进行分析,通过对研究区2014-2015年采集到的200个不同水体样品分析后,得到如下结论:(1)研究区当地大气降水线δD=7.68δO+11.29(R=0.99,n=12)研究区大气降水中δO值波动范围-14.4‰.5‰,平均值-7.1‰;δD波动范围-103.2‰6.1‰。氘盈余d值表现出明显的季节变化,雨季较低,旱季较高。温度效应极弱,降水量效应存在但较弱。(2)三种样地土壤含水率特征均表现为雨季高于旱季,深层高于表层,清香木天然次生林>云南松林>小叶羊蹄甲石灰岩灌丛。研究区土壤水δO和δD线性相关性极其显著,其拟合曲线方程为δD=7.23δO-6.81,R=0.96,n=140。大气降水、雨前土壤水、浅层地下水是土壤水分主要潜在来源。(3)云南松雨季土壤水δO表层变异系数大于深层,旱季深层土壤水δO变异程度为各生境最大,其它各层均较小,基质流混合作用强,以活塞流运移为主,上层存在优先流;清香木天然次生林雨季各层土壤水变异程度高,基质流混合作用较弱,旱季变异程度较低,深层出现最低值,运移模式多以活塞流;小叶羊蹄甲石灰岩灌丛雨季表层土壤水δO变异程度大,旱季表层和深层土壤水δO变异程度较低,混合作用较强,土壤水活塞流和优先流并存,以优先流补给为主。(4)不同植物的水分利用对土壤水再分配也会产生影响。植物根系的水力提升作用能使植物顺利度过旱季。随着植被群落的恢复,处于生态恢复更高阶段的云南松林和清香木天然次生林相比于小叶羊蹄甲石灰岩灌丛更趋向于利用表层岩溶水等稳定的水源,对岩溶环境的适应性更强,受到的水分胁迫更小,土壤水异质性逐渐降低。

关键词：峰林湖盆区氢氧稳定同位素土壤水运移

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