应用氢氧稳定同位素对极端干旱区蒸发水分来源的确定

• 作者: 张正模 李红寿 武发思 汪万福 詹鸿涛 邱飞
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 同位素 极干旱区 蒸发 降水
• 年，卷（期）: 2016,（22）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 7436-7445
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201601030012

摘要

长期监测发现敦煌莫高窟窟顶戈壁存在稳定的蒸发水分.为了进一步厘清蒸发水分的来源,利用拱棚-凝结法定期收集蒸发水分,应用水同位素示踪原理监测凝结水分、莫高窟降水和潜水的δD和δ18O值,以揭示戈壁蒸发水分的来源.结果表明,蒸发水分的δD、δ18O平均值分别为-33.06‰和-5.33‰,莫高窟降水为-66.44‰和-8.57‰,潜水为-72.19‰和-9.75‰,说明当地潜水并非来自于莫高窟降水;通过经纬度和海拔,应用在线降水同位素计算的当地降水δD和δ”O值(-60.00‰,-8.50‰)和降水加权平均值(-5.30‰,-0.75‰)同样表明,当地降水不是地下潜水的合理来源,而党河源区(野马山)的降水(-86.00‰,-12.00‰)才是地下潜水的真正来源.土壤水分蒸发实验与土壤垂直剖面水分检测表明,戈壁深厚包气带土壤在潜水水汽向上运移过程中选择了δ值相对较高的潜水水分,因此,戈壁蒸发水分来自地下潜水,存在清晰的来源通道.极干旱区蒸发水分来源的再确定为蒸发潜水的利用奠定了基础,对极干旱区生态恢复有重要意义,并为干旱、半干旱区地下水的利用提供了新视角,为莫高窟洞窟水分来源研究亦提供了重要参考.