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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

霍伟杰 蒲俊兵 李建鸿 张 陶 王赛男

霍伟杰, 蒲俊兵, 李建鸿, 张 陶, 王赛男. 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[J]. 中国岩溶, 2019, 38(3): 307-317.
引用本文: 霍伟杰, 蒲俊兵, 李建鸿, 张 陶, 王赛男. 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[J]. 中国岩溶, 2019, 38(3): 307-317.
HUO Weijie, PU Junbing, LI Jianhong, ZHANG Tao, WANG Sainan. Spatial and temporal variations of soil water δD and δ18O values in dry season in a typical karst depression of a karst graben basin, Yunnan Province, south China[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2019, 38(3): 307-317.
Citation: HUO Weijie, PU Junbing, LI Jianhong, ZHANG Tao, WANG Sainan. Spatial and temporal variations of soil water δD and δ18O values in dry season in a typical karst depression of a karst graben basin, Yunnan Province, south China[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2019, 38(3): 307-317.

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

基金项目: 国家重点研发计划课题(2016YFC0502501);国家自然科学基金(41572234);广西自然科学基金项目(2017GXNSFFA198006)

Spatial and temporal variations of soil water δD and δ18O values in dry season in a typical karst depression of a karst graben basin, Yunnan Province, south China

  • 摘要: 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、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‰。

     

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    2022年4月20日