作为有效的天然示踪剂，水稳定同位素组成（例如，δD、δ18O和水线氘差lc-excess）为解析陆-气界面水分交换过程、识别植被耗水水分来源等提供了关键依据，然而当前对其时空分布规律仍缺乏了解，进而为解译土壤水稳定同位素数据带来极大的不确定性。
为此，我院生态系统科学研究中心王铁军教授课题组，以贵州省普定县喀斯特天然次生林和河北省栾城区农田等为研究样地，基于长时间序列和高空间分辨率采样，探究了在山坡和田间尺度上，不同覆被条件下土壤水稳定同位素组成的时空变异规律及其影响因素。主要得到如下认识：（1）在山坡和田间尺度上（～100 m），土壤水稳定同位素组成仍存在较强空间变异性；（2）相比于土壤含水量，土壤水δD值空间结构的时间稳定性较差，表明不同时段内土面蒸发、降水入渗和混合等过程，对土壤水稳定同位素组成的影响程度不同；（3）土壤含水量和土壤水稳定同位素组成的时空分布规律及影响因素不同，因此现有大量土壤含水量时空异质性研究的结果无法直接用于解译土壤水稳定同位素组成的时空变异规律，但时间稳定性分析方法仍适用于选取土壤水稳定同位素组成的代表性观测点位。该成果对于利用水稳定同位素方法，更加精确地评估相关生态水文等过程具有一定指导意义。
图1 土壤水双同位素图
该工作得到国家自然科学基金（42171036和U1612441）资助，相关成果如下：
(1) Liu Q, Wang T*, Liu C, Mikouendanandi E. M. R. B., Chen X, Peng, T, Zhang, L. Characterizing the spatiotemporal dynamics of shallow soil water stable isotopic compositions on a karst hillslope inSouthwestern China[J]. Journal of Hydrology. 2022, 610: 127964. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002216942200539X
(2) Xu M, Liu Q, Wang T*, Wu D, Mikouendanandi E. M. R. B., Qi C. Characterization of spatiotemporal patterns of soil water stable isotopes at an agricultural field[J]. Science of The Total Environment. 2022, 828: 154538. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972201631X
