韓振華，張燕飛，王慧琪，紀(jì) 剛，梁文濤，焦 瑞

(水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，呼和浩特 010020)

水資源作為干旱半干旱荒漠化草原區(qū)重要的生境要素[1]，是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展的重要影響因子[2,3]。而來(lái)源不同的水體往往具有不一樣的同位素組成，因此同位素示蹤方法一直被視為水體的“DNA”探索[4]。該方法自20世紀(jì)50年代興起以來(lái)[5-7]，已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，作為傳統(tǒng)水文方法的補(bǔ)充，在水循環(huán)方面主要用來(lái)揭示水的來(lái)源及水體轉(zhuǎn)化運(yùn)移途徑和數(shù)量等[8-14]地球化學(xué)過(guò)程，并且該方法在國(guó)內(nèi)已廣泛應(yīng)用于青藏高原[15,16]、西北地區(qū)[17,18]、華北地區(qū)[19-22]和南方地區(qū)[23-25]，并且研究成果主要集中在揭示大氣降水同位素分布及水汽來(lái)源[26-28]、河水與地下水中穩(wěn)定同位素變化趨勢(shì)[29,30]、各水體轉(zhuǎn)化運(yùn)移途徑和數(shù)量等地球化學(xué)過(guò)程[8,10,31-36]、流域水循環(huán)機(jī)理研究[37,38]以及典型植被用水過(guò)程[39-41]等方面。但目前為止在干旱半干旱荒漠化草原區(qū)利用穩(wěn)定氫氧同位素進(jìn)行應(yīng)用研究的尚少，因此，本文將在其他區(qū)域研究成果基礎(chǔ)上，應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)有效分析干旱半干旱區(qū)達(dá)茂旗地表水、土壤水和地下水中同位素分布特征及其時(shí)空變化規(guī)律，揭示出研究區(qū)的不同水體之間的分布關(guān)系及其循環(huán)補(bǔ)給關(guān)系，進(jìn)而為確定各水體的成因和演化機(jī)制研究提供基礎(chǔ)依據(jù)，為同位素研究尚處于初級(jí)階段的干旱半干旱區(qū)增添新的論證，為區(qū)域生態(tài)建設(shè)和水資源利用進(jìn)行合理調(diào)配提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 樣品的采集與測(cè)試

達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗(后文簡(jiǎn)稱(chēng)達(dá)茂旗)行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，總土地面積為1.741 萬(wàn)km2(東經(jīng)109°15′～111°25′、北緯41°16′～42°45′)。達(dá)茂旗地形的總體趨勢(shì)是西南高，東北低，由西南向東北傾斜，中部及西部多山，南部丘陵起伏，東部及北部地勢(shì)平坦，為廣闊波狀高平原。達(dá)茂旗地屬溫帶大陸性干旱氣候，春季干旱，夏季炎熱，冬季寒冷，風(fēng)沙頻繁，風(fēng)力強(qiáng)度大。年平均降水量為255.6 mm(1954-2016年)，多年平均水面蒸發(fā)量為1 693.3 mm(E601)。

為了能得出研究區(qū)范圍內(nèi)不同水體同位素的空間性和時(shí)間性變化特征，自西向東分別選取了研究區(qū)內(nèi)3條主要河流作為研究對(duì)象，基本涵蓋了整個(gè)研究區(qū)范圍，并在3條河流上布設(shè)4個(gè)采樣點(diǎn)(開(kāi)令河中游、艾不蓋河上游和中游、塔布河中游)為研究單元進(jìn)行采樣(見(jiàn)圖1)。在2017年5月-2018年11月期間，按照非汛期(5月)、汛期(8月)和秋冬時(shí)期(11月)3個(gè)時(shí)段分別對(duì)降水、地表水、土壤水和地下水進(jìn)行采樣，其中降水樣品采樣需布置固定采樣點(diǎn)，以便于隨時(shí)收集，其他各水體取樣點(diǎn)選取固定位置采樣(見(jiàn)圖1)。在采樣時(shí)段內(nèi)，降水進(jìn)行了4次采樣，采集到水樣14個(gè)、地表水進(jìn)行了5次采樣，共采集水樣20個(gè)、土壤水進(jìn)行了5次采樣，共采集了水樣101個(gè)、地下水進(jìn)行了6次采樣，共采集水樣32個(gè)。

所采樣品均由水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試化驗(yàn)分析，并應(yīng)用鉻還原和CO2-H2O平衡法對(duì)水體的氫氧同位素分別進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果采用VSMOW標(biāo)準(zhǔn)，δD和δ18O的分析精度分別為±0.2‰和±0.1‰。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Sample point distribution map

2 研究區(qū)各水體同位素含量時(shí)空變化特征

2.1 研究區(qū)降水同位素含量分析

降水是天然水循環(huán)中水資源的主要輸入因子，并且大氣降水方程線(xiàn)對(duì)分析區(qū)域各水體同位素δD和δ18O含量變化至關(guān)重要，可使我們對(duì)區(qū)域水循環(huán)過(guò)程有更深入的了解。本研究共收集了14個(gè)降水樣品，其中開(kāi)令河采樣點(diǎn)3個(gè)樣品、艾不蓋河上游采樣點(diǎn)2個(gè)樣品、艾不蓋河中游采樣點(diǎn)4個(gè)樣品、塔布河采樣點(diǎn)5個(gè)樣品。通過(guò)檢測(cè)分析可知：降水樣品中同位素δD的變化區(qū)間為-150.69‰～-26.26‰、δ18O變化區(qū)間為-19.78‰～-1.18‰，δD、δ18O平均值為-69.92‰和-9.52‰，均無(wú)正值。Craig等[42]研究得出的全球大氣降水中穩(wěn)定同位素δD的變化介于-300‰～131‰、δ18O變化值介于-54‰～31‰，δD、δ18O平均值為-4‰和-22‰、鄭淑蕙等[43]研究得出中國(guó)大氣降水中穩(wěn)定同位素δD的變化介于-210‰～20‰、δ18O變化值介于-24‰～2‰。由上可知研究區(qū)的降水同位素δD和δ18O含量變化范圍在全球和中國(guó)降水同位素δD和δ18O含量變化范圍內(nèi)，說(shuō)明所分析的樣品成果可靠。并通過(guò)對(duì)研究區(qū)降水同位素δD和δ18O進(jìn)行線(xiàn)性擬合(見(jiàn)圖2)，可得研究區(qū)大氣降水線(xiàn)方程(LMWL)：

δD=7.2 δ18O-1.12 (r=0.96)

(1)

圖2 研究區(qū)大氣降水線(xiàn)Fig.2 Research area atmospheric precipitation line

由圖2和研究區(qū)大氣降水方程線(xiàn)可知，研究區(qū)大氣水線(xiàn)的截距和斜率分別為7.22和-1.12，該值都小于全球大氣降水線(xiàn)δD=8 δ18O+10、中國(guó)大氣降水線(xiàn)δD =7.9 δ18O+8.2的斜率與截距，這主要是因?yàn)檫_(dá)茂旗海拔較高，且距離海洋較遠(yuǎn)受海洋季風(fēng)影響較小，并且說(shuō)明研究區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水在下落的過(guò)程中經(jīng)過(guò)二次蒸餾作用，導(dǎo)致雨水中較輕的同位素分餾，而重同位素發(fā)生富集。

2.2 地表水同位素含量時(shí)空變化特征

本次共采集地表水河流樣品20個(gè)，其中開(kāi)令河采樣點(diǎn)5個(gè)樣品、塔布河采樣點(diǎn)5個(gè)樣品、艾不蓋河上游和中游采樣點(diǎn)各5個(gè)樣品，根據(jù)這些樣品對(duì)研究區(qū)地表水同位素的變化特征及時(shí)空轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究。

2.2.1 地表水同位素含量隨時(shí)間的變化特征

根據(jù)所采集樣品的檢測(cè)結(jié)果，可知研究區(qū)內(nèi)河流水體中環(huán)境同位素δD的變化幅度為4.21‰～6.42‰；δ18O的變化變化幅度為0.4‰～1.45‰，可見(jiàn)河流水體中δD和δ18O隨時(shí)間的整體變化幅度較小(見(jiàn)表1)。

表1 研究區(qū)地表水同位素含量隨時(shí)間變化情況表 ‰Tab.1 Surface water isotopic content changes in the study area over time

2.2.2 地表水同位素含量隨空間的變化特征

本次繪圖將每條河流的5次采樣結(jié)果分別編號(hào)為1、2、3、4、5進(jìn)行作圖比較。見(jiàn)圖3和圖4。

從圖3和圖4可以看出：①由空間變化數(shù)據(jù)可知，4個(gè)采樣點(diǎn)中艾不蓋河上游取樣點(diǎn)、艾不蓋河中游取樣點(diǎn)以及開(kāi)令河流域取樣點(diǎn)地表水同位素δD和δ18O含量基本變化不大，而塔布河流域地表水同位素δD和δ18O含量富集，主要是因?yàn)椋涸撎幠杲邓孔畲?，受?jīng)過(guò)二次蒸餾作用影響的降水補(bǔ)給量最大；從采樣點(diǎn)處的地貌和地質(zhì)構(gòu)造來(lái)看，采樣點(diǎn)周邊環(huán)山降水能有效地形成徑流并匯入到采樣點(diǎn)附近，并且該處泥沙具有良好的賦水性，大氣降水通過(guò)疏散的沙礫巖層入滲后，與孔隙水發(fā)生融合，通過(guò)地下水補(bǔ)給地表水。②由圖3和圖4可以看出艾不蓋河上游同位素δD和δ18O含量較中游同位素δD和δ18O含量低，主要是因?yàn)橹杏螀^(qū)河流補(bǔ)給量大以及中游處為河谷平原蒸發(fā)強(qiáng)度大所致。③由圖3和圖4可以看出開(kāi)令河地表水同位素含量最貧化，主要是因?yàn)樵搮^(qū)域緯度較高、氣溫低，蒸發(fā)小。

圖3 研究區(qū)各河流水體δD的變化規(guī)律Fig.3 The variation law of δD in each river water of the study area

圖4 研究區(qū)各河流水體δ18O的變化規(guī)律Fig.4 The variation law of δ18O in each river water of the study area

2.3 土壤水同位素含量時(shí)空變化特征

本次采樣根據(jù)研究區(qū)分布及降水情況對(duì)4個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行土樣采集。土壤樣品采集過(guò)程中，根據(jù)土層厚度按照0～25、25～50、50～75、75～100、100～125 cm的間隔進(jìn)行采樣。

2.3.1 土壤水同位素含量隨時(shí)間的變化特征

土壤水隨時(shí)間的變化主要表現(xiàn)為，隨著時(shí)間的推移水分下滲的深度逐漸發(fā)生變化。因此，土壤水同位素隨時(shí)間的變化特征主要為其不同深度(H)土壤水同位素含量的差異。根據(jù)采集樣品的同位素檢測(cè)結(jié)果繪制了圖5，由圖5可知土壤水中δD和δ18O的含量變化隨著深度的增加有較大的差異，總體上隨著深度的增加同位素含量減少。其中，在上層土壤(0～125 cm)的同位素δD和δ18O含量的波動(dòng)范圍較大，與深土層中同位素含量差距較大，這主要是因?yàn)樯蠈油寥浪袣溲跬凰亟M成易受外界環(huán)境影響，主要為：①0 cm處同位素δD和δ18O含量與其他土層同位素δD和δ18O含量差距最大，這主要是表層土壤受蒸發(fā)作用影響最大；②降雨落到地面后將會(huì)發(fā)生入滲，而入滲作用也隨著時(shí)間的推移逐漸減弱，所以在研究區(qū)0～125 cm深度范圍的土壤水不僅受蒸發(fā)作用影響，而且與降雨中同位素含量關(guān)系密切。而深層土壤水中δD和δ18O的含量則趨于穩(wěn)定。

圖5 各取樣點(diǎn)土壤水δD和δ18O隨時(shí)間變化關(guān)系研究Fig.5 Study on the relationship between soil water δD and δ18O with time at each sampling point

2.3.2 土壤水同位素含量隨空間的變化特征

由圖6和圖7可知，4個(gè)采樣點(diǎn)的δD和δ18O基本在同一范圍內(nèi)，變幅不大，但對(duì)應(yīng)的表層土壤水的δD和δ18O在蒸發(fā)作用下同位素富集，并隨著土層深度H的增加，土壤水中的δD和δ18O組成逐漸趨于穩(wěn)定。并且4個(gè)采樣點(diǎn)中δD和δ18O也受到了地理位置分布不同的影響，由圖可知開(kāi)令河、艾不蓋河上游和艾不蓋河中游處土壤水δD和δ18O含量基本相似，而塔布河流域中土壤水的δD和δ18O含量較低，這主要是因?yàn)樵撎幫寥篮瘦^高，導(dǎo)致同位素δD和δ18O較其他三處低。

圖6 各采樣點(diǎn)土壤水δD的變化規(guī)律Fig.6 The variation law of soil water δD at each sampling point

圖7 各采樣點(diǎn)土壤水δ18O的變化規(guī)律Fig.7 The variation law of soil water δ18O at each sampling point

2.4 地下水同位素分布特征

研究區(qū)內(nèi)的地下水樣品均為淺層地下水，在研究期共采集地下水樣品32個(gè)，其中開(kāi)令河流域10個(gè)樣品、塔布河流域6個(gè)樣品、艾不蓋河上游和中游各8個(gè)樣品，根據(jù)這些樣品對(duì)研究區(qū)地下水同位素的變化特征及時(shí)空轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究。

2.4.1 地下水同位素含量隨時(shí)間的變化特征

為探明研究區(qū)地下水同位素含量隨時(shí)間的變化規(guī)律，根據(jù)樣品采樣時(shí)間及研究區(qū)降水特點(diǎn)，將6-8月份定為雨季，其他月份為旱季，并在當(dāng)?shù)卮髿饨邓€(xiàn)的基礎(chǔ)圖上分別進(jìn)行δD～δ18O擬合(見(jiàn)圖8)，通過(guò)不同季節(jié)的擬合曲線(xiàn)，探究二者間的關(guān)系。

通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：①在雨季，地下水同位素分布趨勢(shì)線(xiàn)(y=5.29x-22.35)更加靠近當(dāng)?shù)卮髿饨邓€(xiàn)(y=7.22x-1.12)，地下水與大氣降水間的關(guān)系較為緊密，這是由于在夏季地下水用水量較大，加速了降水、地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給，導(dǎo)致地下水中δD和δ18O的含量與大氣降水、地表水中δD和δ18O發(fā)生混合。②在旱季，地下水中δD～δ18O組成的趨勢(shì)線(xiàn)(y=5.07x-25.09)斜率為5.07，小于雨季的擬合線(xiàn)斜率5.29，這主要是由于在旱季地下水主要接受經(jīng)過(guò)二次蒸餾的雨水和經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間蒸餾作用的地表水的補(bǔ)給，同位素較富集。

圖8 地下水同位素含量隨時(shí)間分布的變化規(guī)律Fig.8 The variation of groundwater isotope content with time distribution

2.4.2 地下水同位素含量隨空間的變化特征

為探明研究區(qū)不同區(qū)域之間地下水同位素δD和δ18O的變化規(guī)律，根據(jù)4個(gè)采樣點(diǎn)6次采樣的情況各選取6個(gè)樣品的測(cè)試結(jié)果繪了制圖9和圖10。

圖9 不同采樣點(diǎn)地下水δD含量分布圖Fig.9 Groundwater δD content distribution map at different sampling points

圖10 不同采樣點(diǎn)地下水δ18O含量分布圖Fig.10 Groundwaterδ18O content distribution map at different sampling points

(1)由圖9和圖10可以發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)地下水同位素δD和δ18O隨空間變化的幅度不大。但從同位素富集程度來(lái)看艾不蓋河中游采樣點(diǎn)處地下水中同位素δD和δ18O含量明顯高于其他三處，主要是由于在干旱半干旱區(qū)氣候環(huán)境和人類(lèi)活動(dòng)是區(qū)域水資源變化的主要影響因子，強(qiáng)烈的蒸發(fā)氣候和不同程度的人為開(kāi)采，不僅會(huì)使地表水發(fā)生富集，而且也會(huì)對(duì)不同深度的淺層地下水造成影響，使地下水同位素富集。而艾不蓋河中游取樣點(diǎn)處，地下水位埋深較淺，受蒸發(fā)作用影響強(qiáng)烈，而且采樣點(diǎn)周邊為城區(qū)，地下水資源開(kāi)發(fā)利用量較大，當(dāng)人為開(kāi)采改變地下水位時(shí)，富集同位素的降水和地表水在較短的流動(dòng)時(shí)間和距離范圍內(nèi)可對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給，因此該處地下水中同位素δD和δ18O含量較高。

(2)由圖9和圖10可知開(kāi)令河處地下水同位素δD和δ18O含量偏貧化，主要因?yàn)槭芫暥刃?yīng)影響該處地下水的補(bǔ)給源降水、地表水的同位素含量貧化，并且該處地下水埋深較深，地下水可能主要為降水及降雪長(zhǎng)時(shí)間的下滲形成。

3 研究區(qū)各水體同位素含量分布特征

通過(guò)上述分析可知，研究區(qū)內(nèi)地表水、地下水和土壤水同位素值均落于降水線(xiàn)下，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)地表水、地下水和土壤水補(bǔ)給源均來(lái)自降水，并且圖中土壤水同位素分布基本處于大氣降水線(xiàn)、地表水線(xiàn)和地下水線(xiàn)下方，并且距離大氣降水線(xiàn)較遠(yuǎn)，反映出土壤水受蒸發(fā)作用影響較為明顯。見(jiàn)圖11和圖12。

圖11 各水體同位素分布圖Fig.11 Isotope distribution map of each water body

圖12 各采樣點(diǎn)同位素分布圖Fig.12 Isotope distribution map of each sampling point

由圖11可知，各區(qū)域不同水體的同位素含量分布特征如下：

(1)圖11地表水的δD的變化范圍為-75.94‰～-61.32‰，δ18O的變化范圍為-9.84‰～-7.02‰；土壤水的δD的變化范圍為-87.9‰～-34.09‰，δ18O的變化范圍為-11.95‰～-1.15‰；地下水的δD的變化范圍為-83.48‰～-65.54‰，δ18O的變化范圍為-11.34‰～-8.28‰，均在研究區(qū)內(nèi)大氣降水的δD和δ18O變化范圍內(nèi)。

(2)圖11地表水、土壤水和地下水同位素含量均散落于當(dāng)?shù)卮髿饨邓匠叹€(xiàn)下方，說(shuō)明研究區(qū)域內(nèi)地表水、土壤水和地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為降水，而且在降水的補(bǔ)給過(guò)程中受到當(dāng)?shù)貜?qiáng)烈蒸發(fā)的影響。

(3)圖11可以看出土壤水同位素分布基本處于大氣降水線(xiàn)、地表水線(xiàn)和地下水線(xiàn)下方，并且距離大氣降水線(xiàn)較遠(yuǎn)，反映出土壤水受蒸發(fā)作用影響較為明顯。另外由圖11可知，土壤水中的δD和δ18O基本由降水、地表水和地下水混合而成，并且在長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)化和運(yùn)移過(guò)程中，受蒸發(fā)作用影響逐漸趨于穩(wěn)定。

由圖12可知，各研究區(qū)不同水體的同位素含量基本分布于3個(gè)區(qū)域，各區(qū)域特征如下：

(1)第一個(gè)區(qū)域?yàn)橥凰睾控毣瘏^(qū)，位于大氣降水線(xiàn)的左下角，主要有塔布河土壤水、艾不蓋河上游土壤水及艾不蓋河上游地下水，其中土壤水同位素含量貧化主要是因?yàn)槭芙邓偷乇硭a(bǔ)給較多，土壤含水量較大，地下水同位素含量貧化主要是因?yàn)樵撎幍叵滤裆钶^深受降水和地表水補(bǔ)給量較小。

(2)第二個(gè)區(qū)域?yàn)橥凰睾恐械葏^(qū)，位于貧化區(qū)和富集區(qū)之間，主要有艾不蓋河中游地表水、艾不蓋河中游地下水、艾不蓋河上游地表水、艾不蓋河上游地下水、艾不蓋河上游土壤水及開(kāi)令河地表水。該區(qū)域內(nèi)樣點(diǎn)分布在降水線(xiàn)周邊，揭示該處水體來(lái)源主要為降水，并且該區(qū)域內(nèi)地表水、土壤水以及地下水交叉分布，說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)各水體間存在相互補(bǔ)給的關(guān)系。

(3)第三個(gè)區(qū)域?yàn)橥凰睾扛患瘏^(qū)，位于最上方的范圍內(nèi)，主要有艾不蓋河中游土壤水、開(kāi)令河土壤水及塔布河地表水。說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)水體經(jīng)歷了強(qiáng)烈的蒸發(fā)過(guò)程，受二次蒸發(fā)的降水補(bǔ)給較多。并且，由圖中可以看出一些表層土壤水同位素含量呈散亂分布偏離當(dāng)?shù)卮髿饨邓匠叹€(xiàn)，這部分樣品為表層土壤水，說(shuō)明該部分水體受蒸發(fā)作用影響最強(qiáng)烈。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)水體中穩(wěn)定同位素δD和δ18O含量的不同，可以反演出區(qū)域的水循環(huán)的過(guò)程信息，被認(rèn)定為水體“DNA”，可為研究區(qū)域水文循環(huán)過(guò)程提供良好的方法和途徑，而且近年來(lái)同位素示蹤技術(shù)得到了快速的發(fā)展，作為一種新的研究手段為探明干旱半干旱荒漠化草原區(qū)的水文過(guò)程及補(bǔ)給來(lái)源提供了探索途徑。

(2)研究區(qū)大氣降水方程線(xiàn)(δD=7.22 δ18O-1.12)的斜率和截距均低于全球大氣降水線(xiàn)(δD=8 δ18O+10)和全國(guó)大氣降水線(xiàn)(δD =7.9 δ18O+8.2)的斜率與截距，這主要是因?yàn)檫_(dá)茂旗海拔較高，且距離海洋較遠(yuǎn)受海洋季風(fēng)影響較小，同時(shí)說(shuō)明了研究區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水在下落的過(guò)程中經(jīng)過(guò)二次蒸餾作用，導(dǎo)致雨水中較輕的同位素分餾，而重同位素發(fā)生富集。

研究區(qū)內(nèi)地表水和地下水同位素含量隨時(shí)間變化較小，而空間上塔布河的地表水同位素含量最富集以及開(kāi)令河地下水同位素最貧化，整體上呈自西向東同位素含量由貧化到富集的趨勢(shì)，即開(kāi)令河流域同位素含量<艾不蓋河上游同位素含量<艾不蓋河中游同位素含量<塔布河流域同位素含量，由其分布關(guān)系圖可知，研究區(qū)地表水和地下水的主要來(lái)源為降水，并且部分地區(qū)地表水與地下水轉(zhuǎn)換頻繁相互補(bǔ)給。

研究區(qū)內(nèi)土壤水同位素含量隨空間變化不大，但受外界環(huán)境影響隨時(shí)間變化較大，主要為：①0～125 cm處同位素δD和δ18O含量與其他土層同位素δD和δ18O含量差距最大，這主要是因?yàn)楸韺油寥朗苷舭l(fā)作用影響最大；②降雨落到地面后將會(huì)發(fā)生入滲，而入滲作用也隨著深度的增加逐漸減弱，所以在研究區(qū)0～125 cm深度范圍的土壤不僅受蒸發(fā)作用影響，而且與降雨中同位素含量關(guān)系密切。深層土壤水中δD和δ18O的含量則趨于穩(wěn)定。

(3)本文以典型干旱半干旱荒漠化草原區(qū)達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗為研究區(qū)，選取了區(qū)域內(nèi)3條主要河流為研究對(duì)象，并在主要河流上選取了4個(gè)研究單元布設(shè)采樣點(diǎn)，通過(guò)同位素示蹤技術(shù)對(duì)研究區(qū)的地表水-土壤水-地下水中穩(wěn)定同位素δD和δ18O的含量特征及分布關(guān)系進(jìn)行分析研究，得出了相應(yīng)的結(jié)論，可為揭示研究區(qū)水文循環(huán)和補(bǔ)給來(lái)源提供基礎(chǔ)依據(jù)，并且可為區(qū)域生態(tài)恢復(fù)及水資源優(yōu)化配置提供理論指導(dǎo)。但干旱半干旱荒漠化草原地區(qū)水分來(lái)源有可能是多方面的，所以如果能進(jìn)行改進(jìn)完善，使同位素示蹤技術(shù)可以應(yīng)用于“五水轉(zhuǎn)化”(降水、地表水、地下水、土壤水、植物水)相關(guān)聯(lián)的研究中，那么將可以進(jìn)一步提高解決水文循環(huán)中的一些重大關(guān)鍵問(wèn)題和生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題，這也正是牧區(qū)科研人員亟待解決的問(wèn)題。