“這片廣袤的土地已經(jīng)被水流剝蝕得溝壑縱橫、支離破碎、四分五裂，像老年人的一張粗糙的臉。”

這是已故作家路遙在《平凡的世界》里對黃土高原的描述，也是三、四十年前黃土高原生態(tài)環(huán)境的真實寫照，水土流失嚴重，荒涼貧瘠。

如今經(jīng)過前輩們的不懈努力，這片土地上發(fā)生了翻天覆地的變化，植被恢復與人工造林成果顯著，生態(tài)環(huán)境大幅改善。

“植被”與“水”已經(jīng)成為這片土地上綁定的話題。生態(tài)改善的同時，人們對于此的研究也在不斷深入。關于植被在這片土地的恢復過程中，如何影響到生態(tài)水文的變化？

今天來了解一篇中國科學院地球環(huán)境研究所研究團隊的相關論文。
 

中國黃土高原天然草地和人工林地小流域生態(tài)水文分離——一年周期穩(wěn)定同位素觀測的證據(jù)

 

      陸地生態(tài)水文是地球水文循環(huán)的重要組成部分，對于其功能和相關服務的理解至關重要。土壤可調節(jié)局部到全球范圍的生態(tài)水文過程。植物作為生態(tài)水文重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)貢獻了50%-90%的蒸散量。因此，研究植物和周圍土壤之間水的相互作用對于深入理解生態(tài)水文過程至關重要。生態(tài)水文分離假說是同位素生態(tài)水文關注的熱點問題，它涉及到兩個水世界。已有許多研究在不同氣候帶進行了生態(tài)水文分離調查。黃土高原一直進行人工林和自然恢復，顯著改變了土壤性質、植被群落、微生物群落和生態(tài)水文過程，然而植被恢復如何影響生態(tài)水文過程仍不清楚。

      基于此，來自中國科學院地球環(huán)境研究所的研究團隊對甘肅省慶陽市南小河溝(107°370′E, 35°420′N)進行了為期一年的調查，對比了其中兩個相鄰小流域中不同類型水的δ18O和δ2H（利用全自動真空冷凝抽提系統(tǒng)（LI-2100 Pro，北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取植物（根/莖，葉）和土壤水，利用Picarro L2130-I水同位素分析儀測量降水和土壤水穩(wěn)定同位素組成）以測試是否存在“生態(tài)水文分離”，闡明植被恢復如何改變黃土高原林地和草地之間的同位素生態(tài)水文，并探索兩個小流域根系/莖水和土壤水之間是否存在同位素分餾。
 

黃土高原兩個相鄰小流域中采樣點
 

【結果】
 

【結論】

      黃土高原相鄰小流域生態(tài)水文同位素分析調查支持生態(tài)水文分離假說，即土壤m(xù)obile和less-mobile水氫和氧同位素比值之間存在顯著差異，但是兩者之間存在動態(tài)交換。另外，研究也發(fā)現(xiàn)植物根系/木質部水和土壤（Mobile和less-mobile)之間存在同位素差異，暗示植物根系吸水可能發(fā)生了同位素分餾，該結論尚需進一步研究。

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