长沙地区樟树林土壤水稳定同位素的变化及影响因素

为揭示季风区土壤水稳定同位素的变化规律，基于长沙地区樟树林0~130 cm土壤水、降水和地下水稳定同位素以及环境因子连续2年的监测数据，分析了土壤水稳定同位素的变化特征。结果表明：0~60 cm土壤水稳定同位素的季节变化明显，与降水稳定同位素存在不同程度的时滞，60 cm以下土壤水和地下水稳定同位素的季节变化均不明显。不同深度土壤水中氢稳定同位素比率（δ²H）与区域大气水线（Local meteoric water line, LMWL）的差值（Line-conditioned excess, lc）均与δ²H呈显著正相关，即土壤水中δ²H越大时，δ²H偏离 LMWL的程度越小，土壤水经历的蒸发作用越弱；土壤水中δ²H越小时，δ²H偏离LMWL的程度越大，土壤水经历的蒸发作用越强。相关分析表明，前期大气的累积蒸发（∑E）和累积温度（∑TA）对0~60 cm土壤水中 lc的影响显著。研究显示，各土壤层中相对较低的水稳定同位素比率多散布于∑E和∑TA较大的暖季，由于期间经历的蒸发富集作用更强，土壤水中lc更小，土壤水稳定同位素散点更偏离LMWL；反之亦然，从而表现出不同深度土壤水线（Soil water line, SWL）的斜率较LMWL的斜率明显偏高。综上，大气降水稳定同位素是影响土壤水稳定同位素变化的直接因素；土壤水中稳定同位素的丰度与前期大气的湿热程度有关；SWL斜率较LMWL斜率偏高的原因与降水稳定同位素及土壤水稳定同位素蒸发富集作用强度的反向季节性变化有关。

Variation of Stable Isotopes in Soil Water under Cinnamomum Camphora woods in Changsha and Its Influencing Factors