多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

刘光生; 王根绪; 孙向阳; 高洋

doi:CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

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多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋

文章导航 > 水科学进展 > 2012 > 23(5): 621-627

刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋. 多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

引用本文:

刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋. 多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

LIU Guang-sheng, WANG Gen-xu, SUN Xiang-yang, GAO Yang. Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

Citation:

LIU Guang-sheng, WANG Gen-xu, SUN Xiang-yang, GAO Yang. Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

刘光生^1,2,
王根绪^1,,
孙向阳^1,2,
高洋^1,2

1.
中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室, 四川成都 610041;
2.
中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40730634;40925002)

详细信息

作者简介:
刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

通讯作者:
王根绪,E-mail:wanggx@imde.ac.cn

中图分类号: P402

Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed

1.
Key Laboratory of Terrestrial Processes in Mountainous Regions and Ecological Control, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.40730634; No.40925002)

摘要: 由于多年冻土区流域土壤冻融过程对水循环影响的复杂性,水循环物理过程观测存在困难和不足,而利用稳定同位素方法可以有效地解决该问题。因此,基于2009年长江源风火山流域夏季定点降水和河水δD和δ¹⁸O,对研究区降水河水稳定同位素特征进行分析。结果表明,研究区夏季降水δD和δ¹⁸O受到降水量和温度的双重影响,即受海洋性和大陆局地气团的交替影响。河水氢氧同位素的季节变化和空间差异与壤中流、地下水补给河流的季节差异和植被覆盖的空间差异有关。随着地温升高和土壤冻融锋面的迁移,河水补给来源和同位素特征发生改变,表明土壤冻融变化对多年冻土流域径流过程起到重要作用。此外,蒸发分馏作用是研究区河水同位素的重要影响因素。
- δ¹⁸O /
- 风火山流域 /
- 同位素 /
- 降水 /
- 多年冻土 /
- 河水
Abstract: Due to the complexity of the influence of freeze-thaw of active soil layer on water cycle, the hydrological observation is rare and difficult in permafrost watershed. In order to improve hydrological understanding in permafrost watershed, stable isotopes have proven utility since they reflect the integration of processes at smaller scales. Therefore, the spatial-temporal variation of stable isotopes in precipitation and river water of Fenghuoshan permafrost watershed was investigated, on the basis of variations in stable hydrogen and oxygen isotopes ratios (δD and δ¹⁸O) for precipitation and river water during June to October, 2009. The seasonality of stable isotopes for rain water suggests that the alternative influence of both continental air mass and monsoon air mass to local precipitation. The temporal-spatial distribution of stable isotopes for river water was influenced by the seasonality variation of river recharge from soil water and underground water and spatial difference of vegetation coverage. Along with the migration of freeze-thaw front of active soil layer, the source of river water and the variation characteristics of stable isotopes for river water changed. This suggests that the freeze-thaw of active soil layer plays an important role in rainfall-runoff process in permafrost watershed. In addition, evaporation played important role in the fractionation of water isotopes.
- δ¹⁸O /
- Fenghuoshan watershed /
- isotopes /
- precipitation /
- permafrost /
- surface runoff

[1]	郭林茂, 王根绪, 宋春林, 李阳, 李金龙. 多年冻土区下垫面条件对坡面关键水循环过程的影响分析 . 水科学进展, 2022, 33(3): 401-415. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.03.005
[2]	曹伟, 盛煜, 吴吉春, 王生廷, 马帅. 黄河源区多年冻土活动层土壤水文过程季节变异分析 . 水科学进展, 2018, 29(1): 1-10. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.001
[3]	曹伟, 盛煜, 吴吉春, 李静, 王生廷. 青藏高原坡面冻土土壤水分空间变异特性 . 水科学进展, 2017, 28(1): 32-40. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.01.004
[4]	杨平恒, 张宇, 王建力, 谢世友. 水位变化影响下的河水-地下水侧向交互带地球化学动态 . 水科学进展, 2017, 28(2): 293-301. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.015
[5]	王生廷, 盛煜, 曹伟, 李静, 马帅, 胡晓莹. 基于地貌分类的黄河源区多年冻土层地下冰储量估算 . 水科学进展, 2017, 28(6): 801-810. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.001
[6]	宋献方, 唐瑜, 张应华, 马英, 韩冬梅, 卜红梅, 杨丽虎, 刘飞. 北京连续降水水汽输送差异的同位素示踪 . 水科学进展, 2017, 28(4): 488-495. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.04.002
[7]	詹泸成, 陈建生, 张时音. 洞庭湖湖区降水-地表水-地下水同位素特征 . 水科学进展, 2014, 25(3): 327-335.
[8]	杨玉忠, 吴青柏, 贠汉伯. 北麓河多年冻土区降水及河水稳定同位素特征分析 . 水科学进展, 2013, 24(6): 778-785.
[9]	冯芳, 李忠勤, 金爽, 冯起, 刘蔚. 天山乌鲁木齐河流域山区降水δ¹⁸O和δD 特征及水汽来源分析 . 水科学进展, 2013, 24(5): 634-641.
[10]	刘向培, 王汉杰, 何明元. 应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水 . 水科学进展, 2012, 23(1): 29-37. doi: CNKI:32.1309.P.20120104.2012.005
[11]	章斌, 郭占荣, 高爱国, 袁晓婕, 李开培, 马志勇. 用氢氧稳定同位素评价闽江河口区地下水输入 . 水科学进展, 2012, 23(4): 539-548. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2251.019
[12]	杨永刚, 肖洪浪, 赵良菊, 邹松兵, 尹振良. 马粪沟流域不同景观带水文过程 . 水科学进展, 2011, 22(5): 624-630.
[13]	孟玉川, 刘国东. 长江流域降水稳定同位素的云下二次蒸发效应 . 水科学进展, 2010, 21(3): 327-334.
[14]	李廷勇, 李红春, 沈川洲, 杨朝秀, 李俊云, 衣成城, 袁道先, 王建力, 谢世友. 2006～2008年重庆大气降水δD和δ¹⁸O特征初步分析 . 水科学进展, 2010, 21(6): 757-764.
[15]	瞿思敏, 包为民, Jeffrey J. Mc Donnell, 余钟波, 石朋. 同位素示踪剂在流域水文模拟中的应用 . 水科学进展, 2008, 19(4): 587-596.
[16]	蒋颖魁, 刘丛强, 陶发祥. 贵州乌江水系河水硫同位素组成特征研究 . 水科学进展, 2007, 18(4): 558-565.
[17]	张应华, 仵彦卿. 黑河流域不同水体中δ¹⁸O的变化 . 水科学进展, 2007, 18(6): 864-870.
[18]	张应华, 仵彦卿, 温小虎, 苏建平. 环境同位素在水循环研究中的应用 . 水科学进展, 2006, 17(5): 738-747.
[19]	顾慰祖, 陆家驹, 陈廷扬, 徐其高, Norman E. Peters. 中国陆地水元素组成的中子活化分析试验 . 水科学进展, 2003, 14(5): 535-541.
[20]	陈建生, 董海洲, 李兴文, 周华文. 新安江右坝裂隙岩体渗流同位素示踪研究 . 水科学进展, 2001, 12(3): 336-342.

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多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

1. 中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室, 四川成都 610041;

2. 中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40730634;40925002)

作者简介:
刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

通讯作者: 王根绪,E-mail:wanggx@imde.ac.cn

收稿日期: 2011-07-27
修回日期: 2012-08-24
刊出日期: 2012-09-25

中图分类号: P402

关键词:

δ¹⁸O /

风火山流域 /

同位素 /

降水 /

多年冻土 /

河水

摘要: 由于多年冻土区流域土壤冻融过程对水循环影响的复杂性,水循环物理过程观测存在困难和不足,而利用稳定同位素方法可以有效地解决该问题。因此,基于2009年长江源风火山流域夏季定点降水和河水δD和δ¹⁸O,对研究区降水河水稳定同位素特征进行分析。结果表明,研究区夏季降水δD和δ¹⁸O受到降水量和温度的双重影响,即受海洋性和大陆局地气团的交替影响。河水氢氧同位素的季节变化和空间差异与壤中流、地下水补给河流的季节差异和植被覆盖的空间差异有关。随着地温升高和土壤冻融锋面的迁移,河水补给来源和同位素特征发生改变,表明土壤冻融变化对多年冻土流域径流过程起到重要作用。此外,蒸发分馏作用是研究区河水同位素的重要影响因素。

English Abstract

Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed

1. Key Laboratory of Terrestrial Processes in Mountainous Regions and Ecological Control, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.40730634; No.40925002)

Received Date: 2011-07-27
Rev Recd Date: 2012-08-24
Publish Date: 2012-09-25

Keywords:

Abstract: Due to the complexity of the influence of freeze-thaw of active soil layer on water cycle, the hydrological observation is rare and difficult in permafrost watershed. In order to improve hydrological understanding in permafrost watershed, stable isotopes have proven utility since they reflect the integration of processes at smaller scales. Therefore, the spatial-temporal variation of stable isotopes in precipitation and river water of Fenghuoshan permafrost watershed was investigated, on the basis of variations in stable hydrogen and oxygen isotopes ratios (δD and δ¹⁸O) for precipitation and river water during June to October, 2009. The seasonality of stable isotopes for rain water suggests that the alternative influence of both continental air mass and monsoon air mass to local precipitation. The temporal-spatial distribution of stable isotopes for river water was influenced by the seasonality variation of river recharge from soil water and underground water and spatial difference of vegetation coverage. Along with the migration of freeze-thaw front of active soil layer, the source of river water and the variation characteristics of stable isotopes for river water changed. This suggests that the freeze-thaw of active soil layer plays an important role in rainfall-runoff process in permafrost watershed. In addition, evaporation played important role in the fractionation of water isotopes.

刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋. 多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

引用本文:

刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋. 多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

Citation:

LIU Guang-sheng, WANG Gen-xu, SUN Xiang-yang, GAO Yang. Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

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多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

作者简介: 刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

通讯作者: 王根绪,E-mail:wanggx@imde.ac.cn

Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed

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多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003

1. 中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室, 四川成都 610041; 2. 中国科学院大学, 北京 100049

作者简介: 刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

通讯作者: 王根绪,E-mail:wanggx@imde.ac.cn

English Abstract

Variation characteristics of stable isotopes in precipitation and river water in Fenghuoshan permafrost watershed

1. Key Laboratory of Terrestrial Processes in Mountainous Regions and Ecological Control, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

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作者简介:
刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

通讯作者:
王根绪,E-mail:wanggx@imde.ac.cn

1. 中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室, 四川成都 610041;

2. 中国科学院大学, 北京 100049

作者简介:
刘光生(1985- ),男,福建宁德人,博士研究生,主要从事寒区水文过程研究。E-mail:gshliu@yahoo.cn

1. Key Laboratory of Terrestrial Processes in Mountainous Regions and Ecological Control, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China