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青藏高原中部多年冻土区地下冰同位素的空间变化特征及影响因子

15、冰冻圈科学 > 专题2：冰冻圈与水资源：过程、机理与预测

地下冰是多年冻土的独有特征，气候变化下的地下冰消融显著改变区域水文循环和生物地球化学循环。地下冰同位素的空间变化及其控制因子，对于理解气候变化背景下冻结-融化过程中地下水循环过程非常重要。然而，由于缺乏野外调查，多年冻土区地下冰同位素特征及影响因子没有得到很好理解。我们利用青藏高原中部多年冻土区8个土壤剖面调查数据，分析了地下冰同位素空间分布特征及其与环境因子之间的关系。结果显示：青藏高原土壤水（活动层水分、上限附近地下冰、多年冻土水分）稳定同位素值（δ2H和δ18O）高于北极和东西伯利亚多年冻土区的。不同水组分的同位素值存在差异，土壤水同位素值呈现显著空间差异，没有明显水平空间变化趋势。土壤剖面内，同位素值一般随深度减小，主要归因于水源、蒸发分馏效应、冻结分馏效应及冻融扰动作用，可能显示了不同多年冻土区土壤水同位素的一般垂直分布。土壤水稳定同位素与环境因子间的相关性在水组分之间存在明显差异，氢氧同位素变化的主控因子是海拔和深度，植被类型显著影响氢氧同位素空间分布。多年冻土区土壤水同位素的垂直分布可为冻结-融化过程中的水分迁移和循环研究提供一个新视角。研究结果将有助于深入理解多年冻土退化背景下的土壤水分循环机制。