中国环境科学

作者：许秀丽, 李云良, 邢子康, 陈婷, 储小东

单位：1. 江苏第二师范学院地理科学学院, 江苏 南京 210008;2. 江苏第二师范学院, 气候风险模拟与城乡智慧治理江苏省高校重点实验室, 江苏 南京 210008;3. 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室, 江苏 南京 210008;4. 中国科学院南京地理与湖泊研究所鄱阳湖湖泊湿地综合研究站, 江西 九江 332899;5. 江西省地质调查勘察院地质环境监测所, 江西 南昌 330029

关键词：稳定同位素,土壤水运动,优先流,地下水补给,鄱阳湖湿地,洪泛环境

基金：国家自然科学基金项目 (41601031,42071036,42401049);江苏第二师范学院科研启动项目 (928201/030);江西省双千计划人才项目(jxsq2023101105);中国科学院青促会优秀会员项目(Y2023084);水灾害防御全国重点实验室 2023 年度“一带一路”水与可持续发展科技基金(2023490611)

鄱阳湖水位波动显著,降水、土壤水、地下水转化过程复杂,受限于复杂的湿地野外条件和传统的监测手段,湿地土壤水分运动及其与地下水转化关系的定量研究较为困难.本研究选择鄱阳湖湿地不同高程处典型植被群落,基于生长季水文监测和降水、湖水、地下水、0~80cm根区土壤水氢氧同位素测试,分析了不同植被群落根区土壤水同位素变化特征,阐释了不同水文时期湿地土壤水分运动过程,量化了地下水与土壤水的转化关系.结果显示,高位滩地茵陈蒿群落(Artemisia capillaris)的土壤水蒸发线斜率(5.91)明显低于当地大气降水线(LMWL,7.60),0~60cm土壤水lc-excess指数为负,说明土壤蒸发作用较强,最大影响深度为60cm.而中、低高程滩地处芦苇(Phragmites australis)和灰化薹草(Carex cinerascens)群落的土壤水蒸发线斜率(6.70和6.75)略低于LMWL,土壤水lc-excess值均接近于0,显示蒸发作用较小.在土壤水分运动方面,茵陈蒿群落土壤水剖面δ18O在春季(5月)、夏季(6~8月)随深度增加而富集,表明土壤水受降水补给,并以活塞流模式下渗;秋季(9~10月)土壤水δ18O明显富集,且随深度增加而贫化,指示主要受蒸发作用的影响.此外,茵陈蒿群落根区土壤水δ18O较地下水同位素显著富集,在地下水埋深最浅时(1.92m),土壤水中未发现地下水的贫化同位素信号及明显的水分补充,说明根区土壤水与地下水间的垂向水文连通受阻.芦苇和薹草群落土壤水运动受地下水波动影响明显.在地下水位上升期(4~5月),芦苇和薹草群落浅层(0~40cm)土壤水主要来源大气降水,深层土壤水(40~80cm)受毛细水上升补给,地下水对根区土壤水的补给贡献超50%;在地下水浅埋期(6、8月),芦苇群落土壤水和地下水转化频繁;在地下水位下降期(9~10月),芦苇和薹草群落表现出非均匀土壤水流过程,存在明显优先流.

来源：2025年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

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