同位素生态水文学的'双水世界假说'及其研究进展

摘要

准确理解降水、植物水、土壤水、地下水及流域输出水等水分库的动态以及它们之间的复杂相互作用是当今生态水文学研究的重大挑战之一.10年前提出的稳定同位素"双水世界假说"为研究复杂生态水文过程提供了一种新的思路.虽然众多研究结果支持该假说,但其有效性也引起了激烈的争论.本文简要介绍稳定同位素双水世界假说的发展历史和内涵,重点阐述该假说目前在研究生态水文关键过程,包括土壤-植物-大气连续体(Soil-Plant-Atomsphere-Continuum,SPAC)的水同位素分馏、土壤水流动过程的同位素交换、植物水分吸收和运移过程同位素交换、植物-土壤水相互作用等方面的进展和存在问题,并对未来研究方向提出一些建议,以期为促进稳定同位素技术在我国生态水文研究中的应用提供参考.