黃土高原
“這片廣袤的土地已經(jīng)被水流剝蝕得溝壑縱橫、支離破碎、四分五裂，像老年人的一張粗糙的臉?！?/span>
這是已故作家路遙在《平凡的世界》里對黃土高原的描述，也是三、四十年前黃土高原生態(tài)環(huán)境的真實(shí)寫(xiě)照，水土流失嚴重，荒涼貧瘠。
如今經(jīng)過(guò)前輩們的不懈努力，這片土地上發(fā)生了翻天覆地的變化，植被恢復與人工造林成果顯著(zhù)，生態(tài)環(huán)境大幅改善。
現在的黃土高原
“植被”與“水”已經(jīng)成為這片土地上綁定的話(huà)題。生態(tài)改善的同時(shí)，人們對于此的研究也在不斷深入。關(guān)于植被在這片土地的恢復過(guò)程中，如何影響到生態(tài)水文的變化？
今天來(lái)了解一篇中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究團隊的相關(guān)論文。
中國黃土高原天然草地和人工林地小流域生態(tài)水文分離——一年周期穩定同位素觀(guān)測的證據
陸地生態(tài)水文是地球水文循環(huán)的重要組成部分，對于其功能和相關(guān)服務(wù)的理解至關(guān)重要。土壤可調節局部到全球范圍的生態(tài)水文過(guò)程。植物作為生態(tài)水文重要組成部分，在生態(tài)系統貢獻了50%-90%的蒸散量。因此，研究植物和周?chē)寥乐g水的相互作用對于深入理解生態(tài)水文過(guò)程至關(guān)重要。生態(tài)水文分離假說(shuō)是同位素生態(tài)水文關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，它涉及到兩個(gè)水世界。已有許多研究在不同氣候帶進(jìn)行了生態(tài)水文分離調查。黃土高原一直進(jìn)行人工林和自然恢復，顯著(zhù)改變了土壤性質(zhì)、植被群落、微生物群落和生態(tài)水文過(guò)程，然而植被恢復如何影響生態(tài)水文過(guò)程仍不清楚。
基于此，來(lái)自中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所的研究團隊對甘肅省慶陽(yáng)市南小河溝(107°370′E, 35°420′N(xiāo))進(jìn)行了為期一年的調查，對比了其中兩個(gè)相鄰小流域中不同類(lèi)型水的δ18O和δ2H（利用全自動(dòng)真空冷凝抽提系統（LI-2100 Pro，北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取植物（根/莖，葉）和土壤水，利用Picarro L2130-I水同位素分析儀測量降水和土壤水穩定同位素組成）以測試是否存在“生態(tài)水文分離”，闡明植被恢復如何改變黃土高原林地和草地之間的同位素生態(tài)水文，并探索兩個(gè)小流域根系/莖水和土壤水之間是否存在同位素分餾。
黃土高原兩個(gè)相鄰小流域中采樣點(diǎn)
【結果】
兩個(gè)相鄰小流域（森林vs.草地）土壤mobile和less-mobile水的氫和氧同位素變化
相鄰小流域不同類(lèi)型水的氫和氧同位素示意圖
【結論】
黃土高原相鄰小流域生態(tài)水文同位素分析調查支持生態(tài)水文分離假說(shuō)，即土壤mobile和less-mobile水氫和氧同位素比值之間存在顯著(zhù)差異，但是兩者之間存在動(dòng)態(tài)交換。另外，研究也發(fā)現植物根系/木質(zhì)部水和土壤（Mobile和less-mobile)之間存在同位素差異，暗示植物根系吸水可能發(fā)生了同位素分餾，該結論尚需進(jìn)一步研究。
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