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武汉蔡甸区浅层地下水氮污染来源识别及其迁移转化过程解析 被引量:2
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作者 曹益 李逸凡 +2 位作者 周传富 李朋 李俊霞 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期262-273,共12页
近年来,随着人类活动的不断加剧,地下水氮污染成为全球范围内典型的环境问题。为识别浅层地下水氮污染源、贡献比例以及迁移转化特征,采集了湖北省武汉市蔡甸区主要供水区地表水样14个、浅层地下水样24个及土样7个,并测试分析了其水化... 近年来,随着人类活动的不断加剧,地下水氮污染成为全球范围内典型的环境问题。为识别浅层地下水氮污染源、贡献比例以及迁移转化特征,采集了湖北省武汉市蔡甸区主要供水区地表水样14个、浅层地下水样24个及土样7个,并测试分析了其水化学指标、氮同位素、氢氧同位素等。基于当地土地利用类型,综合水化学及δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)双同位素示踪技术,判别了研究区地下水硝酸盐氮污染源及迁移转化规律,同时进一步运用Iso-Source模型定量识别了不同氮污染源的贡献比例。区域氮污染类型以硝酸盐氮为主,其中约66.7%地下水采样点NO_(3)^(-)浓度超出世界卫生组织(WHO)规定限值(10 mg/L),污水和粪便、土壤有机质以及氨肥硝化为主要NO_(3)^(-)来源,其对浅层地下水硝酸盐氮的贡献率均值.分别为48.6%、32.9%、18.5%,受较为明显的人类活动影响;进一步结合区域水化学及氢氧同位素组成显示,区域地表水及地下水氮的形态转化主要受到硝化作用影响与控制。研究结果将为进一步了解蔡甸区氮循环过程及氮污染治理提供理论基础。 展开更多
关键词 氮污染 硝酸盐氮 iso-source模型 双同位素示踪技术 浅层地下水 武汉
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基于氢氧稳定同位素技术的东北红豆杉水分来源
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作者 韩丽冬 沃晓棠 刁云飞 《森林工程》 北大核心 2025年第6期1156-1163,共8页
极小种群植物东北红豆杉(Taxus cuspidata)对水分的适应策略是其响应气候变化的基础,基于稳定同位素技术的研究尚属空白。以东北红豆杉为研究对象,通过测定植物木质部水和土壤水的氢同位素比值(δD)和氧同位素比值(δ^(18)O)值,利用直... 极小种群植物东北红豆杉(Taxus cuspidata)对水分的适应策略是其响应气候变化的基础,基于稳定同位素技术的研究尚属空白。以东北红豆杉为研究对象,通过测定植物木质部水和土壤水的氢同位素比值(δD)和氧同位素比值(δ^(18)O)值,利用直接对比法和多元线性混合模型(Iso-Source)分析东北红豆杉水分来源和水分利用策略。结果表明,东北红豆杉0~40 cm土层土壤含水量波动范围为32.69%~54.29%,呈先增后减的趋势;40~100 cm土层土壤含水量波动范围为22.55%~25.73%,变化幅度较小;0~40 cm土层土壤含水量大于40~100 cm土层土壤含水量。东北红豆杉0~100 cm土层土壤水的δD和δ^(18)O值分别为-84.26‰~-52.17‰和-11.69‰~-7.49‰,随土壤深度增加逐渐减小,其中,土壤水的δD和δ^(18)O值在0~40 cm土层变化剧烈,在40~100 cm土层则变化幅度较小。东北红豆杉主要水分来源为0~40 cm土层土壤水,利用率为89.55%,对40~70 cm和70~100 cm土层土壤水的利用率分别为5.15%和5.30%。研究结果反映全球变暖背景下东北红豆杉的水分适应情况,可为评估未来气候变化下东北红豆杉生态系统的稳定性提供科学依据。 展开更多
关键词 极小种群 东北红豆杉 氢氧稳定同位素 水分来源 iso-source
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亚热带湿润区樟树吸水的土层来源及研究方法对比 被引量:5
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作者 王锐 章新平 +3 位作者 戴军杰 罗紫东 贺新光 关华德 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期267-276,共10页
以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ^2 H和δ^18 O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变... 以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ^2 H和δ^18 O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变化,并比较4种方法的优缺点,旨在为植物水分利用来源研究提供新思路。结果表明:在判别樟树吸收水分的土层来源中,4种方法的判别结果基本一致。观测期内,樟树吸水层位存在明显季节变化。在2017年3^-6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的湿润期,樟树分别主要利用0-20,0-40,0-20 cm土层的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期(7-9月),樟树分别主要利用20-60,0-60,60-100 cm土层的土壤水。在各层土壤水稳定同位素组成不存在明显差异时,水线法可很好地揭示樟树吸收水分的土层来源,而其他方法均无法判别樟树吸水层位。Iso-Source模型分别基于δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位及其利用比例均存在一定差异,相比之下,MixSIR模型分别根据δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位基本一致,且利用比例较接近。综上,在植物水分利用来源的定性判别中,适宜将直接比较法和水线法相结合进行分析;而在植物水分利用来源的定量研究中,MixSIR模型较Iso-Source模型更优。 展开更多
关键词 水稳定同位素 水分利用 直接比较法 水线法 iso-source模型 MixSIR模型
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亚热带典型植物水分利用来源变化的水稳定同位素分析 被引量:3
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作者 王锐 章新平 +3 位作者 戴军杰 罗紫东 贺新光 关华德 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期202-209,共8页
旨在揭示亚热带湿润地区不同植物水分利用来源和了解区域森林系统水文循环过程,以长沙地区典型常绿植物樟树、刺杉和野茶花为研究对象,利用稳定同位素技术及Iso-source混合模型定量分析不同植物水分利用特征及其对降水的响应。结果表明:... 旨在揭示亚热带湿润地区不同植物水分利用来源和了解区域森林系统水文循环过程,以长沙地区典型常绿植物樟树、刺杉和野茶花为研究对象,利用稳定同位素技术及Iso-source混合模型定量分析不同植物水分利用特征及其对降水的响应。结果表明:在2018年9月至2019年2月的观测期内,0-10 cm土壤水中δD与降水中δD的变化趋势基本一致,均随时间变化逐渐偏正。随深度的增加,土壤水中δD受降水影响的程度逐渐减小并趋于稳定。在9-11月,3种植物对降水响应程度低,植物茎杆水中δD并未随降水中δD表现出明显偏正的趋势,在12月至翌年2月,3种植物对降水响应明显,植物茎杆水中δD与降水中δD变化趋势一致。观测期内3种植物水分利用深度均随时间变化由深变浅。在9月,3种植物主要利用60-100 cm土壤水,利用比例均超过65%。在10-11月,3种植物水分利用状况存在显著差异,樟树对0-10,10-20,20-60,60-100 cm 4个土层的水分利用较均匀,利用比例分别为28.2%,23.5%,22.0%,26.3%;刺杉主要利用0-10,60-100 cm土壤水,利用比例分别为56.4%和22.2%;林外野茶花主要利用0-20 cm浅层土壤水,利用比例为67.4%。在12月至翌年2月,3种植物主要利用0-10 cm土壤水,利用比例均在70%以上。 展开更多
关键词 水稳定同位素 iso-source混合模型 土壤 植物 水分利用
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