土壤和植物间的水分联系及相互作用一直是生态水文研究的热点和难点;氢氧稳定同位素因具有准确的水分示踪功能,已成为研究土壤和生态水文问题的重要技术手段。然而,土壤、植物等复杂体系水样采集的不准确或不匹配成为限制同位素技术应用的主要瓶颈之一。作为目前应用最广泛并长期被视为获取土壤和植物水标准方法的低温真空抽提（CVE）,会导致不同程度的同位素偏差,且其提取水分过程中的分馏现象及其机理仍不明晰,CVE法从土壤和植物中采集出的水分是否与要研究的参与生态水文过程的水体相匹配有待进一步研究。本文以探明和解决CVE法导致的同位素偏差为目的,分别以土壤水和植物水为研究对象,通过同位素标记及盆栽等试验,系统探究CVE法导致同位素偏差的原因和影响因素,进而提出提高土壤水和植物水稳定同位素分析准确性的改进措施或替代方法。主要结论如下:（1）真空抽提法导致土壤水同位素偏差机理方面,通过对四种质地土壤进行两个温度下的烘干预处理和五个含水量梯度的土壤复水-抽提试验,研究预处理温度对CVE土壤水回收率与同位素特征的影响。结果表明:烘干预处理温度对CVE抽提水回收率及同位素值均有显著影响。传统105℃不足以释放土壤中的紧密束缚水,205℃是将全部土壤水烘干的临界温度;随着土壤黏粒含量与含水量比值的增加,105℃预处理土壤的水回收率显著高于100%并呈上升趋势,205℃预处理土壤则显著低于100%且呈下降趋势,表明95℃加热下CVE的提水能力介于105℃和205℃对土壤水干燥能力之间。相比于参考水,105℃预处理土壤的抽提水~2H贫化而18O富集,205℃预处理时抽提水中的~2H和18O均呈现贫化;前者主要是由于土壤紧密束缚水和矿物质同位素交换和提取过程中与添加水的混合所导致,而不完全抽提导致后者同位素特征遵循平衡分馏规律。因此,CVE提取土壤水的同位素偏差是不完全抽提和水-岩同位素交换共同作用的结果。（2）提高真空抽提土壤水同位素分析准确性方面,通过对四种质地土壤在五种含水量梯度下进行复水-抽提试验,提出CVE土壤水同位素偏差与影响因子间的定量关系。结果表明:95℃加热条件的CVE系统导致土壤提取水不同程度的贫化,有84%的CVE样品同位素偏差超过测量精度的两倍;土壤含水量和黏粒含量是影响抽提偏差的主控因子,随着黏粒含量的增加和含水量的降低,同位素偏差显著增加;建立了δ~2H和δ18O偏差的矫正方程（R~2=0.84,P＜0.01和R~2=0.60,P＜0.01）,|ME|和RMSE均小于同位素分仪测量精度;矫正方法可提高土壤水同位素分析精度2‰-6‰。CVE土壤水同位素偏差对地下水补给、植物水源划分和土壤蒸发等计算结果影响显著（P＜0.05）,影响程度取决于偏差与潜在端元同位素范围的相对关系。当土壤含水量较低(＜0.2 g g-1)和潜在端元间同位素组成分布较窄时,应着重考虑CVE引起的土壤水同位素偏差。（3）真空抽提法导致植物水同位素偏差机理方面,通过对两种植物的三个部位在五个含水量条件下进行两种标记水的复水-抽提试验,研究CVE植物水同位素偏差的影响因素;采用机械法分离新鲜枝条导管水和组织水,解析CVE植物水同位素偏差的主要机制。结果表明:相对于标记水样,CVE植物水的δ~2H显著贫化（P＜0.05）,而δ18O值差异不显著;CVE导致的植物水~2H偏差（Δδ~2H）受物种、部位、含水量、标记水等多种因素影响,目前难以建立统一的偏差矫正方程。田间苹果枝条组织水的~2H显著贫化于导管水,而两者的18O之间没有显著差异;在相近含水量和同位素初始值条件下,CVE导致的Δδ~2H为-8.52±0.90‰,植物木质部中组织水和导管水异质性导致的Δδ~2H为-3.33±0.76‰,表明有机质-水的氢交换和木质部水体同位素异质性均可导致δ~2H负偏差;其中,有机质-水的氢交换是主要原因。（4）提高植物水同位素采样分析的准确性方面,通过导管水替换和盆栽试验标记植物水源信号,验证了气推法、离心法、压榨法和CVE法对植物水同位素分析的准确性和适用性。结果表明:在导管水替换试验和盆栽试验中,CVE法分别引起-8.21±0.67‰和-9.73±1.39‰的显著~2H偏差;导管水替换试验中,气推、离心和压榨的枝条水δ~2H和δ18O与标记水无显著差异（P＞0.05）,准确性:气推法＞离心法＞压榨法;盆栽试验中,植物提取水同位素准确性:气推法＞离心法＞压榨法,但对盆栽生长植物的提取成功率:离心法＞压榨法＞气推法。其中,气推法和离心法均能分离出代表植物蒸腾的导管水,准确反映植物水源同位素信号,而离心法能同时满足植物水同位素准确性和测样最小水量的要求,是提取植物水的最佳替代方法。在准确采集植物导管水同位素的基础上,导管水的~2H和18O同位素与标记水或灌溉水均无显著差异（P＞0.05）,表明植物根系吸水和导管水分运输过程中均不发生显著的同位素分馏。综上所述,CVE导致的土壤水氢氧同位素偏差可利用间接方法进行矫正;但CVE植物水的氘偏差主要源自有机质与水的氢交换且受多因素影响,目前难以进行有效矫正,应采用可直接提取木质部导管水的离心法等方法替代。研究认为CVE法在植物水同位素分析有效性有待商榷,需重新审视目前基于CVE获取植物水同位素的结论和假设。研究结果为突破同位素技术在生态水文研究中的主要瓶颈—采样分析不准确性—起到积极的推动作用,为厘清土壤-植物水分关系提供科学依据和技术支撑。