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氢氧稳定同位素(2H和18O)作为水分子的组成部分,是描述水循环过程的天然示踪剂。降水入渗补给土壤转化为土壤水,土壤水由于受到降水补给和土壤蒸发的影响处在不断的变化过程中,而土壤蒸发是区域水循环过程中的主要输出项。兰州市南北两山作为本文的研究区,其林草覆被率低,植被稀疏,生态环境脆弱且环境条件分异显著,而南北两山绿化工程对于改善兰州市生态环境质量,促进城市建设方面具有非常重要的意义,在绿化过程中,突出的矛盾就是水的问题。本研究选取兰州市南北两山6个采样点,在2018年4月-10月(植物生长季)以月尺度为单位收集各个采样点的降水、河水、土壤水和灌溉水样品,运用Craig-Gordon模型系统计算了不同采样点的土壤蒸发强度。通过本文研究得到以下结论:(1)2018年4月-10月兰州市南北两山局地大气水线LMWL为:δ2H=7.04δ18O+3.47(r2=0.93,p<0.01,n=182),斜率相比GMWL较小,说明兰州市相对湿度较低,且雨滴在下落过程中受到云下二次蒸发的影响;河水氢氧同位素的年内变化很小,说明河水相比降水和土壤水年内变化更为稳定;随着土壤深度的增加,土壤水δ2H和δ18O均呈现出规律性地减小,从表层0-10 cm至深层60-120 cm,土壤水线SWL的斜率均呈现出规律性增大,水线的斜率越小,说明受到的动力分馏越强烈,即随着土壤深度的增加,蒸发分馏逐渐减弱。(2)时间上,4月、5月、9月和10月土壤水受到的蒸发分馏较弱,而6月8月土壤蒸发较强。结合土壤水的局地蒸发线斜率SLEL的年内变化,4月SLEL较大,土壤蒸发较小,4月至6月SLEL减小,土壤蒸发增大,6月至8月SLEL趋于稳定,其中7月土壤蒸发最为强烈,自8月SLEL增大,土壤蒸发开始减小,一直减小至10月;空间上,4月10月,北山的保利、大沙沟和机场西侧采样点蒸发损失量f明显高于南山的兰炼、任家庄和大洼山,即北山相比南山土壤蒸发更为强烈。(3)蒸发损失量f在年内的变化趋势与气温保持一致,随着气温的变化而变化,海拔越高,蒸发损失量f越小;从整个生长季来看,土壤蒸发呈现出随着相对湿度的变化而变化的现象;土壤蒸发还与土壤含水量相关,土壤含水量越大,土壤中的可蒸发性水量越多,土壤蒸发越强。(4)蒸发损失量f达到峰值和谷值的时间相比降水δ18O均存在明显的滞后,即降水入渗进入到土壤基质,从表层往深层运移过程中,在土壤基质中会存在滞留,滞留至次月、甚至更长时间;单次降水事件过程中,降水后第一天,土壤水趋于饱和,土壤含水量最大,土壤水线斜率最小,土壤蒸发最强。随着时间的推移,土壤含水量下降,由第一天至第三天土壤水线斜率显著增大,土壤蒸发迅速减弱。在降水后第七天,土壤毛管水完全断裂,土壤含水量最小,此时土壤蒸发最小且趋于稳定。反映在土壤水同位素的变化过程中即为土壤蒸发随着土壤水同位素的变化而变化,表现出正相关关系。