地下水资源是水资源的重要组成部分,在用水结构中占很大比重。在水资源匮乏的黄土塬区,地下水资源更加珍贵。而塬区降水对地下水的补给机制及土地利用方式变化对其影响还不明确。本研究以黄土高原中部洛川塬区为研究区域,利用氢氧稳定同位素技术和氯元素质量平衡法相结合对不同水体(降水、土壤水、地下水)同位素组成和氯离子浓度进行分析。探究塬区降水水汽来源、地下水补给机制和土地利用方式对地下水补给造成的影响。1.阐明了黄土塬区降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源。研究区降水同位素在不同时间段受到不同环境因素和不同来源的水汽影响而存在季节效应、雨量效应和温度效应。对区域大气降水线方程和氘盈余的分析得出洛川塬区降水水汽来源较多,存在年内和年际差异。降水水汽会受到西风环流、印度洋季风和太平洋季风等的影响,又以西风环流的影响为主。2.揭示了黄土塬区土壤水分状况和土壤水分运移方式。浅层土壤水分受降水补给和蒸发作用影响较大;深层土壤受到土地利用方式影响。土壤剖面同位素组成特征验证了土壤水分下渗补给和降水直接补给深层土壤这两种水分运移方式的存在。土壤剖面氯离子浓度受土地利用方式影响有限,深层氯离子较为稳定。3.阐明了黄土塬区地下水补给机制及土地利用方式对其影响。研究区降水对地下水的补给以深层土壤水下渗补给为主,也存在降水对地下水的直接补给。氯离子质量平衡法计算出的总补给速率为120 mm/yr,占全年降雨量的20%。土地利用方式变化形成的生物利用干层阻碍了土壤中下渗水对地下水的补给。