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大气降水是水文循环中至关重要的一个环节,其氢氧稳定同位素对环境响应十分敏感,是研究区域水循环的重要载体。黄土高原是我国粮食生产重要基地,生态环境极其脆弱,为改善区域生态环境,国家在黄土高原实施了大面积的退耕还林还草工程,区域生态环境改变,水文循环相应发生改变。因此,理清黄土高原降水稳定同位素特征对于评估区域水循环研究具有重要意义。本文基于黄土高原45个降水站点的降水δ18O数据,结合BW同位素预测模型,生成了黄土高原降水氧稳定同位素的高精度空间分布图,然后根据氢氧稳定同位素确定了在不同气团控制下,黄土高原不同气候区当地大气降水线的拟合方法,最后由典型降水监测站数据,分析了黄土高原降水稳定同位素的时空变化特征及其环境效应,明确了黄土高原降水水汽输送过程。主要结果如下:（1）基于黄土高原45个降水监测站的δ18O资料和BW回归模型,通过逐步回归拟合出大气降水稳定同位素δ18O与纬度和海拔的定量关系为:?18O（28）-0.009Lat2（10）0.427Lat-0.001Alt-11.321。受季风影响较大、海拔相对较低的黄土高原南部关中平原地区和东南部的山西临汾地区,模型残差很小（介于-0.7‰～-0.4‰）,表明该区域同位素模型可较为准确的模拟实际的同位素值;而西部地区模型残差较大（-2.4‰～-1.6‰）,说明该区域降水δ18O除了受纬度效应和海拔高度影响外,还受其他局部因素的影响。类似地,黄土高原降水同位素从东南向西北逐渐贫化。由于银川平原地区存在大量湖泊,故降水δ18O较周围地区富集;西部的榆中地区和西宁地区降水δ18O格外贫化,主要原因是这两个地区海拔高,降水水汽经过高山或高原,抵达监测站的水汽十分贫化。综上所述,低海拔平原地带δ18O富集,高纬度和高海拔地区同位素纬度效应和海拔效应明显,同位素贫化。该研究提高了黄土高原降水同位素空间分布的精度,为了解其降水稳定同位素的空间变异性提供了新的平台。（2）受云下二次蒸发强度的影响,半湿润区LMWL斜率和截距均大于半干旱区和干旱区;与次降水相比,各气候区月降水数据采用OLSR增加了LMWL的斜率和截距,表明次降水数据通过雨量加权为月降水数据后,弱化了小降水对LMWL的影响;使用次或月降水数据建立LMWL时,在半湿润区(P=563.4 mm yr-1)OLSR斜率与PWRMA斜率无显著差异;半干旱区(P=451.9 mm yr-1)次降水数据OLSR斜率与PWRMA斜率差异显著,而月降水数据OLSR斜率与PWRMA斜率无显著差异;而在干旱区(P=166.3 mm yr-1),次和月降水数据的OLSR斜率与PWRMA结果均存在显著差异。以上结果表明,建立LMWL时应根据气候条件考虑是否采用雨量加权。黄土高原半湿润区基于次降水数据采用OLSR得到的LMWL为:?2H（28）7.5?18O+7.5,半干旱区基于月降水数据采用OLSR建立的LMWL为:?2H（28）7.4?18O+7.4;干旱区次降水数据采用PWRMA得到的LMWL为:?2H（28）7.3?18O+4.9。本研究为黄土高原同位素生态水文研究提供了可靠的LMWL,同时阐明了次降水雨量效应对不同气候区建立LMWL的影响。（3）降水氢氧稳定同位素存在明显的季节性变化,半湿润区同位素组成雨季（5～10月）贫化,旱季（11月～次年4月）富集;半干旱和干旱区雨季富集,旱季贫化。综合分析δ18O、d-excess和17O-excess,发现研究区降水受到来自东南季风的暖湿气团和来自西风的干冷气团的共同贡献。其中,半湿润区约有55%～79%的降水水汽来源于海洋,主要集中于6～8月;21%～45%的水汽来源于内陆和局地蒸发,主要集中于10月～次年4月。5月和9月降水水汽来源复杂,可能受海洋水汽和内陆水汽的共同补给。半干旱区约有26%～52%的降水水汽来源于海洋,主要集中于6月,48%～74%的水汽来源于内陆和局地蒸发,主要集中于8月～次年5月。7月降水水汽来源复杂,可能受海洋水汽和内陆水汽的共同补给。干旱区约有17%～29%的降水水汽来源于海洋,主要集中于8月,71%～83%的水汽来源于内陆和局地蒸发,主要集中于9月～次年5月。6～7月水汽来源复杂,其原因可能是这些月份降水水汽受到海洋和内陆性气团水汽的共同补给。